Способ управления процессом спекания во вращающейся печи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11 22881 3151) Г 27 ОБРЕТ ИДЕТ ЕЛЬСТВ о выражениотребляемои пыл м ярот.п Я:Ь чн.п оде рЬ 6 пот.и 1 3 начение ко требляемой- расчетное ества и пыл сход загружаемогчь сырья; пространраэрежени стве печи- химическии состав эасырья;загружаемого гружаемогплотностьсырья;измеренно начени отребл рт количествамой пыпи;,Ь,ЬЬстоянныеуравнениймые стати ар,а,а 3 ф Фффициенты определическиммет о выраже омощью которых и о=С +С Я +С чн,п- расч ниегд тное значе ыпи ровня кере; в бун- посто фицие ния, мые с янныенты уропределтатист еяеческим методом, ное значение пыли ют его величину с асче определяюбункере,авни ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАН АВТОРСКОМУ(71) Запорожский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструк торского института "Цветметавтоматика"(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 629425, кл. Г 27 Р 19/00, 1977.2. Авторское свидетельство СССР йе 353122, кл. Г 27 0 19/00, 1969.3. Авторское свидетельство СССР В 985686, кл, Г 27 Э 19/00, 1981.(54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОИСПЕКАНИЯ ВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, работающей по мокрому способу с возвратом технологической пыли из пылеулавливающих устройств в промежуточный бункер, а из него - в горячийконец печи, включающий .измерение количества уносимой и потребляемойпыли и дебаланс ее оборота, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения эффективности работы печи,дебалансом пыли управляют путем изменения разрежения в пространстве печии изменением загрузки сырья в печь,при этом измеряют расход, химическийсостав и плотность загружаемого впечь сырья, величину разрежения впространстве печи и уровень пыпи впромежуточном бункере, периодически,с дискретностью, определяемой временем переходного процесса по каналууправления разрежением, определяютрасчетные значения количества уносиасчетное значение ко ичества уносимой пы1122881 измеренной и в случае превышениярасчетной величины над измеренной путем последовательного изменения величины разрежения определяют его значение, при котором расчетная величинауровня меньше измеренной, и изменяют МИзобретение относится к автоматическому управлению технологическими процессами и может быть использовано для управления процессом спекания в трубчатых вращающихся печах, работающих по мокрому способу с возвратом технологической пыли с горячего конца печи, например, при переработке алюмосиликатных смесей при производстве глинозема, 1 ОИзвестен способ, основанный на а корректировке подачи топлива по количеству пыли в отходящих газах 13.Недостатком этого способа является использование изменений количест ва вводимого топлива, которое приводит к изменению температурного режима по всей печи. Причем, если подача топлива увеличивается, температура в зоне спекания растет, что приводит 20 к получению качественного материала и увеличению количества потребляемой ныли, но одновременно ускоряется процесс сушки материала в холодном конце печи, сухой материал дробится 25 цепяьы, что увеличивает пылевынос, А так как способ не предусматривает определение и использование в управлении дебаланса по пыли, то проведенная корректировка подачи топлива мо- щ жет привести к накоплению пыли в бункере за счет превышения количества уносимой пыпи над потребляемой, а следовательно, к дальнейшему снижению загрузки печи.Известен способ управления, основанный на стабилизации температуры зоны спекания путем изменения подачи топлива и регулирования тяги отходящих газов. Изменение тяги,при этом. 40 ограничивается предельным положением точки критической влажности обжигаемого материала Г 23.Однако, в данном способе отсутствует контроль пыпепотребления печи 45 и баланса оборота технологической пыположение шибера перед дымососом пропорционально разности между найденным и текущим значениями разрежения,а расход сырьевой смеси изменяют взависимости от изменений уровня пылив бункере. 2ли, что при управлении неизбежно приводит к дебалансовым режимам пылеоборота, при возникновении которых нарушается стационарность теплового режима процесса, происходит нарушение равномерности пылепотребления и снижается качество выходного продукта.