SU1211575A1 - Способ автоматического управлени процессом обжига клинкера во вращающейс печи - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способам автоматического управлени  и процес сом обжига клинкера во вращающихс  печах и может быть использовано в цементной промьшшенности.

Целью изобретени   вл етс  повышние точности управлени .

Способ по сн етс  на.примере, обжига клинкера во вращающейс  печи с колосниковым холодильником по мокрому способу производства. Суть описываемого способа можно по снить /следующим образом.

Дл  управлени  процессом обжига необходимо формирование оптимальной структуры факела. Короткий и удаленный от выходного обреза печи факел приводит к снижению стойкости футеровки, при этом в св зи с тем, что зона спекани  удалена от выходного обреза печи, происходит передержка в печи уже готового клинкера Это приводит к клинкерному пылению, снижению качестваклинкера и ухудшенш работы колосниковогохо.лодильника.

С другой стороны, формирование слишком длинного в лого факела приводит к обгоранию форсунки, выпадению на гор чем конце печи огнеупорного кирпича и пороговых плит.

Важным фактором в управлении процессом обжига к.пинкера во вращающихс  печах с колосниковым холодильником  вл етс  поддержание оптимального значени  энтальпии вторичного воздуха, подаваемого из холодильника в зону горени  тогшива. В общем случае энтальпию всего вторичного воздуха, подаваемого в печь можно определить из соотношени 

Q ; (

,, ОБЩ ,, ИЭБ . вг ,, ВТ в в 6 tg Ьц ,

остр

где G / , G

OSbl,

,иэь

вг

(1)

-соответственно массы воздуха острого общего дуть  подаваемые

в холодильник на охлаждение клинкера , и избыточного , выбрасываемого из холодильника , кг/ч;

-температура вторичного воздуха. С;

10

13752

С - теплоемкость вторичного воздуха, кДж/кг.

5 Величину энтальпии вторичного воздуха, подаваемого в печь, на 1 кг клинкера можно определить из соотношени 

q Q ;/Gn, (2)

где GI, - производительность печи по клинкеру, т.е. количество клинкера, поступающего в холодильник, кг/ч.

15 Оптимальное значение энтальпии воздуха, подаваемого из холодильника в зону горени , определ етс  и максимальным значением КПД холодильника (0,57 - 0,85) и равно 9002CI 1050 кДж/кг. При этих значени х температуры формируетс  оптимальна  структура факела, т.е. ег о форма , д.пина, теплонапр жение. Объ сн етс  это тем, что при более низких

25 значени х энтальпии обща  температура воздуха, подводимого в зону горени , снижаетс  до 300-АОО С, смещаетс  при этом в сторону холодного обреза печи и точка воспламенени .

JQ Горение Т(5плива происходит на коротком теплонапр женном и удаленном от гор чего обреза печи участке. Более высокое значение энтальпии (вьЕле 1050 кДж/кг) на практике трудно осуществимо, при этом температура вторичного воздуха, подводимого в зону горени , поднимаетс  до 500- 600 С, что близко к точке воспламенени  топлива. Это означает, что воспламенение топлива происходит возле усть  форсунки, что также недопустимо . Положение точки с максимальным теилонапр жением можно изменить и количеством избыточного воздуха, подводимого в зону горени . Объем избыточного воздуха в зоне горени  можно регулировать запечными дымососами .

Установлено, что при обжлге клин- 0 кера точка с максимальным значением температуры корпуса печи должна находитьс  на рассто нии 6-10% длины печи от гор чего ее обреза. Колебани  температуры и объема воздуха, по- 5 даваемого в зону горени , изменени  физико-химических параметров обжигае- Moi o сырь  и других параметров требуют непрерывной корректировки

35

40

5

3

формы и структуры факела, а следовательно , и температуры.

Схема осуществлени  способа матического управлени  представлена на чертеже.

Способ включает подачу и сжигание топлива в печи 1 через форсунку 2, подачу гор чего вторичного воздуха из колосникового холодильника 3, подачу холодного воздуха острго дуть  от вентил тора 4 под неподвижные колосники 5 холодильника, подачу от вентил тора 6 холодного воздуха общего дуть  под подвижные колосники 7 холодильника, регулирование шиберами 8 и 9 количества холодного воздуха, подаваемого в холодильник , регулирование шибером 10 дымососа 11 количества воздуха, выбрасываемого из холодильника как избыточного, регулирование избыточного воздуха в зоне горени  шиби- ром 12 запечного дымососа 13, измерение температуры корпуса печи 1 с помоп;ью радиационного пирометра 14 смонтированного на передвижной тележке 15, измерение количества кислорода в отход щих газах датчиком 16, установленным в пьшеосадительной камере 17, измерение температуры вторичного воздуха датчиком 18, установленным в шахте холодильника 3 Автсжатическое управление процессом обжига клинкера в печи осуществл етс  с помощью двух контуров регулировани . Первый контур осуществл ет непрерывное автоматическое регулирование положени  точки с максимальным значением температуры корпуса печи с помощью радиационного пирометра 14, шибера 12, дымососа 13 и формировател  19. Управл ющим сигналом в этом контуре служит сигнал 20, которьй поступает от формировател  19. В формирователе 19 осуществл етс  дифференцирование сигнала, поступающего от радиационного пирометра 14, и определение рассто ни  от точки с максимальной температурой до гор чего обреза печи .

