Способ автоматического управления процессом обжига во вращающейся печи

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 511 4 сс с к с с, Ьф с,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ сос е в ОСУДАРСТБЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Научно-производственное объединение "Техэнергохимпром" и Одесский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРУ 767495, кл, Р 27 0 19/00, 1980.Авторское свидетельство СССРУ 1150461, кл. Р 27 0 19/00, 1984.(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБЖИГА СЫРЬЯ ВО ВРАИЭЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ(57) Изобретение относится к способам автоматического управления процессом обжига сырья во вращающихся. печах и может быть использовано в химической, металлургической и цементной промышленности. Целью изобретения является повышение качества готового продукта. Для достижения целиизмеряют расход сырья, кислоты и топлива, измеряют температуру сырья в.зоне обжига и температуру сырья в зоне подготовки, измеряют разрежениеи содержание кислорода в пыльной камере печи, Затем задают номинальноезначение концентрации фтора в готовом продукте, измеряют его концентрацию, после чего вычисляют ее текущее значение на период интервала между измерениями по формуле РкА, - В,Т -- С,Т. - Р,Р + ЕО, где Рк -. текущее значение концентрации фтора в готовом продукте; Т - температура сырья в зоне обжига: Т - температура сырья в эонеподготовки; Р, О - разрежение и содержание кислорода в пыльной камере печи; АВС, Р, Екоэффициенты, определяемые в вычислительном устройстве по усредненным значениям температуры сырья в зоне обжига и в зоне подготовки, разрежения и держания кислорода в пыльной камер печи, соответственно равные 4-7,5; Оэ 001-Оэ 005 ф Оэ 001 Оэ 005 э Оэ 03 Оэ 1 0,008-0,06. При отклонении текущего ф значения концентрации фтора от номинального изменяют расход сырья на ве личину определяемую по формуле Ско,сРк - А + ВСт + ПСк юфСгде Р -2номинальное значение концентрации фтора в готовом продукте; С - расход топлива, С - расход кислоты; С- расход сырья; А, В, Рд, С - коэффициенты, определяемые в вычислительном устройстве по усредненным значениям расходов сырья, кислоты, топлива, соответственно равные 0,2-0,7;0,00015-0,0007; 2-5; 0,1-0,7. 2 ил.сномгде Р иомс - А г + ВСт + рС кноминальная величина концентрации фтора в готовом продуктерасход топлива,расход кислоты; Изобретение относится к способамавтоматического управления процессомобжига сырья во вращающихся печах,йанример.апатита, фосфорита, клинкера, керамзита, и может быть исполь, зовано в химической, металлургическойи цементной промыщпенности.Целью изобретения является повышение качества готового продукта. ОНа фиг. 1 приведена система автоматического управления; на фиг. 2 -алгоритм для обработки исходных данных;Сущность способа заключается в 15следующем,Измеряют расход сырья, кислоты итоплива, температуру сырья в зоне обжига и температуру сырья в зоне подготовки, измеряют разрежение и содер икание кислорода в пыльной камере печи, задают номинальное значение конЦентрациифтора в готовом продукте,измеряют его концентрацию в готовомпродукте, после чего вычисляют текущее значение на период интервала между измерениями по формулеРк = А( - В 1 ТО - С,тп р 1 Р + ЕОГде Р - текущее значение концентрации фтора в готовом продукте;30Т - температура сырья в зоне обожига;Т - температура сырья в зоне подготовки;Р - РазРежение в пыпьной камеРепечи;0 - содержание кислорода в пыльюной камере печи;А40и Е - коэффициенты, определяемыев вычислительном устройствепо усредненным значениям измеряемых выходных параметров и соответственно равные 454-7,5; 0,001-0,005; 0,001 Оэ 005 э Оь 03 Оэ 1 Ов 008 Оэ 06и при отклонении текущего значенияконцентрации фтора от номинальногоизменяют расход сырья на величину,определяемую по формуле С, - расход сырьяАг, В,р С - коэффициенты, определя-емые в вычислительном устройстве по усредненным значениям входных параметрови соответственно равные0,2-0,7; 0,00015-0,0007;2-5; 0,1-0,7.Система автоматического управления(фиг, 1) содержит двигатель 1 привода печи, датчик 2 температуры обжигаемого сырья в зоне подготовки, датчик3 температуры сырья в зоне обжига,датчик 4 содержания кислорода в отходящих газах, датчики 5 расхода сырья,датчик 6 расхода кислоты, датчик 7расхода топлива, датчик 8 разреженияв пыльной камере печи, управляющеевычислительное устройство (УВУ) 9,исполнительные механизмы 10- 12.Способ осуществляют следующим образом.Устанавливают начальные заданиядля температуры сырьевой смеси в зонеподготовки печи, обеспечивающие нормальное протекание процесса обжига.