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ управления процессом спекания во вращающейся печи, работающей по мокрому способу с возвратом технологической пыли из пыпеулавливающих устройств в промежуточный бункер, а из него - в горячий кокец печи, включающий измерение количества уносимой и потребляемой пыли и дебаланс ее оборота ГЗ . Недостатком известного способа является однонаправленная целесообразность изменения длины факела топливосжигающего устройства, Наибольший эффект достигается при укорачивании длины факела, что позволяет увеличить потребление пьши и умень" шить пылеунос. Кроме того, способ не предусматривает компенсацию убыли пыли при отрицательном дебалансе, что может привести к ее полному. отсутствию, а следовательно, перегреву зоны спекания или вынужденному ее охлаждению за счет снижения подачи топлива. Отсюда снижение загрузки печи и растройство режима спекания по всей печи. К недостаткам известного способа относятся также неточности управления за счет погрешности определения дебаланса попыли, осуществляемого по косвеннымоценкам, большие запаздывания приопределении этого дебаланса, вызванные транспортным запаздыванием потракту пылеулавливания, и ее перекачки в промежуточный бункер.1122881 тическим мето 0 ун. и 3Цепь изобретения - повышение эффективности работы печи.Поставленная цель достигается тем,Фчто согласно способу управления процессом спекания во вращающейся печи,41 работающей по мокрому способу с возвратом технологической пыли из пылеулавливаюших устройств в промежуточный бункер, а из него - в горячий конец печи, включающему измерение 1 О количества уносимой и потребляемой пыли и дебаланс ее оборота, дебалансом пыли управляют путем изменения разрежения в пространстве печи и изменением загрузки сырья в печь, 15Фпри этом измеряют расход, химический состав и плотность загружаемого в печь сырья, величину разрежения в пространстве печи и уровень пыли в промежуточном бункере, периодически, 20 с дискретностью, определяемой временем переходного процесса по каналу управления разрежением, определяют расчетные значения количества уносимой и потребляемой пыли по выраже киям9 а +ай +О 1 Р+а х;ПОТ П О 1 Сгде 0пот, п 30 расчетное значение количества потребляемой пыли;расчетное значение количества уносимой пы 35 ли;расход загружаемого в печь сырья;разрежение в пространстве печи;химический состав засосс 2,с 5 с- постоянные коэффициенты уравнения, определяемые статисдом,определяют расчетное значение пылив бункере, сравнивают его величинус измеренной и в случае превьппениярасчетной величины над измереной путем последовательного изменения величины разрежения определяют его значение, при котором расчетная величина уровня меньше измеренной, и изменяют положение шибера перед дымососом пропорционально разности между1найденным и текущим значейиями разрежения, а расход сырьевой смеси изменяют в зависимости от изменений уровня пыли в бункере.Математическая модель периодически аддитивно адаптируется по измеренным значениям уровня пыли в бункере,давлениям воздуха в пылевой форсунке и количеству включений пневмокамерных насосов в единицу времени.Использование предлагаемого способа позволяет повысить производительность печи за счет создания дебаланса по пьши с превышением вдуваемойпьши над уносимой, получаемого путемвыбора и поддержания оптимальных значений величины разрежения в печии ее загрузки сырьевой смесью.Зависимости косвенной оценки количества вдуваемой пьши по давлениювоздуха в пылевой форсунке и среднесменного количества уносимой пыли повремени между включениями (отключениями) пневмокамерных насосов следующие:где Я8 п Н 1епульп 55 гружаемого сырья;3 - плотность загружаемого сырья;Яи - измеренное значениеколичества потребляемой пыли;а , ,а ,а ,Ь ,Ь ,Ь ,Ь ,Ь - постоянные коэффициентыуравнений, определяемые статистическим методом,с помощью которых по выражению Н=С +С 3 +С О +С +С и О 1 пот.п 2 ун,п 5 цс Фгде Н - расчетное значение уровня пыли в бункере; ЯвВ,п= О"1 апульп 2 5"зюс 5"4 МНдрасчетный часовойрасход вдуваемой пыли;расчетный уровеньпыли в бункере;расчетный часовойрасход уносимой пыли;часовой расход пульпы, вводимой в печьдР - отклонение величиныразрежения от эмпирически ойределенного среднего значенияразрежения; 5СО Йа 0М щ , и М -модули, хасэ БОкА Ад 0рактеризующие химический состав пульпы;Рв - давление воздуха в1 Опылевой форсунке;- плотность пульпы,вводимой в печь;а,Ь р, с - нулевые члены уравнений, постоянныена период между адаптациями;аЬ с; - постоянные коэффициенты уравнений,Способ заключается в следующем.