Регулирование положени  точки с максимальной температурой осуществл етс  следующим образом. Управл ющий сигнал, поступающий от радиационного пирометра.14, характеризующий значение температуры корпуса печи, поступает на формирователь 19.

1 S 7 5

В формирова1еле 19 определ етс  точка с максимал1 ным значением температуры с помощью блока дифференцировани  и рассто ние от этой точки до 5 выходного обреза печи, далее полученный сигнал 20 подаетс  на устройство 21 сравнени , где сравниваетс  с сигналом, поступающим от задат- чика 22 положени  шибера дымососа,

0 и сигналом, характеризующим содержание кислорода в отход щих газах. В этот контур включены также регул тор 23, исполнительный механизм 24 и устройство 25 сравнени . На уст5 ройство 25 сравнени  подаетс  сигнал от датчика 16, измер ющего содержание кислорода в отход щих газах, и сигнал от задатчика 26, характеризующий заданр е содержани  кисло0 рода в отход щих газах.

Если точка с максимальным значением теь(пературы находитс  на рас- сто ни, большем чем 10%, то система регулировани  измен ет положение

5 шибера 12 дымососа 13, уменьша  при этом разрежение за обрезом холодной части печи. В результате точка с максимальным значением теплонапр жени  смещаетс  в сторону гор чего обреза

0 печи, Если точка с максимальным значением температуры корпуса печи расположена ближе чем 6% длины печи, то система регулировани  шибером 12 дымососа 13 увеличивает разрежение за обрезом печи.

Второй контур осуществл ет непрерывное автоматическое регулирование величины энтальпии гор чего (вторичного) воздуха, подаваемого

0 из холодильника в зону горени . Регулирование в этом контуре осуществл етс  следующим образом. В вычислительное устройство 27 подаютс  сигналы от исполнительных механизмов 28,

5 29 и 30, характеризующих соответственно положение шиберов 8, 9 и 10 вентил торов 4, 6 и 11 острого, общего и аспирационного (избыточного) дуть . Эти сигналы характеризуют

0 соответственно объемные расходы возV

остр

V

OEbJ,

V

ИЗБ

, мз/ч.

духа, V g , . g , . g

В устройство 27 подаютс  сигналы, характеризующие значени  температур от термометра 31 сопротивлени  воз- духа окружающей среды, от датчика 32 температуры избыточного воздуха, и сигнал от формировател  33, характеризующий количество клинкера, поступающего на колосниковую решетку. По значени м объемных расходов V ,

,, остр ,,

Vg, Vg , температур воздуха окружающей среды и избыточного воздуха определ ютс  спответственно массы общего G , острого G и избыточного воздуха. В резульо

тате вычислени  ЭЕ1тальпии вторичного воздуха из соотношений (1) и (2) вычислительное устройство 27 формирует управл ющий сигнал, который подаетс  на устройство 34 сравнени . На устройство 34 сравнени  подаетс  также сигнал с блока 35 задани  рас- хода воздуха острого дуть . Результирующий управл ющий сигнал подаетс  на регул тор 36 и далее на исполнительный механизм 28, который измен ет положение шибера 8 вентил тора 4 острого дуть . При этом, если значение энтальпии вторичного воздуха превышает максимально допустимое значение 1050 кДж /кг, на устройство 34 сравнени  поступает корректирую ций сигнал -на увеличение количества воздуха острого дуть : если же энтальпи  вторичного воздуха ниже 900 кДж/кг, то на устройство 34 сравнени  подаетс  корректирующий сигнал на уменьшение расхода воздуха острого дуть , Схема автоматического регулировани  предусматривает стабилизированную подачу воздуха общего дуть  котора  устанавливаетс  задатчиком 37 регул тором 38 и исполнительным механизмом 29, и стабилизированный выбро избыточного воздуха вентил тором 1I с помощью задатчика 39, регул тора 40 исполнительного механизма 30 и ши- бера 10.

