Способ управления процессом обжига сырьевой смеси во вращающейся печи

 

О П И С А Н И Е (п) 582225

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.05.76 (21) 2364073/33 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.11.77. Бюллетень Я 44 (45) Дата опубликования описания 14.12.77 (51) М. Кл. С 04В 7/44

F 27D 19/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 666 97 04 (088.8) и открытий (72) Авторы изобретения

А. Д. Кацман и В. К. Савчков

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБ)КИГА

СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ ВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ

Изобретение относится к производству строительных и других материалов во вращающихся печах, например, в цементной промышленности, Известны способы управления процессом обжига сырьевой смеси во вращающихся печах, например, для производства цементного клинкера (1).

К общим недостаткам этих способов следует отнести то, что стабилизируемос значение расхода сырьевой смеси пе ставится в зависимость от максимально достижимой производительности печи при данном сырье.

Наиболее близким к изобретению является способ автоматического регулирования процесса обжига во вращающейся печи, заключающийся в измерении текущего расхода сырьевой смеси, его стабилизации относительно задания на расход сырьевой смеси и управлении расходами топлива и отходящих газов в зависимости от температур отходящих газов и материала в подготовительных зонах и в зоне спекания и от содержания кислорода в отходящих газах (2).

Однако при этом способе максимальная величина расхода сырьевой смеси, которая может быть подана в печь для обжига, различна при различном химическом и минералогическом составе сырьевой смеси. Величина расхода не может превышать минимума из всех максимально воз Io>KHых расходов сырьевой смеси, вычисленных с учетом изменчивости вышеупомянутых параметров. Это объясняется тем, что при большем расходе сырьевой

5 смеси на отдельных режимах возможно достижение предельных положений органами управления расхода топлива и отходящих газов, что приводит к браку или к необходимости перевода на тихий ход (замедленное вращение)

10 для предотвращения брака, т. е. к снижению производительности. Таким образом, известный способ не обеспечивает подачу в печь максимально возможного расхода сырьевой смеси, ITo приводит к снижению производи15 тсльностп агрегата.

Цель изобретения — повышение производительности печи.

Это достигается тем, что дополнительно измеряют положение органов управления рас>;о20 дами топлива и отходящих газов, определяют отклонение положения этих органов управления от максимально возможных и отклонение содер>кания кислорода в отходящих газах от минимально допустимого, определяют для

25 каждого из полученных отконений величины допустимых изменений расхода сырьевой смеси, выбирают из последних величин наименьшую, суммируют ее с величиной текущего расхода сырьевой смеси и устанавливают по30 лученную сумму в качестве задания на расход

582225

65 з сырьевой смеси. При этом величины допустимых изменений расхода сырьевой смеси определяют по их статическим зависимостям соответственно от отклонений положения органов управления расходами топлива и отходящих газов, а также от содер>кания кислорода в отходящих газах, Повышение производительности по данному способу обеспечивается ведением процесса обжига при максимально возможной подаче сырьевой смеси в данный момент времени.

Для того, чтобы ее обеспечить, необходимо полностью использовать запас по открытию органов управления.

На чертеже изображен график возможности использования этого запаса для повышения производительности печи в пределах технологических и режимных ограничений, где по осям координат указаны положения органов управления расходами топлива и отходящих газов (в /о открытия), а также график статической зависимости положения органов уг равления расходами топлива и отводящих газов от расхода сырьевой смеси определенного химического состава.

На чертеже приняты следующие условные обозначения: 1 — линия ограничения положения органов управления расходом топлива, 2 — линия отходящих газов и 3 — дополнительная линия, ограничивающая область возмо>кных режимов по содержанию кислорода в отходящих газах на уровне, обеспечивающем полное сгорание топлива (обычно 0,5+0,8 /о).

Увеличение расхода сырьевой смеси возможно до достижения одной из граничных линий. Получающийся расход сырьевой смеси является теоретически максимально возможным (на чертеже эта точка G, „",;"I ), Статическая зависимость положения органов управления расходом топлива и расходом отходящих газов от расхода сырьевой смеси смещается в плоскости чертежа при изменении химического и минералогического состава сырьевой смеси и в процессе износа агрегата.

Поэтому определение б „",„" удобнее выполнить, используя статические зависимости между изменением расхода сырьевой смеси и изменением положения органа управления расходом топлива, ме кду изменением расхода сырьевой смеси и изменением положения органа управления расходом отходящих газов и между изменением расхода сырьевой смеси и изменением содержания кислорода в отходящих газах.

Точный вид этих зависимостей определяется для каждой печи экспериментально. Вблизи реальных режимов работы печи их можно рассматривать как линейные, причем их угол наклона (коэффициент пропорциональности) мало зависит от возмущений. Например, в случае, когда положение органа управления расходом топлива (УП,) меньше предельного, 10

Зо

5 0

4 допустимое изменение расхода сырьевой смеси определяется в зависимости от УП, так: Oq g.сц,(VH ): К> (100 VHY) где Лб„,,р,„,, (УП,) — допустимое изменение расходов сырьевой смеси;

К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Аналогично определяются допустимые изменения расхода сырьевой смеси в зависимости от положения органа управления расходом откодящик газов Лбс»».c., (УП„) и в зависимости от содержания кислорода в отходящих

Лбсыр.„, (02), Из трек величин Лб„,р,,„, выбирают наименьшую, суммируют с величиной текущего расхода сырьевой смеси и устанавливают сумму в качестве задания на расход сырьевой смеси.

Способ осуществляется следующим образом.

Если изменились условия хода процесса об>кига, например, из-за изменения химического состава сырьевой смеси, то нормальный ход процесса обжига будет обеспечиваться при новых значениях положений органов управления расходами топлива, отходящих газов и содержания кислорода в отходящих газах. Так, если сырье стало трудноспекаемым, то потребуется увеличение расхода топлива и уменьшение расхода отходящих газов, что приведет и снижению содержания кислорода в отходящих газах и приближению положения органа управления расходом топлива к предельному.

При этом уменьшаются величины AGr р c i. (УП ) и Лбсыр „„. (Og) и увеличивается

Лб„,р„, (УП,„). Если минимальная из этих величин окажется отрицательной, то расход сырьевой смеси уменьшится. В противном случае расход сырьевой смеси останется неизменныM.

Аналогично при поступлении легкоспекаемого сырья может произойти увеличение расхода сырьевой смеси, если минимальная величина допустимого изменения расхода сырьевой смеси окажется поло>кительной.

Изменение калорийности топлива, износ теплообменных устройств, намазывание колец в печи и т. и. приводит к изменению положений органов управления расходами топлива и отходящих газов и содержания кислорода в отходящих газах.

При этом процесс управления расходом сырьевой смеси будет происходить так, как было описано выше.

Формула изобретения

1. Способ управления процессом обжига сырьевой смеси во вращающейся печи, заключающийся в измерении текущего расхода сырьевой смеси, его стабилизации относительно задания на расход сырьевой смеси и управ582225

%or

100

Соста«ителв В. длекперов

Текрсд Н. Рыбкина

Редактор E. Дайч

Корректоры: Е. Хмелева и H. Федорова

Заказ 2591/14 Изд. М 936 Тира>к 778

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва. К-35, Рву«некая наб.. д. 4/5

Подписное

Типографии, «1п (анено«а, ленин расходами топлива и отходящих газов в зависимости от температур отходящих газов и материала в подготовительных зонах и в зоне спекания и от содержания кислорода в отходящих газах, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности печи, дополнительно измеряют положение органов управления расходами топлива и отходящих газов, определяют отклонение положения этих органов управления от максимально возможHbtx и отклонение содержания кислорода в отходящих газах от минимально допустимого, определяют для каждого из полученных отклонений величины допустимых изменений расхода сырьевой смеси, выбирают из последних величин наименьшую, суммируют ее с величиной текущего расхода сырьевой смеси и устанавливают полученную сумму в качестве задания на расход сырьевой смеси.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что величины допустимых изменений расхода

5 сырьевой смеси определяют по in статическим зависимостям соответственно от отклонений положения органов управления расходами топлива и отходящих газов, а также от содержания кислорода в отходящих газах.

11 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторскос свидетельство СССР чов 444928, кл. F 27D 19/00, 1973.

2. Лощинская Л. В. и др. Автоматическое

15 регулирование процесса обжига и сушки в промышленности строительных материалов.

М., Стройиздат, 1969, с. 72 — 73.