С выбранной периодичностью определяется уровень пыли в промежуточ(ном бункере Н с использованием расчетных расходов вдуваемой и уносимойпыли ( Йв; и й и ) и сравни( 25вается с измеренным значением Н. ЕслиНН, (4)то уровень пыли в бункере понижается,и для компенсации убыпи пыли повышают загрузку печи сырьевой смесью изэмпирического. соотношения, напримерпри изменении уровня на 1 м эа 8 чзагрузку увеличивают на 1 м/ч,Если условие (4) не соблюдается, 35то в уравнения (1) и (2) подставляется новая величина дР, отличающаясяот действительной на величину 2 Ы(мм вод.ст.), где ,М =Н; ф 2; + 3;110, и определяются новые значения 406 И и Н до достижения не-ввф зн,правенства по условию (4), после чего изменяют разрежения в печйна величину выбранного Й .45Периодичность поиска оптимального значения величины разрежения выбирают исходя из времени переходного процесса по каналу управления разрежением в печи, например, 1 раз в 50 15 мин.С периодичностью, например, соответствующей частоте замеров уровня пыли в бункере, проводится аддитивная адаптация математической модели 5 по прямым замерам Н и косвенным оценкам расходов уносимой и вдуваемой пыпи.Математическая модель аддитнвнойадаптации при этом следующаяц =ф +(1-Н 1 ( (511+1 где ар, Ъ , ср, - нулевые члены уравнений (1) - (3) доадаптации; 1,49-1, 55 110-150 арЬр,ср,., - нулевые члены урав+" нений ( 1) - (3)после адаптации.Реализация способа осуществляетсяна вращающейся печи с размерами150 к 3,6 м при нормальной работе печис колебаниями используемых в управлении параметров в следующих диапазонах;Количество загру"женной пульпы,мЗ/ч 50-60Плотность пульпы,кг/мЗХимический состав.,М Сс 1,93-2,050,87-1,20Разрежение,мм вод.ст.Давление воздухав пылевой форсунке, мм вод,ст.; 350-550Среднесменное количество включенийпневмокамерного насоса 26-32При этом выражения (1) - (3) ис.пользуются со следующими числовымизначениями коэффициентов (значениянулевых членов начальные);Ов,д =-34,97+0,725 6 к +-0,58 й н.п 15 ю 6 Мс 5На чертеже представлена схема системы, реализующей способ.Пыль, выносимую из печи 1 и уловленную пылеосадительными устройствами 2, с помощью пневмокамерных насосов 3 перекачивают в промежуточныйбункер 4, а из него форсункой 5 - впечь. Измеряют уровень пыли в бункере датчиком 6, давление воздуха в пылевой форсунке датчиком 7, ца(.тоту88 7 1122 включения пневмокамерного насоса датчиком 8, раэрежение в пространстве печи датчиком 9, расход датчиком 10, плотность датчиком 11, химический составпульпы датчиком 2 и вводят измеренные данные в УВМ 13, управляющую черезрегулятор 14 положением шибера дымососа. При запуске системы по измеренным 1 О параметрам расчитывают величины Й и,.1Ци я и Н, после чего проводитсяадаптация по измеренным величинамй 6Й.н н , и Н, и система считается готовой к работе. При неизменных значе киях входных параметров система выбирает величину разрежения в печи, приближающую режим спекания по дебалансу пыли к оптимальному. При изменении какого-либо из входных параметров изменяется ситуация по дебалансу пыли, что система фиксирует и дофактического изменения дебаланса вырабатывает команду на изменение разрежения, т.еизменение тепловогорежима спекания. Затем выбор режимаосуществляется, как описано. По периодическим замерам уровня пыпи опре.целяют его изменения, и в зависимости от конечного изменения уровня за8 ч работы изменяют расход вводимойв печь пульпы. Более частые изменения загрузки печи не рациональны,так как требуют корректировки подачи топлива и др., т.е. перестройкивсего режима спекания. Исполу зованиепредлагаемого способа позволит повысить производительность печи неменее чем на 17, что на печи указанного типоразмера позволит получитьзкономический эффект в сумье 30 тыс.руб. в год,,112288 Составитель А.Абросимоведактор И,Шулла Техред О,Неце .Корректор О.Луговая ,аказ 8 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,/32 Тираж 577 ВНИИПИ Государственного компо делам изобретений и от 113035, Иосква, Ж, Раушс Подписноетета СССРрытийая наб , д, 4/5