Способ автоматического регулирования работы запечного теплообменника вращающейся печи

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ ЗАПЕЧНОГО ТЕПЛООБМЕННИКА ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, включаюпщй измерение расхода отходящих газов и сырьевой смеси и изменение расхода отходящих газов, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности регулирования, измеряют температуру отходящих газов , теплоемкость отходящих газов, степень декарбонизации на входе в печь, концентрагщю карбонатного компонента в смеси па входе запечного теплообменника, определяют температуру начала декарбонизации смеси и тепловой эффект реакции декарбонизации , устанавливают допустимый пылеунос отходяпщми газами и вычисляют текущий пылеунос по формуле -аг( . /ьСД-лНд,,). -текущий пылеунос; где -расход сырьевой смеси на Вх входе в запечной теплообменник ; расход отходящих газов ог после запечного теплообменника; теплоемкость отходящих га зов; Тс,г температура отходящих газов на выходе из печи; А температура начала декарбонизации смеси; степень декарбонизации на /5 входе в печь; Сг концентрация карбонатного компонента в смеси на входе запечного теплообменtc to ника ; -ДН тепловой эффект реакции , Аек 00 GO декарбонизации, а изменение расхода отходящих газов ю ( осуществляют в зависимости от знака разности между текущим и допустимым пылеуносами, причем при положительной разности расход отходящих газов увеличивают, а при отрицательной уменьшают.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ социАлистичесних

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ы АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с (21) 3643467/29-33 (22) 08.07.83 (46) 07.11.84. Бюл. Ф 41 (72) В.В.Шутов, И. Н. Красенькова, Л.В.Кузьмин и Н.Э.Степанов (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизации предприятий промышленности строительных материалов (53) 66. 041. 9 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

NP 476239, кл. С 04 В 7/44, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N - 3509152/22-02,. кл. F 27 D 19/00, 1982 (прототип). (54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ ЗАПЕЧНОГО ТЕПЛООБМЕННИКА ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, включающий измерение расхода отходящих газов и сырьевой смеси и изменение расхода отходящих газов, о т л и— ч а ю шийся 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 пьше„„SU„„1122882 А

3(S9 F 27 D 19 00 С 04 В 7/44 унос отходящими газами и вычисляют текущий пылеунос по формуле

ac, т т) где G „— текущий пылеунос; — расход сырьевой смеси на вх входе в запечной теплообменник;

60 — расход отходящих газов после запечного теплообменника;

Сг — теплоемкость отходящих ra зов;

Т вЂ” температура отходящих га- Я

9GB на выходе из печи;

Т вЂ” температура начала декар4 бониэации смеси; — степень декарбонизации на входе в печь; И

Сс — концентрация карбонатного компонента в смеси на входе запечного теплообменника; 1Я

-ВНАЕМ вЂ” тепловой эффект реакции . (Я декарбонизации, 00 а изменение расхода отходящих газов (ф «осуществляют в зависимости от знака ф«ф разности между текущим и допустимым пылеуносами, причем при положительной разности расход отходящих газов увеличивают, а при отрицательной уменьшают. 3

1122

Изобретение относится к автоматическому регулированию работы вращающейся цементно-обжиговой печи и может быть использовано на предприяях промышленности строительных мате5 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 С13.

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 обеспыли30 вания отходящих газов электрофильтрами 95Х, что также не учитывается данным способом.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ автомати- З5 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 щелочей, кислот и т.п. Эти газообразные компоненты отрицательно влияют на точность устройств для измерения

,„=5 C, (-a aН„„1

1 текущий пыпеунос; расход сырьевой смеси на входе в запечной теплообменник;

С« расхОд ОтхОдящих газОВ после запечного теплообменгде G„ Вх ника;

Сг — теплоемкость отходящих газов;

То„ вЂ” температура отходящих газов на выходе из печи

Т вЂ” температура начала декар* бонизации смеси; — степень декарбонизации на входе в печь;

С вЂ” концентрация карбонатного компонента в смеси на входе запечного теплообменника;

- Н „- тепловой эффект реакции декарбонизации, а изменение расхода отходящих газов осуществляют в зависимости от знака разности между текущим и допустимым пынеуносами, причем при положительной разности расход отходящих газов

882 2 запыленности, Так для . -Иылеиерз, 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 формуле с (т -т) 1123

А = Cr 6д Тог д ) увеличивают, а при отрицательной у и е н ) > Ill a lo T .

Сущность способа заключается в следующем.

Если обозначить буквами следующие

Ф составные части уравнения текущего

А пылеуноса:

В=С р -ан„), то А — количество тепла, отданное от1О ходящими из печи газами сырьевой смеси для декарбонизации;

 — количество тепла, затраченное, чтобы декарбонизировать единицу сырьевой смеси. I5

Следовательно, отношение величин

А и В определяет расход сырьевой смеси на выходе теплообменника, т.е. текущий пылеунос равен Gр=46„-G <„, A 20 ьу„= 6

Расход сырьевой смеси на выходе теплообменника измерить нельзя вслед ствие высокой температуры (до 9001000 С). Поэтому расход сырьевой смеси на выходе теплообменника опреде25 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. 35

Способ осуществляется следующим образом.

Возьмем в качестве примера технологическую линию цементного завода.

На выходе из теплообменника сте- 40 пень декарбонизации сырья составляет 4Х, а расход пыли — 5X от общего количества загружаемой сырьевой смеси.

Если на выходе из теплообменника 45 степень декарбонизации повышается на 1Х, т.е. становится 5Х, 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 23-26Х и, тем самым, нарушаются условия оптимального теплообмена . В результате этого на вы882 4 ходе печи нрн постоянных расход« топлива в печь н <.коростн вращения печи клинкер пережигается", что приводит к снижению качества последнего.

Чтобы восстановить условия оптимального теплообмена согласно формуле текущего пыпеуноса, расход отходящих газов уменьшают на 1Х, 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 происходит нагрев сырьевой смеси и ее частичная декарбонизация за счет тепла, отдаваемого отходящими газами. Декарбонизация материала на выходе теплообменника измеряется датчиком 3 декарбонизации. Температура отходящих газов измеряется датчиком 4 температуры отходящих газов. Расход отходящих газов и сырьевой смеси измеряются, соответственно, датчиками расхода отходящих газов 5 и расхода сырьевой смеси 6. Кроме того, теплоемкость отходящих газов измеряется соответствующим датчиком 7, а концентрация карбонатного компонента в сырьевой смеси — датчиком 8.

Кроме того на двух задатчиках

9 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 они анализируются. С выхода корректируюшего блока

11 результирующий сигнал подается на регулирующий 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, протекающего в запечном теплообменнике. Поэтому происходит более жесткая оптимизация режима обжига, а именно: контролиро1 1? 2882

Составитель В.Алекперов

Редактор И.Шулла Техред О.Беце Корректор В.Бутяга

Заказ 8121!32 Тираж 577 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 ванне подачи сырьевой смеси во вращающуюся печь, следовательно, и повышение активности клинкера на

3 кг/см (для цемента марки 400). 3а счет этого происходит увеличение тонкости помола цемента, что upi водит к экономии электроэнерг uu.