Оптимальным положением точки с максимальной температурой корпуса печи  вл етс  положелие на рассто нии 6-10% длины печи от выход- него обреза, предпочтительно 9j,1%. Дл  достижени  указанного положени  энтальпию вторичного воздуха необходимо поддерживать в пределах 900- 1050 кДж/кг, а содержание кислорода Б отход щих газах - 0,8-2,0%. Поддержание указанных пределов осуществл етс  следующим образом.

Сигна,п от радиационного пирометра 14, характеризующий значение тем- пературы корпуса печи, поступает на формирователь 19, где определ етс  точка с максимальной температурой и рассто ние от этой точки до выходного обреза печи. Полученный сигнал 20 подаетс  на устройство 21 сравнени , куда поступают также сигналы от устройства 25 сравнени  и задатчика 22 положени  шибера дымососа .

Пример 1, Точка с максимальным значением температуры корпуса находитс  на рассто нии, большем чем 10% длины печи от выходного обреза , В зтом случае с устройства 21 сравнени  на регул тор 23 и исполнительный механизм 24 подаетс  корректирующий сигнал на изменение положени  щибера 12 дымососа 13 дл  уменьшени  разрежени  за обрезом холодного конца печи. Одновременно в вычислительном устройстве 27 второго контура регулировани  производитс  вычисление значени  энтальпии вторичного воздуха, которое может либо находитьс  в оптимальных пределах,, либо, как в данном случае, быть ниже 900 кДж/кг, Устройство 27 формирует управл ющий сигнал, который подаетс  на устройство 34 сравнени  . На устройство 34 сравнени  подаетс  также сигнал с блока 35 задани  расхода воздуха острого дуть . С устройства 34 сравнени  передаетс  управл ющий сигнал на регул тор 3 и исполнительный механизм 28, который изменением положени  шибера 8 вентил тора 4 уменьщает количество холодного воздуха острого дуть .

П р и м е р 2. Точка с максимал,ным зг гачением температуры корпуса находитс  на рассто нии, меньшем чем 6% длины печи от вЕ)1ходного обреза . В этом случае с устройства 2t сравнени  на регул тор 23 и исполни- тельньш механизм 24 подаетс  корректирующий сигнал на изменение положени  шибера 12 дымососа 13 дл  увеличени  разрежени  за обрезом холодного конца печи. Значение энтальпии вторичного воздуха5 вычисленное в устройстве 27, может либо находитьс  в оптимальных пределах, либо, как в данном случае, быть выше 1050 кДж/кг. Если значение энтальпии выше 1050 кДж/кг, то устройство 27 формирует сигнал, который передаетс  на устройство 34 сравнени , куда поступает также сигнал с блока 35

7

задани  расхода воздуха острого дуть . С устройства 34 сравнени  передаетс  управл ющий сигнал на регул тор 36 и исполнительньй механизм 28, который изменением положени  шибера 8 вентил тора 4 увеличивает количество холодного воздуха острого дуть .

Таким образом, поддержание положени  точки с максимальным значением температуры корпуса на рассто нии 6-10% длины печи от выходного обреза осуществл етс  -обеспечением значени  энтальпии вторичного воздуха в пределах 900-1050 кДж/кг и содержани  кислорода в отход щих

115758

газах в пределах 0,8-2,0%. В том случае, когда точка с максимальньм значением температуры корпуса распо- 5 лагаетс  за пределами 6-10% длины от выходного обреза печи, изменение положени  ее достигаетс  либо изменением энтальпии вторичного воздуха, либо изменением количества кислорода

10 в отход щих газах, либо одновременным изменением значений указанных параметров.

Таким образом, обеспечиваетс  повышение эффектив ости и качества

15 управлени , что создает оптимальные услови  дл  гранулируемости клинкера при снижении расхода топлива.

Claims (1)

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБЖИГА КЛИНКЕРА ВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, включающий непрерывное измерение температуры корпуса печи вдоль зоны спекания, изменение расхода воздуха острого дутья на охлаждение клинкера и изменение положения шибера дымососа, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности управления, измеряют количество клинкера, поступающего в холодильник, температуру воздуха окружающей среды и избыточного воздуха, положение шиберов вентиляторов острого, общего и аспирационного дутья, содержание кислорода в отходящих газах и на основе этих параметров определяют энтальпию вторичного воздуха, подаваемого в печь на горение топлива, а также определяют расстояние от входа печи до точки с максимальным значением температуры корпуса печи, причем изменение расхода воздуха острого дутья на охлаждение клинкера осуществляют до достижения энтальпией вторичного воздуха значений 900 1050 кДж/кг, а изменение положе'ния шибера дымососа осуществляют до достижения расстоянием от входа печи до точки с минимальным значением температуры корпуса печи значений 6 10% длины печи.

   J7