一、回转窑生产现状概述：

回转窑燃烧器作为熟料煅烧过程中重要的热工设备，其调节性能的稳定性及时效性至关重要，直接影响熟料质量及窑衬的使用寿命。介绍回转窑燃烧器智能控制方案及其具体应用方法，使窑系统稳定性提高，实现了燃烧器参数的智能调整。

在水泥生产过程中，燃烧器都是由工艺人员手动调节，无法做到24 h监控，调节滞后，且主观性强。燃烧器调节不及时或调节失误会造成窑况波动，影响熟料质量，甚至跑生料；更严重的情况会使火焰烧砖，导致窑衬寿命大大缩短，影响窑系统的安全稳定运行。为了能够根据窑前火焰温度及系统参数实时判断窑况，并根据窑况对燃烧器进行实时调节，郑州中威环保设备有限公司创新设计了一套回转窑燃烧器智能控制系统，可实现燃烧器系统自动调整、自动寻优，进而保证水泥烧成系统运行的稳定性，强化窑内的煅烧，提高烧成熟料产量及质量。

1. 回转窑燃烧器智能控制的技术方案：

利用烧成系统配套的回转窑测试设备，获得烟室温度、二次风温、筒体温度、火焰温度等参数，对回转窑燃烧器的运行状态进行分析判断，通过DCS控制系统自动控制燃烧器一次风机频率大小及各个风道的风量比例，从而实现燃烧器设置的自动调整、自动寻优。硬件方面包括火焰检测系统、回转窑筒体扫描仪、二次风温及烟室温度测量仪、燃烧器风道阀门执行器等，软件方面包括回转窑火焰判断、燃烧器配置自动寻优、熟料煅烧产质量大数据分析等。涉及火焰高温数据采集、火焰形状智能判断、燃烧器配置自动寻优等技术内容。

回转窑燃烧器智能控制系统利用先进的图像识别技术获得火焰温度等重要参数，通过数据分析判断火焰形状及煅烧效果，智能调节燃烧器配置使其达到最优的参数配置，从而达到最佳的熟料烧成产质量。所有调节过程由DCS自动控制，图1为中控DCS画面。

 

图1回转窑燃烧器智能控制系统DCS主画面

系统运行界面可分为5个部分：

（1）现场各个风道及对应阀门开度的反馈（阀门指的是内旋风、外旋风、外轴风风道横截面积调整，开度范围是0%~100%，下同），通过与现场执行器及压力变送器连接获得实时数据。

（2）各个风道阀门手动控制窗口，在开启手动模式后在白色的数字框内可输入所需要的阀门开度，现场的执行器会根据设定的开度进行调节。

（3）现场反馈二次风温、烟室温度、筒体扫描仪温度分布、窑头火焰温度等参数，由DCS系统提供。

（4）阀门开度调节设定窗口，通过阀门的调节获得合适的风压。

（5）燃烧器设定固定模式，该窗口集成了常用的3种燃烧器设定固定模式，在固定模式开启，点击所需的模式后，则燃烧器各个风道会按照设定的压力进行调节。

智能控制系统包含三种模式，分别为手动模式、自动模式和固定模式。手动模式可根据实际需要设定各个风道的阀门开度；固定模式则是根据常用的几种工况设置几组特定的操作模式，如物料或燃料发生变化可直接选择对应的操作参数；自动模式则根据DCS系统采集的数据进行分析判断后，自动调整各个风道的阀门开度，使风道压力达到所需的数值，从而调节回转窑内的火焰满足对应时刻的物料煅烧要求。在生产中根据不同情况选择不同的模式进行调整。

2实践应用

2.1点火投料期间

在点火投料期间，不需要太高的风压，所以选择手动模式，调整一次风机频率，手动输入各阀门开度，获得适宜点火投料的参数。

2.2正常生产运行期间

在正常生产期间选择自动模式，可以做到实时监控窑况，并根据系统参数实时调整燃烧器，获得合适的火焰形状。

（1）使用燃烧器智能控制系统后，烧成系统尤其是窑内的稳定性大幅提升，二次风温的波动明显减少，同时篦冷机及窑的运行参数也更为稳定。

（2）窑头火焰顺畅有力、稳定，窑皮比改造前均匀稳定，长短适中，无局部高温点，如图2所示。

 

图2正常运行期间筒体扫描仪画面

（3）通过窑头火焰温度实时传输系统可以实时监控窑况变化，及时调整窑况，使窑况处于持续稳定的状态，如图3所示。

 

图3窑头火焰温度实时传输

2.3止料停窑期间

在止料停窑期间选择手动模式，降低一次风机频率，手动输入各阀门开度，获得适宜止料停窑的参数。

2.4燃烧器智能控制系统故障时

当燃烧器智能控制系统出现断网、断电、软硬件异常等故障时，首先在现场控制柜断电，然后在中控DCS操作画面可控制调整窑头一次风机频率，在燃烧器现场可手动调节各风道截面积，从而获得合适的风压（见图4~图7），保证燃烧器的正常使用。

 

图4改造前燃烧器现场电子压力表

 

图5改造后燃烧器现场压力变速器

无论采用哪种模式，中控都可以实现远程调节，也可以实时监控外轴风、外旋风、内旋风压力变化，真正实现了回转窑燃烧器的智能调节，达到最优的参数配置，稳定了窑系统热工制度，从而达到最佳的熟料产质量，同时保护了窑衬，延长了窑砖的使用寿命。