Способ автоматического регулирования процесса обжига сырьевой смеси во вращающейся печи

Союз Советски вСоцнвнкстнческнхреснубннк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ оц 887910(51)М. Кд. Е 27 О 19/00 Гевуаарвтавай квнвтвт СССР аф айван звбрвтеввв в вткрыткй4) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ П СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ ВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ЕССА ОБЖИГА регулнро. чи топ О Изобретение относится к области автоматического регулирования процессов тепловойобработки сыпучих технологических материалов,в частности к автоматизации процесса обжигаразличных сырьевых смесей, например апатита клинкера, керамзита, во вращающихсяпечах, и может быть использовано в химической, металлургической и цементной промышленности.Известен способ автоматическогования, основанный на изменении подапива по температуре материала в печи и ко.личеству выделяющейся пыли в пылеулавле.вающем устройстве 11.Однако этот способ автоматического регулирования основан на использовании сигналов,связанных с качественными характеристикамиготового продукта эмпирическими зависимостями, и не учитывают некоторых влияний наизменения теплового режима вращающейсяпечи на качество готового продукта,Известен другой способ автоматическогорегулирования процесса обжига сырьевой смеси во вращающейся печи, включающий иэмерение подачи газа-топлива и изменение расхода газа-топлива, измерения подачи сырьевой смеси и изменение расхода сырьевой сме. си, стабилизацию давления газа-топлива и стабилизацию разрежения на холодном конце печи ИУстройство, реализующее этот способ, имеет контур автоматической стабилизации расхода сырьевой смеси, контур стабили. эации разрежения в холодном конце печи по температуре уходящих газов и содержанию кислорода в уходящих газах, контур стабили. зацни давления газа-топлива, подводимого к, форсункеОсновным контуром регулирования является подача топлива по величине температуры в зоне кальцинирования от термоэлект рического термометра, установленного в самоочищающемся кармане, по величине темпера. туры в зоне спекания от радиационного лиро. метра, по содержанию кислорода в уходящих газах и по расходу топлива.В этой схеме автоматического регулирования основными измерительными преобразова. телямн являются термоэлектрический термо. метр, установленный в самоочищающемся.Р 1 о 10 кармане и радиационный пирометр, Как пока.зывает опыт эксплуатлции этих приборов на.вращающихся печах, их показания часто неявляются однозначно связанными с температурой материала, так как на чехол термоэлектрического термометра иногда налипаетслой материала, образуя дополнительный теп.лоизоляционный кожух, а на радиационный пирометр, установленный в горячей головке печи, большое влияние оказывает запыленностьфакела и агрессивность (при производствеминеральных удобрений) окружающей среды,кроме того, регулирующее воздействие вэтой схеме направлено на изменение расходатоплива, что приводит к изменению теплового режима всего агрегата,Цель изобретения - повышение качестварегулирования процесса обжига,Это достигается тем, что в способе автоматического регулирования процесса обжигасырьевой смеси во вращающейся печи, включающем измерение подачи газа топлива и изменение расхода газа-топлива, измерение по.дачи сырьевой смеси и изменение расходасырьевой смеси, стабилизацию давления газатоплива и стабилизацию разрежения на холодном конце печи, дополнительно измеряюттемпературу уходящих газов, содержание кислорода в уходящих газах, плотность теплового потока и вычисляют на основе уравнениятеплового баланса по измеренным расходамгаза и сЫрьевой смеси, температуре уходящихгазов и плотности теплового потока требуемую величину расхода сырьевой смеси, причем изменение расхода сырьевой смеси осуществляют по отклонению требуемой величины расхода сырьевой смеси от его текущегозначения, а йзменение расхода газа-топливаосуществляют в зависимости от расхода газатоплива с учетом измеренных разрежения в .холодном конце печи и содержания кислорода в уходящих газах.Сущность способа заключается в том, чтоизменение подачи сырьевой смеси осуществля.ют по результатам сравнения текущего значения расхода сырьевой смеси с требуемойвеличиной расхода сырья, полученной из расчета упрощенного теплового баланса печи:н о-ил вф,ааО 1 о)Рмрасход газа-топлива;рабочая теплота сгорания гаэа.