本技术专利涵盖了沸腾焙烧炉领域,特别提出了一种智能化系统、方法和设备,用于防止沸腾焙烧炉气体分布板的堵塞问题。通过在炉侧壁安装两组喷嘴阵列,并调整其喷射方向以精确对准分布板的小孔区域,实现了气体分布的优化和堵塞的预防。
背景技术
沸腾焙烧炉是一种广泛应用于工业生产中的设备,使空气由炉底经气体分布板进入炉内,炉料粒子在空气的搅动下上下翻腾呈沸腾状态;在沸腾状态下,矿料颗粒分离并与空气充分接触,提高了焙烧过程的反应速率和传热效果;其中,气体分布板是沸腾焙烧炉中的关键功能单元,其设计通常采用多孔平板结构,能够支撑固体物料并给通过分布板的气流造成一定的阻力,实现气体均匀分布,这种分布板以其广泛的工艺适应性和经济效益性在工业中得到了普遍应用。
现有技术一,中国专利,申请号202210189303.7公开了一种沸腾室布风结构,包括花板,花板上均匀设有若干孔,花板的进料部分的各孔向上安装第一风帽,花板的出料部分的孔向上安装有第二风帽;第一风帽包括第一筒体,第一筒体沿周向均匀设有若干上布风孔;各上布风孔均外高内低倾斜设置形成倾斜向上的出风方向;第二风帽包括第二筒体,第二筒体沿周向均匀设置有若干水平布风孔;第一和第二筒体顶端分别设有第一和第二帽体还公开了使用该布风结构的沸腾焙烧炉及其使用方法。虽然通过延长矿料滞空时间和缩短入炉前期的沉积时间,提高了焙烧效率,从而显著降低能耗,通过利用无效振动防止筛网堵塞,为在炉气出口设置筛网粗晒粉尘颗粒提供基础,降低除尘工艺的能耗。但是会出现筛孔堵塞问题,容易成为粉尘或物料积累点,引发小孔堵塞。
现有技术二,中国专利,申请号202310306978.X公开了一种连续重整混合进料防堵绕管式换热器,包括壳体,在壳体下端通过下管箱法兰与混合进料箱相连,该混合进料箱内由管板和气体分布板分割,并经原料油中心管贯穿,气体分布板上分布有气体喷嘴,位于所述气体分布板上方的原料油中心管管壁上设置有液体喷嘴,该液体喷嘴喷射的液体与所述气体喷嘴喷射的气体能够交叉均匀混合,使混合物料共同进入换热管内。虽然通过气体喷嘴,使喷射气体以一定速度与液体充分混合后快速进入换热管内,混合物料在下管箱内停留时间短,液体喷嘴通过槽式切向旋流加快液体喷射速度,使液体充分细化,其液滴与快速喷射的气体充分混合后进入换热管,避免了混合物料在气体分布板上停留时间长而造成物料结晶堵塞现象。但是在工业实际操作中,气体分布板易受物料颗粒特性、流体动力学行为以及操作和维护不当等因素影响,破坏气体在炉内的均匀分布,导致焙烧炉处理能力下降,能耗无端增加,产品品质退化。
现有技术三,中国专利,申请号202110133546.4公开了一种沸腾焙烧炉温度稳定控制方法,包括沸腾焙烧炉体、设置在料仓的振打马达、设置在料仓下方和进料口上方的进料皮带秤、设置在沸腾焙烧炉风机前段的进风阀以及设置在沸腾焙烧炉风机后端的放空阀;温度控制方法包括:S1、启动控制程序,设定预设定值;S2、获取各参数的实时值;S3、排除断料的异常情况;S4、基于温度反馈的进料量的调整;S5、基于风量变化的进料量的调整。虽然针对温度反馈对进料量进行调整,也针对沸腾焙烧炉生产过程中可能出现的风量变化对进料量进行调整,还考虑可能出现的堵塞导致的断料情况,有利于提高沸腾焙烧炉温度控制的稳定性。但是分布板小孔堵塞后,采用人工清理或从分布板下方进行高压空气喷吹及化学清理等方式,但这些方法存在操作复杂、成本较高、易损害设备结构且对顽固堵塞效果有限等弊端。
目前,现有技术一、现有技术二及现有技术三存在气体分布板易受物料颗粒特性、流体动力学行为以及操作和维护不当等因素影响,频繁出现筛孔堵塞,尤其在分布板边缘与角落区域因气流较弱,易成为粉尘或物料累积点,引发小孔堵塞,破坏了气体在炉内的均匀分布,导致焙烧炉处理能力下降,能耗无端增加,产品品质退化,分布板小孔堵塞后,采用人工清理或从分布板下方进行高压空气喷吹及化学清理等方式,但这些方法存在操作复杂、成本较高、易损害设备结构且对顽固堵塞效果有限等问题。目前,缺乏一种高效精准的在线监测技术以实时评估分布板小孔状态,对堵塞状况的响应机制滞后。因此,本研究提出一种集成实时监测与即时响应的智能化系统,能够对分布板小孔状态进行高精度、连续性监测,并在分布板发生堵塞时自动触发高效清堵策略,从而维持气流的均匀分布,确保沸腾焙烧炉长期稳定运行。
实现思路