Способ автоматического регулирования работы запечного теплообменника вращающейся печи

,112288 19) С 04 В 7/4 иГ 27 В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГИЙ ПИСАНИЕ ИЭ ТЕНИЯ Ы АВТОРСК ТВИД ЕЛЬСТ 3643467/29-3308.07.8307.11.84В.В,Шутоузьмин иВсесоюзни проект по автоматизации пршленности строительных(53) 66. (56) 1. А В 4762392. Авт по эаявк отип). л.)(57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕОВАНИЯ РАБОТЫ ЗАПЕЧНОГО ТЕПЛОЕННИКА ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, включающий измерение расхода отходящих газов и сырьевой смеси и изменение расхода отходящих газов, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, измеряют температуру отходящих газов, теплоемкость отходящих газов, степень декарбонизации на входе в печь, концентрацию карбонатного компонента в смеси на входе запечного теплообменника, определяют температуру начала декарбонизации смеси и тепловой эффект реакции декарбонизации, устанавливают допустимый пыпе(54ГУЛИРОБМ обмен е запечного т ЬР Я 00 а измен рсущест но пыпеуноой раз увеличиуменьш(71)скийститупромылов 41.9(088.8)вторское свидетельствокл. С 04 В 7/44, 1975орское свидетельство СВ 3509152/22-02,.Э 19/00, 1982 (прот нос отходящими газами и вычисляютекущий пылеунос по формуле- текущий пылеунос;вх- расход сырьевой смеси навходе в запечной теплообрасход отходящих газовпосле запечного теплообменника;теплоемкость отходящих га зов;Т - температура отходящих га эов на выходе из печи; температура начала декарбониэации смеси;степень декарбонизации навходе в печь;концентрация карбонатногокомпонента в смеси на вхо- тепловой эффект реакциидекарбонизации,ение расхода отходящих газов вляют в зависимости от знака и между текущим и допустимым ами, причем при положительности расход отходящих газов ают, а при отрицательной1122Изобретение относится к автоматическому регулированию работы вращающейся цементно-обжиговой печи и может быть использовано на предприяях промышленности строительных мате 5 риалов.Известен способ автоматического регулирования процесса обжига клинкера, включающий измерение температуры отходящих газов и расхода сырьевой смеси в теплообменник и регулирование на этой основе подачи сырьевой смеси в теплообменнике Г 13.Недостаток данного способа заключается в том, что он не учитывает, какое количество сырьевой смеси поступает во вращающуюся печь, так как часть сырьевой смеси, поступающей в теплообменник, вместе с отходящими газами уносится из него. В результате этого количество сырьевой смеси на входе в печь колеблется, что,приводит к нестабильности работы вращающейся печи, а следовательно, либо к пережогу, либо к недожогу сырьевой смеси и печи, и в результате к снижению качества клинкера. Кроме того, унос сырьевой смеси отходящими газами влияет на загрязнение окружающей среды, так как коэффициент Обеспыпи 30 вания отходящих газов электрофильтрами 957, что также не учитывается данным способом.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ автомати- З 5 ческого регулирования работы запечного теплообменника вращающейся печи, включающий измерение расхода отходящих газов и сырьевой смеси и изменение расхода отходящих газов.Согласно известному способу измеряют расход сырьевой смеси, расход и запыпенность отходящих газов, сравнивают измеренное значение запыленности отходящих газов с заданным. При отклонении разности в сторону увеличения запыленности расход отхо" дящих газов уменьшают и наоборот 23.Недостаток известного способа заключается в том, что точность измерения запыленности отходящих газов низка. Это связано с тем, что в запечном теплообменнике в процессе обработки сырьевой смеси происходит выделение в газообразном состоянии 55 щелочей, кислот и т.п. Эти газообразные компоненты отрицательно влияют на точность устройств для измеренияС,=6х ЬС -й Не, )1текущий пыпеунос;расход сырьевой смеси навходе в запечной теплообменник;С - расход Отходящих газовпосле запечного теплообменгде ССВх ника;Сг - теплоемкость отходящих газов;То - температура отходящих газов на выходе из печиТ - температура начала декарбонизации смеси;- степень декарбонизации навходе в печь;С - концентрация карбонатногокомпонента в смеси на входе запечного теплообменника;-йН - тепловой эффект реакциидекарбонизации, а изменение расхода отходящих газов осуществляют в зависимости от знака разности между текущим и допустимым пыпеуносами, причем при положительной разности расход отходящих газов 882 2 запыпенности, Так для-нылеиера, оценивающего расход пыли по суммарной плотности в сечении газохода, они увеличивают показания устройства в зависимости от количества выделенных газообразных компонентов. При применении пылемеров механического типа газообразные компоненты убыстряют старение устройства, что приводит уже при начальных измерениях и погрешности.