В процессе обжига сырья в печь поступает топливо С, сырье С , кислота С,расходы которых измеряют датчиками7, 5 и 6 соответственно. Иэ печи выгружают продукт (кормовые фосфаты)и удаляют дымовые газы, расход которых харктеризуется разрежением Р впыльной камере печи и измеряется датчиком 8,В процессе обжига сырья непрерывно измеряют температуру сырья в зонеобжига (спекания) Т , температурусырья в подготовительной зоне печиТ, концентрацию кислорода О в пыльной камере печи датчиками 2-4.Все непрерывно измеряемые параметРы процесса обжига сырья поступаютна вход управляющего вычислительногоустройства (УВУ) 9, Величина расходовтоплива, сырья, кислоты регулируетсяУВУ посредством регулирующих органов11-12 соответственно и стабилизирована на заданном уровне.На вход УВУ подают также дискретную информацию о концентрации фтораЕ в готовом продукте, полученную ла-бораторным путем (два раза в смену)в связи с отсутствием промышленныхдатчиков контроля,В вычислительном устройстве 9 происходит программное усреднение (Фнг.2)1428900 вом регулирующего органа 1 О изменяетрасход сырья таким образом, цтобызначение концентрации фтора в готовом продукте быпо в пределах допустимого значения.Осуществляемое таким образом управление приводит к повышению качества конечного продукта и уменьшениюего себестоимости эа счет снижениярасхода топлива,45 С Ри Е - коэффициенты, определяемыев вычислительном устройстве по усредненным значениям температуры сырья в зоне50 обжига и в зоне подготовки,разрежения и содержания кислорода в пыльной камере печи и соответственно равные 4-75; 0,001-0,005, 0,00155 0,005; 0,03-0,1; 0,008-0,06,а при отклонении текушего значения концентрации фтора от номинального изменяют расход Сс сырья на величину, определяемую по формуле эа 1 ч непрерывно измеряемых величин(С С Ск Т, Т , Р , О ) и программное усреднение всех вводимых вУВУ величин эа промежуток времени от4 до 48 ч (подбирается эксперименталь"но для каждого конкретного объекта).Усредненные величины формируют матрицу исходных данных, состоящую из 48строк и и столбцов, где и определяется количеством обрабатываемых параметров (в данном случае и = 8). Причем с поступлением в матрицу новойстроки данных последняя строка мат"рицы отбрасывается, т.е. происходитобщий сДвиг строк для обновления матрицы исходных данных.Исходные данные обрабатываются вУВУ по алгоритму, представленному нафиг. 2. В результате расчетов получают два уравнения регрессии,Г= А, - В,Т 0 - С 1 Т, - РР +Гк = А - ВСт + СьСт - Р 2 СкУравнение (1) связывает между собой зависимый параметр концентрациифтора Г с выходными независимыминепрерывно измеряемыми параметрамиТ 0, Т, Р, 0 а уравнение (2) связьвает зависимый параметр концентрации фтора Г с независимыми входныминепрерывно измеряемымипараметрамиСт С , С. Из этих уравнений определяют значения коэффициентов АВ, Са Р Е Ау Р 2 С РРассчитанные таким образом постоянные коэффициенты уравнений регрессии используют для определениятекущего значения (прогноз) концентрации фтора Г по уравнению (1), теперь коэффициенты регрессии являютсяпостоянными, а переменными величинами являются непрерывно измеряемые иусредняемые эа 1 ч выходные параметрыТ,Т,Р,О,.Полученное значение концентрациифтора Г сравнивают с его номинальным значением (Г" м = 0,2) . В случаеотклонения от номинального значенияизменяют расход сырья на величину,определяемую по формулекомГ- А + ВСт + РСк3)С 3йиспользуя постоянные коэффициентыуравнения (2) и непрерывно измеряемые параметры.Рассчитанное по уравнению (3) значение расхода сырья поступает на управляющий блок УВУ, который посредстформула изобретения Способ автоматического управленияФпроцессом обжига сырья во вращающейся печи, включающий измерения температуры сырья в зоне подготовки, содержания кислорода в пыльной камере печи и изменение расхода сырья, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества готового продукта, измеряют разрежение в пыльной камере печи, расход кислоты, температуру сырья в зоне обжига, задают номинальное значение концентрации фтора в готовом продукте, измеряют его концентрацию, после чего вычисляют ее текущее значение на период интервала между измерениями по формулеГк = А, - В,Т 0 - С,Т- Р,Р + + ЕОгде Г - текущее значение концентрации фтора в готовом продукте;Т, - температура сырья в зонеобжига;Тп - температура сырья в зонеподготовки;Р - разрежение в пыяьиоя камерепечи;О - содержание кислорода в пыль 2ной камере печи;- номинальное значение концентрации фтора в готовом продукте;- расход топлива;- расход кислоты; 1428900 6А, Вд,Ри С - коэффициенты, определяемыев вычислительном устройстве по усредненным значениямрасходов сырья, топлива икислоты и соответственноравные 0,2-0,7; 0,00015 -Оэ,0007 2 51 Оэ 1 Ов 7.Шанд ректо еда Подписно Заказ 5110 3 Тирак 561 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 035, Москва, Ж, Раушская наб., д