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試議水泥熟料煅燒回轉(zhuǎn)窯計(jì)算機(jī)控制理論與實(shí)踐
（作者未知） 2011/6/23
摘要:本文著重介紹了水泥熟料煅燒回磚窯的技術(shù)改造,即利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)替代規(guī)儀表和模擬單回路的操作方法。一是建立完備的儀表系統(tǒng);二是建立計(jì)算機(jī)的自控系統(tǒng)。達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目的,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益,其經(jīng)驗(yàn)將對中小型水泥企業(yè)的技術(shù)改造或新建都具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞:熟料煅燒;控制理論
當(dāng)時(shí)水泥熟料煅燒回轉(zhuǎn)窯,由于采集、檢測、計(jì)量手段不完善,無法對整個(gè)工況過程進(jìn)行有效地監(jiān)視與控制,只能靠經(jīng)驗(yàn)來確定和判斷生產(chǎn)狀況,影響了新工藝潛在能力的發(fā)揮,成為制約生產(chǎn)發(fā)展的中心環(huán)節(jié)。因此,為保證生產(chǎn)過程的正常運(yùn)行和獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益,僅僅依靠常規(guī)儀表和模擬單回路的操作方法,已不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的工藝要求,且單純依賴于外延擴(kuò)大再生產(chǎn)也不是現(xiàn)實(shí)的。而積極開發(fā)研制計(jì)算機(jī)自控技術(shù),推行技術(shù)改造,增加技術(shù)含量,挖掘現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)裝備的潛力,以新的技術(shù)實(shí)現(xiàn)已有資源的再有效利用,也就是說刺激生產(chǎn)發(fā)展的因素應(yīng)在生產(chǎn)過程中去尋找,才是可行的技術(shù)路線。
一、控制熟料煅燒回轉(zhuǎn)窯的儀表系統(tǒng)
建地完備的儀表系統(tǒng),并通過工業(yè)實(shí)際運(yùn)行,才能及時(shí)準(zhǔn)確地提供水泥熟料煅燒過程中的各重要工藝參數(shù)信息,獲得被控制量隨操作變量而變化的數(shù)據(jù)組,積累定量化的、科學(xué)的直接操作經(jīng)驗(yàn),找出它們之間的內(nèi)在聯(lián)系和變化規(guī)律。既是實(shí)現(xiàn)人工手動(dòng)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)和必要的技術(shù)手段,又是計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的前提和應(yīng)用軟件開發(fā)的科學(xué)依據(jù)。
儀表系統(tǒng)采用國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ系列DDZ—Ⅲ型儀表,因它具有以下特點(diǎn):一是采用線性集成電路,儀表的穩(wěn)定性和精度得到提高;二是采用國際標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)制,現(xiàn)場傳輸信號(hào)是4～20mA,直流電流,控制室聯(lián)絡(luò)信號(hào)為0～5v,直流電壓;三是結(jié)構(gòu)合理,功能多樣,數(shù)字直觀;四是可構(gòu)成安全火花型防爆系統(tǒng),易與計(jì)算機(jī)配套使用。
水泥熟料煅燒回磚窯是一個(gè)運(yùn)動(dòng)對象。檢測條件惡劣:有噴燃火焰對檢測光路的干擾、二次風(fēng)卷上來的較冷的生科粉塵的散射吸收和對窗口的污染、以及被熟料形狀、窯皮狀態(tài)對輻射率的影響等。不宜采取接觸式檢測,因而,采用了遠(yuǎn)程雙比色高溫針對燒成帶物料溫度的檢測,同時(shí)配有華海SHC型核子秤,對生料雙管螺旋輸送機(jī)喂入量和煤粉雙管螺旋輸送機(jī)喂入量實(shí)施累積計(jì)量。
必須檢測的重要工藝參數(shù)和所配儀表量程及信號(hào)制式是:
參數(shù) 量程信號(hào)
燒成帶物料溫度:800～1600℃ 4～20mA
窯尾廢熱煙氣溫度:0～1200℃ 4～20 mA
窯尾冷煙室負(fù)壓:0～-400Pa4～20 mA
一次風(fēng)溫度:0～150℃ 4～20 mA
二次風(fēng)溫度:0～100℃4～20 mA
一次風(fēng)壓力:0～4000Pa 4～20 mA
一次風(fēng)機(jī)開度:0～100% 4～20 mA
二次風(fēng)機(jī)開度:0～100% 4～20 mA
生料雙管螺旋輸送機(jī)軸轉(zhuǎn)速:0～100r/min 0～5v
煤粉雙管螺旋輸送機(jī)軸轉(zhuǎn)速:0～75r/min0～5v
回轉(zhuǎn)窯窯體轉(zhuǎn)速:0～1r/min 0～5v
回轉(zhuǎn)窯驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流: 0～20A 0～5v
這些參數(shù)就其性質(zhì)來分,一是為實(shí)現(xiàn)工序正常的參控參數(shù),二是要求維持生產(chǎn)正常的監(jiān)控參數(shù),三是為保證設(shè)備正常運(yùn)行的狀態(tài)參數(shù)。
儀表檢測系統(tǒng)的工作原理框圖
對于檢測參量它反映了從生產(chǎn)現(xiàn)場各工藝檢測點(diǎn)的一次檢測元件,經(jīng)過變換處理,到儀表顯示,再到計(jì)算機(jī)信號(hào)處理板,經(jīng)過濾波處理,直接進(jìn)入模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的全過程。所采用的儀表、儀器、設(shè)備以及它們的線路連接、信號(hào)制式是相互耦合的關(guān)系。
燒成帶物料溫度:高溫計(jì)→溫度變換器→數(shù)顯溫度表
窯尾廢熱咽氣溫度:電熱偶→溫度變送器→數(shù)顯溫度表
一次風(fēng)溫度:電熱阻→溫度變送器→數(shù)顯溫度表
二次風(fēng)溫度:電熱偶→溫度變送器→數(shù)顯溫度表
一次風(fēng)壓力:正壓→壓力變送器→數(shù)顯壓力表
二次風(fēng)壓力:負(fù)壓→微差壓變送器→數(shù)顯壓力表
回轉(zhuǎn)窯驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流:電流→電流變送器→數(shù)顯電流表
對于操作參量它反映了計(jì)算機(jī)的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器,經(jīng)過信號(hào)隔離、變化處理、操作器、控制器,直到生產(chǎn)現(xiàn)場各工藝調(diào)節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的全過程。所采有的各種儀表、儀器、設(shè)備以及它們的線路連接,信號(hào)制式是相互耦合的關(guān)系。
一次風(fēng)機(jī)開度:操作器→電動(dòng)執(zhí)行器→數(shù)顯開度表
二次風(fēng)機(jī)開度:操作器→電動(dòng)執(zhí)行器→數(shù)顯開度表
生料雙管輸送機(jī)軸轉(zhuǎn)速:操作器→調(diào)速電機(jī)→數(shù)顯轉(zhuǎn)數(shù)表
煤粉雙管輸送機(jī)軸轉(zhuǎn)速:操作（未完，下一頁）
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