1
Изобретение относится к области автоматического регулирования процессов тепловой обработки сыпучих технологических материалов, в частности к автоматизации процесса обжига различных сырьевых смесей, например апатита, клинкера, керамзита, во вращающихся печах, и может быть использовано в химической, металлургической и цементной промышленности.
Известен способ автоматического регулироваиия, основанный на изменении подачи топлива по температуре материала в печи и количеству вьщеляющейся пыли в пылеулавлевающем устройстве 1.
Однако этот способ автоматического регулирования основан на использовании сигналов, связанных с качественными характеристиками готового продукта эмпирическими зависимостями, и не учитывают некоторых влияний на изменения теш ового режима вращающейся печи на качество готового продукта.
Известен другой способ автоматического регулирования процесса обжига сырьевой смеси во вращающейся печи, включающий измерение подачи газа-топлива и изменение расхода газа-топлива, измерения подачи сырьевой смеси и изменение расхода сырьевой смеси, стабилизащпо давления газа-топлива и стабилизацию разрежения на холодном конце печн 2. Устройство, реализующее этот способ, имеет контур автоматической стабилизации расхода сырьевой смеси, контур стабили зации разрежения в холодном конце печи по температуре уходящих газов и содержанию кислорода в уходящих газах, контур стабили10зации давления газа-топлива, подводимого к форсунке.. Основным контуром регулирования является подача топлива по величине температуры в зоне кальцинирования от термоэлектISрического термометра, установленного в самоочищающемся кармане, по величине температуры в зоне спекания от радиационного пирометра, по содержанию кислорода в уходящих газах и по расходу топлива. .
В этой схеме автоматического регулирования основными измерительными преобразователями являются термоэлектрический термометр, установленный в самоочищающемся 3 Кармане и радиационный пирометр. Как пока зывает опыт эксплуатации этих приборов на. вращающихся печах, их показания часто не являются однозначно связанными с температурой материала, так как на чехол термоэлектрического термометра иногда налипает слой материала, образуя дополнительный теплоизоляционный кожух, а на радиационный п рометр, установленный в горячей головке печи, большое влияние оказывает запыленность факела и агрессивность (при производстве минеральных удобрений) окружающей среды, кроме того, регулир}тощее воздействие в это$ схеме направлено на изменение расхода топлива, что приводит к изменению теплового режима всего агрегата. Цель изобретения - повышение качества регулирования процесса обжига. Это достигается тем, что в способе автома тического регулирования процесса обжига сырьевой смеси во вращающейся печи, включающем измерение подачи газа-тошшва и изменение расхода газа-топлива, измерение подачи сырьевой смеси и изменение расхода сырьевой смеси, стабилизацию дшления газатоплива и стабилизацию разрежения на холодном конце печи, дополнительно измеряют температуру уходящих газов, содержание кис лорода в уходя1иих газах, плотность теплово го потока и вычисляют на основе уравнения теплового баланса по измеренным расходам газа и сырьевой смеси, температуре уходящи газов и плотности теплового потока требуемую величину расхода сырьевой смеси, причем изменение расхода сырьевой смеси осуществляют по отклонению требуемой величины расхода сырьевой смеси от его текущего значения, а изменение расхода газа-топлива осуществляют в зависимости от расхода газа топлива с учетом измеренных разрежения в холодном конце печи и содержания кислорода в уходящих газах. Сущность способа заключается в том, что изменение подачи сырьевой смеси осуществля ют по результатам сравнения текущего значения расхода сырьевой смеси с требуемой величиной расхода сырья, полученной из рас чета упрощенного теплового баланса печи: Qfl-GLH- n- n-Ca-t2-Ca(l-cCLo) к-.о где GB - расход газа-тошшва; QH - рабочая теплота сгорания газа-топлива;Gm- расход сырьевой смеси; ik - требуемая конечная энтальпия гот вого продукта; JQ - начальная энтальпия сырьевой сме Qn - плотность тепловых потерь корпусом пета в окружающую среду; РП - площадь наружной поверхности корпуса печи; t2 - температура уходящих газов; теплоемкость уходящих газов; Of - коэффициент избытка воздуха; LO - теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания 1 м газа-топлива. На чертеже дана схема осуществления предлагаемого способа. Во вращающуюся печь 1 подают газовоздущную 2 и сырьевую 3 смеси, а выходят из нее газы 4. Давление газа-тошшва перед регулирующим органом 5 стабилизируется при .помощи регулятора прямого действия, включающего в себя измерительный преобразователь 6 давления газа, регулирующий блок 7 с исполнительным механизмом и регулирующий орган 8. Разрежение в холодном конце печи поддерживается на уровне заданного при помощи регулятора 9, получающего сигнал от измерительного преобразователя 10 разрежения и воздействующего иа направляющие аппараты Дымососа П. Тепловая нагрузка печи поддерживается на уровне максимально заданной регулятором 12, на который поступает основной сигнал от измерительного преобразователя 13 расхода газа и корректирующие сигналы от измерительных преобразователей 14 и 10 соответственно содержания кислорода в уходящих газах и разрежения в холодном конце печи. Расход 15 сырьевой смеси поддерживается в соответствии с тепловым балаисом печи при помощи регулятора 16. На вход его поступают сигналы от измерительного преобразователя 13 расхода газа, умноженного на постоянный коэффициент 17, равиый QH , от измерительного преобразователя 18 температуры уходящих газов t , умноженного в блоке 19 на величине 13 расхода газообразного топлива G и на постоянный коэффициент €2(1 + aLo) от измерительного преобразователя 15 расхода сырьевой, смеси Gm от функционального блока 20, выполняющего операцию определе- . ния среднего теплового потока как произведение полусуммы сигналов от преобразователей 21 тл 22 плотности теплового потока ,иа постоянный коэффициент Рц, равный площади наружной поверхности печи. Регулятор 16 воздействует на регулирующий орган 23 подачи сырьевой смеси. Йспользов ание способа автоматического регулирования процесса обжига сырьевой смеси по вращающейся печи обеспечивает, по сравнению с существующими способами, следующие преимущества:
