RU2506510C2 - Automatic control method of slurry supply process to cement furnace - Google Patents
Automatic control method of slurry supply process to cement furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2506510C2 RU2506510C2 RU2011143555/02A RU2011143555A RU2506510C2 RU 2506510 C2 RU2506510 C2 RU 2506510C2 RU 2011143555/02 A RU2011143555/02 A RU 2011143555/02A RU 2011143555 A RU2011143555 A RU 2011143555A RU 2506510 C2 RU2506510 C2 RU 2506510C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slurry
- sludge
- furnace
- flow
- cement kiln
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к автоматизации процесса обжига портландцементного клинкера в цементных печах мокрого способа производства. Оно может быть использовано в промышленности строительных материалов, металлургической, химической и других отраслях промышленности, где осуществляется дозирование шламов, суспензий и вязкопластических сред.The invention relates to the automation of the process of firing Portland cement clinker in cement kilns wet production method. It can be used in the building materials industry, metallurgical, chemical and other industries where sludges, suspensions and viscous-plastic media are dosed.
Известен шламовый питатель вращающейся печи [авт. свид. СССР №827936 кл. F27B 7/32 от 07.05.1981], содержащий корпус, разделенный вертикальными перегородками на емкости постоянного уровня, перелива и питания печи шламом, подводящий, сливной и питающий патрубки, расположенные в нижней части корпуса, дозирующее устройство, кинематически связанное с приводом, при этом подводящий патрубок подсоединен к емкости постоянного уровня, а дозирующее устройство выполнено в виде колена, укрепленного одним концом в перегородке, отделяющей емкость постоянного уровня от емкости питания печи шламом, с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, а другим шарнирно соединенного посредством тяги с приводом, при этом на входном отверстии дозирующего устройства установлена дроссельная шайба.Known slurry feeder rotary kiln [ed. testimonial. USSR No. 827936 class F27B 7/32 of 05/07/1981], comprising a housing divided by vertical partitions into containers of a constant level, overflow and furnace feed with sludge, inlet, drain and supply pipes located in the lower part of the housing, a metering device kinematically connected to the drive, the inlet pipe is connected to a constant-level tank, and the metering device is made in the form of a bend fixed at one end in a partition separating the constant-level tank from the furnace power tank by slurry, with the possibility of rotation around th the horizontal axis, and the other pivotally connected by means of traction to the drive, while a throttle washer is installed at the inlet of the metering device.
Расход шлама в этом устройстве регулируется дозирующим устройством, выполненным в виде колена, укрепленного одним концом в сальнике на перегородке, разделяющей емкость постоянного уровня и емкость питания печи шламом, при этом процесс дозирования шлама осуществляется поворотом колена на необходимый угол с помощью тяг и привода. Изменяя наклон колена можно очень точно регулировать расход шлама, однако при этом избыток шлама отводится через перегородку в емкость перелива и далее по сливному патрубку возвращается в магистраль.The slurry consumption in this device is regulated by a metering device made in the form of a knee, fixed at one end in a gland on a partition separating the constant-level capacity and the furnace feed capacity by sludge, while the sludge is dosed by turning the knee to the required angle using rods and a drive. By changing the slope of the knee, it is possible to very precisely control the flow of sludge, however, in this case, excess sludge is discharged through the partition into the overflow tank and then returns to the main pipe through the drain pipe.