топлива;расход сырьевой смеси;требуемая конечная энтальпия готового продукта;начальная энтальпия сырьевой смеси;2 30 35 40 45 Я И 4цп - плотность тепловых потерь корпусом печи в окружающую среду;Р - площадь наружной поверхности корпуса печи;йа - температура уходящих газов;С - теплоемкость уходящих газов;а - коэффициент избытка воздуха;1.О - теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания 1 м газа. топлива.зНа чертежедана схема осуществления пред. лагаемого способаВо вращающуюся печь 1 подают газовоздушную 2 и сырьевую 3 смеси, а выходят из нее газы 4. Давление газа-топлива перед регули. рующим органом 5 стабвизируется при помощи регулятора прямого действия, включающего в себя измерительный преобразователь 6 давления газа, регулирующий блок 7 с исполнительным механизмом и регулирующий ор. ган 8. Разрежение в холодном конце печи поддерживается на уровне заданного при помощи регулятора 9, получающего сигнал от измерительного преобразователя 10 разрежения и воздействующего на направляю.щие аппараты Лымососа 11, Тепловая нагруз. ка печи поддерживается на уровне максималь но заданной регулятором 12, на который поступает основной сигнал от измерительного преобразователя 13 расхода газа и корректирующие сигналы от измерительных преобразователей 14 и 10 соответственно содержания кислорода в уходящих газах и разрежения в холодном конце печи, Расход 15 сырьевой смеси поддерживается в соответствии с тепловым балансом печи при помощи регулятора 16. На вход его поступают сигналы от измерительного преобразователя 13 расхода газа, умноженного на постоянный коэффици. ент 17, равный 0 И, от измерительного преобразователя 18 температуры уходящих газов й, умноженного в блоке 19 на величине 13 расхода газообразного топлива 6 в и на постоянный коэффициент Са(1 + й 1-о) от измерительного преобразователя 15 расхо. да сырьевой смеси бщ, от функционального блока 20, выполняющего. операцию определения среднего теплового потока как произве. дение полусуммы сигналов от преобразователей 21 и 22 плотности теплового потока на . постоянный коэффициент Рп, равный площа. ди наружной поверхности печи. Регулятор 16 воздействует на регулирующий орган 23 подачи сырьевой смеси.Йспользование способа автоматического регулирования процесса обжига сырьевой смеси по вращающейся печи обеспечивает, по сравнению с существующими способами, следующие преимущества:25 Составитель В. Алекперовтор И. Марголис . Техред И.Нипц Корректор С.Шо Тираж 661 Подпиударствепного комитета СССРизобретений и открытий3 К - 35, Раушская наб., д. 4/5 08/8 ВНИИПИ Г по дела 113035, Москвааз ент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 8879встабильность тепловой нагрузки печи, что приводит к удлинению срока службы футеровки;- воэможность вести процесс при максимальной производительности по готовому про- ч дукту при заданной тепловой нагрузке;- отсутствие измерительных преобразователей, непосредственно контактирующих с раскаленным материалом, продлевает срок службы контрольно.измерительной айпаратуры, МПредполагаемый технико-экономический эффект от внедрения заявляемого способа регулы. рования составит 70 тыс. руб. в год на од. ной вращающейся печи производительностью 10 т/ч за счет экономии топлива и продления И футеровочной кампании,Формула изобретенияСпособ автоматического регулирования йроцесса обжига сырьевой смеси во вращающей- ся печи, включающий измерение подачи гаэатоплива и изменение расхода газа. топлива, измерение подачи сырьевой смеси и изменение. расхода сырьевой смеси, стабилизацию давле. ния газа-топлива и стабилизацию раэреже 10 Фния на холодном конце печи, о т л и ч а ю.щ н й с я тем, что, с целью повышениякачества регулирования, дополнительно изм.ряют температуру уходящих газов, содержа.ние кислорода в уходящих газах, плотностьтеплового потока и вычисляют на основеуравления теплового баланса по измереннымрасходам газа и сырьевой смеси, температу.ре уходящих газов и плотности тепловогопотока требуемую велнчву расхода сырьевойсмеси, причем изменение расхода сырьевойсмеси осуществляют по отклонению требуе-мой велйчины расхода сырьевой смеси от еготекущего значения, а изменение расхода газатоплива осуществляют в зависимости от расхода газа. топлива с учетом измерешах разрежения в холодном конце печи и содержа.ния кислорода в уходацнх газах. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР йф 456128,кл. Г 27 О 19/00, 1973.2. Аксельрод 3. Л. н др. Механизация иавтоматизация производства цемента. М.,Стройиздат, 1968, с. 175 (прототип).