Способ автоматического управления процессом обжига во вращающейся печи

 

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 цели измеряют расход сырья, кислоты и топлива , измеряют температуру сырья в зоне обжига и температуру сырья в зоне подготовки, измеряют разрежение и содержание кислорода в пыльной камере печи. Затем задают номинальное значение концентрации фтора в готовом продукте, измеряют его концентрацию, после чего вычисляют ее текущее значение на период интервала между измерениями по формуле F А -ВДо- - С,Тп - D,P + ЕО,, где FU текущее значение концентрации фтора в готовом продукте; Т - температура сырья в зоне обжига; Т„ - температура сырья в зоне подготовки; Р, 0 - разрежение и содержание кислорода в пыльной камере печи; А,, В,, С, D, Е коэффициенты , определяемые в вычислительном устройстве по усредненным значениям температуры сырья в зоне обжига и в зоне подготовки, разрежения и содержания кислорода в пыльной камере печи, соответственно равные 4-7,5; 0,001-0,005; 0,001-0,005, 0,03-0,1; 0,008-0,06. При отклонении текущего значения концентрации фтора от номинального изменяют расход сырья на величину , определяемую по формуле Сд I (Л -.j -I-d -l-eaSx-i-SaSjs иом где Ец номинальное значение концентрации фтора в готовом продукте; G - расход топлива, G,j - расход кислоты; Gg - расход сырья; А, В, Djj, С - коэффициенты , определяемые в вычислительном устройстве по усредненньм значениям расходов сырья, кислоты, топлива , соответственно равные 0,2-0,7; 0,00015-0,0007; 2-5; 0,1-0,7. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

900 . А1 (19ISU(III

Ъ (51) 4 F 27 D 19/00 „: г р

) с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ т;, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4117300/29-33 (22) 27.06.86 (46) 07.!0.88. Бюл. Р 37 (71) Научно-производственное объединение "Техэнергохимпром" и Одесский политехнический институт (72) И.П.Гайдабура, В.М.Баркас, А.П.Ищенко, М.Б.Приэанд, А.Г.Иванов, Г.А.Самардаков, Е.И.Дичковский и М.С.Гурович (53) 66.041.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 767495, кл. F 27 D 19/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 1150461, кл. F 27 D 19/00, 1984. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБЖИГА СЫРЬЯ ВО BPAIQ;—

ЮЩЕЙСЯ 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 цели измеряют расход сырья, кислоты и топлива, измеряют температуру сырья в .зоне обжига и температуру сырья в зоне подготовки, измеряют разрежение и содержание кислорода в пыльной камере печи. Затем задают номинальное значение концентрации фтора в готовом продукте, измеряют его концентрацию, после чего вычисляют ее текущее значение на период интервала между измерениями по формуле F„ А < — В,T — С,Т„.— Р,Р + ЕО, где Fö -. текущее значение концентрации фтора в готовом продукте; Т вЂ” температура сырья в зоне обжига; Т„ - температура сырья в зоне подготовки; Р, Π— разрежение и содержание кислорода в пыльной камере печи; А „ В „ С <, D„, Е коэффициенты, определяемые в вычислительном устройстве по усредненным значениям температуры сырья в зоне обжига и в зоне подготовки, разрежения и содержания кислорода в пыльной камере щ с печи, соответственно равные 4-7,5;

0 001 0,005> 0001 0,005 0 03 Оэ 11

0,008-0,06. При отклонении текущего (» значения концентрации фтора от номинального изменяют расход сырья на ве- личину, определяемую по формуле G йо л

F — A g + 8 G + DgG g o

С где Є—

2 номинальное значение концентрации фтора в готовом продукте; G — расход топлива, G„ - расход кислоты; С расход сырья; А, В, Dä, С - коэффициенты, определяемые в вычислительном устройстве по усредненным значениям расходов сырья, кислоты, топлива, соответственно равные 0,2-0,7;

Оэ00015 Оэ0007; 2 5; 011 Ов7 2 ил.

1428900

А,, В,, С,, В, 40 и Š— коэффициенты, определяемые в вычислительном устройстве по усредненным значениям измеряемых выходных параметров и соответственно равные 45

4-7,5; 0,001-0 005- 0,0010,005, 0,03-0,1; 0,008-0,06 и при отклонении текущего значения концентрации фтора от номинального изменяют расход сырья на величину, определяемую по формуле иом к — А + В С„-+ Р Су.

С номинальная величина кон55 центрации фтора в готовом продукте; расход топлива, расход кислоты;

Я с ном где Р

G т

Ск

Изобретение относится к способам автоматического управления процессом обжига сырья во вращающихся печах, йанример.апатита, фосфорита, клинкеga керамзита, и может быть исполь, зовано в химической, металлургической и цементной промыщпенности.

Целью изобретения является повыщение качества готового продукта. !О

На фиг. 1 приведена система автоматического управления; на фиг. 2— алгоритм для обработки исходных данцыхв

Сущность способа заключается в 15 следующем.

Измеряют расход сырья, кислоты и топлива, температуру сырья в зоне обжига и температуру сырья в зоне подготовки, измеряют разрежение и содер-20 икание кислорода в пыльной камере печи, задают номинальное значение конЦентрации фтора в готовом продукте, измеряют его концентрацию в готовом продукте, после чего вычисляют текущее значение на период интервала между измерениями по формуле

Fq =A(1 о С Тп — D P+ЕО, где Р„ — текущее значение концентрации фтора в готовом продукте;30

Т вЂ” температура сырья в зоне обо жига 9

Т„- температура сырья в зоне подготовки;

Р— разрежение в пыльной камере печи;

0 — содержание кислорода в пыльной камере печи;

Сс — расход сырья!

Аг, В, D jJ С вЂ” коэффициенты, определя- емые в вычислительном устройстве по усредненным значениям входных параметров и соответственно равные

0,2-0,7; 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, датчик

3 температуры сырья в зоне обжига, датчик 4 содержания кислорода в отходящих газах, датчики 5 расхода сырья, датчик 6 расхода кислоты, датчик 7 расхода топлива, датчик 8 разрежения в пыльной камере печи, управляющее вычислительное устройство (УВУ) 9, исполнительные механизмы 10- 12.

Способ осуществляют следующим образом.

Устанавливают начальные задания для температуры сырьевой смеси в зоне подготовки печи, обеспечивающие нормальное протекание процесса обжига.

В процессе обжига сырья в печь поступает топливо С„, сырье G, кислота С„, расходы которых измеряют датчиками

7, 5 и 6 соответственно. Иэ печи выгружают продукт (кормовые фосфаты) и удаляют дымовые газы, расход которых харктеризуется разрежением P в пыльной камере печи и измеряется датчиком 8, В процессе обжига сырья непрерывно измеряют температуру сырья в зоне обжига (спекания) Т, температуру сырья в подготовительной зоне печи

Т„, концентрацию кислорода 0 в пыльной камере печи датчиками 2-4.

Все непрерывно измеряемые параметры процесса обжига сырья поступают на вход управляющего вычислительного устройства (УВУ) 9. Величина расходов топлива, сырья, кислоты регулируется

УВУ посредством регулирующих органов

11-12 соответственно и стабилизирована на заданном уровне.

На вход УВУ подают также дискретную информацию о концентрации фтора

F„ â готовом продукте, полученную ла- бораторным путем (два раза в смену) в связи с отсутствием промышленных датчиков контроля.

В вычислительном устройстве 9 происходит программное усреднение (фнг.2) 1428900 вом регулирующего органа 10 изменяет расход сырья таким образом, чтобы значение концентрации фтора в гото5 вом продукте было в пределах допустимого значения.

Осуществляемое таким образом управление приводит к повышению качества конечного продукта и уменьшению его себестоимости эа счет снижения расхода топлива.

А „ В<, -45 С<, В, и E — коэффициенты, определяемые в вычислительном устройстве по усредненным значениям температуры сырья в зоне

50 обжига и в зоне подготовки, разрежения и содержания кислорода в пыльной камере печи и соответственно равные

4-7,5; 0,001-0,005, 0,00155 О, 005; О, 03-0, 1; О, 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 (G, G„ G„, Т„, Т, Р, О ) и программное усреднение всех вводимых в

УВУ величин эа промежуток времени от

4 до 48 ч (подбирается эксперименталь" но для каждого конкретного объекта).

Усредненные величины формируют матрицу исходных данных, состоящую из 48 строк и и столбцов, где и определяется количеством обрабатываемых параметров (в данном случае n = 8). Причем с поступлением в матрицу новой строки данных последняя строка мат" рицы отбрасывается, т.е. происходит общий сДвиг строк для обновления матрицы исходных данных.

Исходные данные обрабатываются в

УВУ по алгоритму, представленному на фиг. 2. В результате расчетов получа- 20 ют два уравнения регрессии.

Рк A< B

F „= А — В С т + С С вЂ” О С к (2)

Уравнение (1) связывает между со- 25 бой зависимый параметр концентрации фтора F с выходными независимыми непрерывно измеряемыми параметрами

Т0, Т„, Р, 0, а уравнение (2).связьвает зависимый параметр концентра- дО ции фтора F с независимыми входными ° непрерывно измеряемыми параметрами

G>, Gc, С„. Из этих уравнений определяют значения коэффициентов А,, В ) C<) D)) E) A ) D, G j D

Рассчитанные таким образом постоянные коэффициенты уравнений perрессии используют для определения текущего значения (прогноз) концентрации фтора Р„ по уравнению (1), теперь коэффициенты регрессии являются постоянными, а переменными величинами являются непрерывно измеряемые и усредняемые эа 1 ч выходные параметрыТ„, Т, Р, О,.

Полученное значение концентрации фтора Р„ сравнивают с его номинальным значением (F " = 0,2) . В случае отклонения от номинального значения изменяют расход сырья на величину, определяемую по формуле

«ом к A + B Gr + D G«3)

G 3

C с используя постоянные коэффициенты уравнения (2) и непрерывно измеряемые параметры.

Рассчитанное по уравнению (3) значение расхода сырья поступает на управляющий блок УВУ, который посредстФормула изобретения

Способ автоматического управления процессом 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 шийся тем, что, с целью повышения качества готового продукта, измеряют разрежение в пыльной камера 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 формуле

Рк = А< В<То С,Т„- 0<Р +

+ EO где F — текущее значение концентрации фтора в готовом продукте, T, — температура сырья в зоне обжига;

Тд — температура сырья в зоне подготовки;

P — разрежение в пыяьиоя камере печи;

Π— содержание кислорода в пыль Z ной камере печи;

F А» + В»Су + D Ск с С гд е F „

Ст

Ск

- номинальное значение концентрации фтора в готовом продукте;

- расход топлива;

- расход кислоты;

1428900 6

Л„В,, Р и С вЂ” коэффициенты, определяемые в вычислительном устройстве по усредненным значениям расходов сырья, топлива и кислоты и соответственно равные 0,2-0,7; 0,00015—

0 0007» 2 5» О» 1 0»7 °

1428900

ge Gr а Тп 70

Ог

Составитель И.Плотникова

Техред М.дидьлс Корректор Э.Лончакова

:Редактор А.Шандор

Тираж 561 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Заказ 5110/35

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4