Недостатком шламового питателя вращающейся печи является то, что избыток шлама отводится через перегородку в емкость перелива и далее по сливному патрубку возвращается в магистраль, т.е. происходит байпасный возврат шлама, при этом затрачивается неоправданные энергозатраты на перекачку избыточного шлама, обеспечивающего постоянный уровень в емкости постоянного уровня.The disadvantage of the slurry feeder of the rotary kiln is that excess slurry is discharged through the partition into the overflow tank and then returns to the main line through the drain pipe, i.e. the by-pass return of the sludge occurs, while unnecessary energy is expended in pumping excess sludge, which ensures a constant level in the tank of a constant level.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ автоматического контроля и регулирования процесса загрузки шламом (пульпой) вращающейся цементной печи [авт. свид. СССР №295003 кл. F27B 7/32 от 04.11.1971], включающий непрерывный автоматический контроль и регулирование процесса загрузки печи шламом по весу твердого в нем материала. Достигается это тем, что значение сигнала весового расхода шлама перемножают на значение сигнала влажности шлама и их результирующее значение сравнивают с заданным значением сигнала весового расхода твердого материала в шламе, а сигналом рассогласования воздействуют на подачу шлама в печь. При изменении содержания твердого материала в шламе и при изменении задания весового расхода твердого материла в печь или скорости вращения1 печи, система автоматически воздействует на число оборотов шламового насоса, питающего печь, и поддерживающего заданный весовой расход твердого материала в шламе.Closest to the technical nature of the invention is a method of automatic control and regulation of the process of loading sludge (pulp) of a rotating cement kiln [ed. testimonial. USSR No. 295003 cells F27B 7/32 of 11/04/1971], including continuous automatic monitoring and regulation of the process of loading the furnace with sludge by weight of the solid material in it. This is achieved by the fact that the value of the signal of the mass flow rate of the sludge is multiplied by the value of the signal of moisture content of the sludge and their resulting value is compared with the specified value of the signal of the mass flow rate of solid material in the sludge, and the error signal affects the supply of sludge to the furnace. When changing the content of solid material in the sludge and when changing the task of the mass flow rate of solid material in the furnace or the rotational speed of 1 furnace, the system automatically affects the speed of the slurry pump that feeds the furnace and maintains a given weight flow rate of solid material in the sludge.
Однако в этом способе автоматического контроля и регулирования процесса загрузки шламом вращающейся цементной печи не учитываются физико-химические свойства шлама, которые влияют на величину подачи шлама в цементную печь. Кроме этого, автоматический контроль подачи шлама в зависимости от скорости вращения печи не всегда соответствует текущему регулированию подачи шлама, т.к. изменение скорости вращения печи определяет степень нагрева всей печи, и это не всегда связано с оптимальной загрузкой печи обжигаемым материалом. Более достоверной информацией для регулирования процесса обжига клинкера и подачи шлама в печь является степень нагрева материала в зоне теплообменных устройств.However, in this method of automatic control and regulation of the slurry loading process of a rotary cement kiln, the physicochemical properties of the slurry, which affect the amount of slurry fed into the cement kiln, are not taken into account. In addition, automatic control of the supply of sludge depending on the speed of rotation of the furnace does not always correspond to the current regulation of the supply of sludge, because a change in the rotational speed of the furnace determines the degree of heating of the entire furnace, and this is not always associated with the optimal loading of the furnace with the calcined material. More reliable information for regulating the process of clinker firing and feeding sludge into the furnace is the degree of heating of the material in the zone of heat exchange devices.
Целью изобретения является снижение энергозатрат на производство клинкера и повышение качества управления технологическим процессом, а также увеличение производительности печи.The aim of the invention is to reduce energy consumption for the production of clinker and improving the quality of process control, as well as increasing the productivity of the furnace.
Достигается поставленная цель за счет снижения энергозатрат на стадии перекачки шлама из шламбассейна в цементную печь исключением байпасного возврата шлама в шламбассейн, а также на стадии обжига клинкера за счет учета физико-химических свойств шлама и тепло физических свойств обжигаемой сырьевой смеси. Повышение качества управления процессом подачи шлама в печь, непрерывный контроль теплового состояния корпуса печи в зоне теплообменных устройств, а также контроль температуры материала на выходе из теплообменных устройств позволяет стабилизировать процесс обжига клинкера и увеличить производительность печи.The goal is achieved by reducing energy consumption at the stage of pumping sludge from the sludge pool to the cement kiln by eliminating the bypass return of the sludge to the sludge pool, as well as at the clinker firing stage by taking into account the physicochemical properties of the sludge and the heat-physical properties of the fired raw material mixture. Improving the quality of control of the process of supplying sludge to the furnace, continuous monitoring of the thermal state of the furnace body in the zone of heat exchange devices, as well as monitoring the temperature of the material at the outlet of the heat exchange devices, makes it possible to stabilize the clinker burning process and increase the furnace productivity.