Цель изобретения - повышение точности регулирования.Цель достигается тем, что согласно способу автоматического регулирования работы запечного теплообменника вращающейся печи, включающему измерение расхода отходящих газов и сырьевой смеси и изменение расхода отходящих газов, измеряют температуру отходящих газов, теплоемкость отходящих газов, степень декарбонизации на входе в печь, концентрацию карбонатного компонента в смеси на входе запечного теплообменника, определяют температуру начала декарбонизации смеси и тепловой эффект реакции декарбонизации, устанавливают допустимый пылеунос отходящими газами и вычисляют пылеунос по формулес (т -т)1122 А =Сг бдгТог д )увелцчицак 1 т, а при отрицательнойуменьшают.Сущность способа заключается вследующем.Если обозначить буквами следующиеФсоставные части уравнения текущегопылеуноса: Р ;ндек )то А - количество тепла, отданное от 1 Оходящими из печи газами сырьевой смеси для декарбонизации;В - количество тепла, затраченное,чтобы декарбонизировать единицу сырьевой смеси.15Следовательно, отношение величин А и В определяет расход сырьевой смеси на выходе теплообменника, т.е. текущий пылеунос равен бр =66-выхА 20 "д бРасход сырьевой смеси на выходе теплообменника измерить нельзя вслед ствие высокой температуры (до 900- 1000 С). Поэтому расход сырьевой смеси на выходе теплообменника опреде 25 ляется согласно предлагаемому спосо. бу по косвенным параметрам.После определения текущего пылеуноса вычисляют разность между допустимым пылеуносом и текущим.При отрицательной разности расход отходящих газов уменьшают, а при положительной разнрсти, наоборот, увеличивают, добиваясь, чтобы эта разность равнялась нулю. 35Способ осуществляется следующим образом.Возьмем в качестве примера технологическую линию цементного завода.На выходе из теплообменника сте пень декарбонизации сырья составляет 4 Х, а расход пыли - 5 Е от общего количества загружаемой сырьевой смеси.Если на выходе из теплообменника 45 степень декарбонизации повышается на 1 ., т,е,стацовится 57, а концентрация карбонатного компонента смеси на входе и расход и температура отходящих газов остаются постоянными, 50 то расход сырьевой смеси на выходе из запечного теплообменника уменьшается и, следовательно, при постоянном расходе сырьевой смеси на входе в теплообменник текущий пыпеунос 55 увеличивается на 23-2 бХ и, тем самым, нарушаются условия оптимального теплообмеца, В результате этого на вы 882 4ходе печи при постояццых расход топлива в печь ц .коростц вращеция печи клинкер пережигается", что приводит к снижению качества последнего.Чтобы восстановить условия оптимального теплообмена согласно формуле текущего пыпеуноса, расход отходящих газов уменьшают на 17., т.е. до величины, соответствующей заданному пылеуносу.На чертеже приведена блок-схема устройства для реализации способа автоматического регулирования работы запечного теплообменника вращающейся печи.Во вращающуюся печь 1 через запечной теплообменник 2 подается сырьевая смесь. Навстречу ей из вращающейся печи 1 движутся отходящие газы.В запечном теплообменнике происходитнагрев сырьевой смеси и ее частичнаядекарбонизация за счет тепла, отдаваемого отходящими газами. Декарбонизация материала ца выходе теплообменника измеряется датчиком 3 декарбонизации. Температура отходящих газов измеряется датчиком 4 температуры отходящих газов. Расход отходящихгазов и сырьевой смеси измеряются,соответственно, датчиками расхода отходящих газов, 5 и расхода сырьевойсмеси б. Кроме того, теплоемкость отходящих газов измеряется соответствующим датчиком 7, а концентрациякарбонатного компонента в сырьевойсмеси - датчиком 8.Кроме того на двух задатчиках9 и 10 выставлены соответственно значения температуры начала декарбонизации смеси и теплового эффекта реакции декарбонизации.Сигналы со всех датчиков и задатчиков поступают на входы корректирующего блока 11, где оци анализируются. С выхода корректируюшего блока11 результирующий сигнал подается нарегулирующий орган 12 расхода отходящих газов,Таким образом, с помощью предлагаемого способа по сравнению с известным повышается точность регулирования за счет измерения косвенных параметров, на измерения которых не влияют условия процесса, протекающегов запечном теплообменцике. Поэтомупроисходит более жесткая оптимизациярежима обжига, а именно: коцтролиро1 122882 оставитель В.Алекпероехред О.Беце орректор В,Бутяг актор И.Шулл ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 Фил ванне подачи сырьевой смеси во вращающуюся печь, следовательно, и повышение активности клинкера на3 кг/см (для цемента марки 400), За аказ 8121/32 Тираж 577 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Рсчет этого происходит увеличениетонкости помола цемента, что прводит к экономии электроэнергиии. Подписнокомитета СССРоткрытийушская наб.,д, 4/5