Изобретение поясняется чертежами, где изображены на фиг.1 - существующая схема подачи шлама в цементную печь, на фиг.2 - схема управления подачей шлама в цементную печь.The invention is illustrated by drawings, which depict in figure 1 - the existing scheme for supplying sludge to a cement kiln, figure 2 - scheme for controlling the supply of slurry to a cement kiln.
Известно, что процесс подачи шлама в печь осуществляется по схеме, представленной на рис.1. Из схемы видно, что шлам из шламбассейна 1 с помощью насоса 2 подается в промежуточную буферную емкость 3, из которой шлам подается в мерный бачок 4, и далее из мерного бачка 4 шлам подается в печь 5. При этом с целью стабилизации расхода шлама в промежуточную буферную емкость 3 насосом 2 подается избыточное количество шлама. Избыточный шлам из буферной емкости 3 возвращается обратно в шламбассейн 1. При этом управляет насосом 2 оператор насосной станции, который кнопкой управления 7 дает задание двигателю 6 насоса 2 изменить расход шлама в буферную емкость 3. В этом случае оператор насосной станции не связан с технологическим процессом обжига и не может изменять расход шлама в связи с изменениями технологического процесса и критерием стабильной работы системы подачи шлама в печь является наличие возвращаемого шлама в байпасном шламопроводе.It is known that the process of feeding sludge into the furnace is carried out according to the scheme shown in Fig. 1. The diagram shows that the sludge from the sludge pool 1 is pumped into the intermediate buffer tank 3 by means of the pump 2, from which the sludge is fed into the measuring tank 4, and then from the measuring tank 4 the sludge is fed into the furnace 5. In this case, in order to stabilize the flow of sludge to the intermediate buffer tank 3 pump 2 is fed an excess amount of sludge. Excess sludge from the buffer tank 3 is returned back to the sludge pool 1. At the same time, the pump station operator 2 controls the pump 2, which, with the control button 7, instructs the motor 6 of the pump 2 to change the sludge flow into the buffer tank 3. In this case, the pump station operator is not connected with the technological process firing and cannot change sludge consumption due to changes in the technological process and the criterion for the stable operation of the sludge supply system to the furnace is the presence of the returned sludge in the bypass sludge pipe.
Процессом обжига управляет машинист вращающейся печи, и именно он определяет степень загрузки печи обжигаемым материалом. В процессе обжига возникают различные ситуации, которые заставляют машиниста изменять расход шлама в печь, т.е. увеличивать или уменьшать его, а в аварийных ситуациях значительно сократить или даже прекратить подачу шлама в печь. При этом оператор насосной станции, не зная об изменениях технологического процесса, подает постоянное избыточное количество шлама в буферную емкость 3 исходя из максимальной производительности печи 5.The firing process is controlled by the operator of the rotary kiln, and it is he who determines the degree of loading of the kiln with the calcined material. In the firing process, various situations arise that cause the driver to change the flow of sludge into the furnace, i.e. increase or decrease it, and in emergency situations significantly reduce or even stop the flow of sludge into the furnace. At the same time, the operator of the pumping station, not knowing about changes in the technological process, supplies a constant excess amount of sludge to the buffer tank 3 based on the maximum capacity of the furnace 5.
Как правило, избыточное количество шлама колеблется от 15 до 50 процентов от общего количества и зависит от числа печей, в которые подается шлам из буферной емкости. Следовательно, затрачивается дополнительная и неоправданная электроэнергия на перекачку избыточного шлама в печь.As a rule, the excess amount of sludge ranges from 15 to 50 percent of the total amount and depends on the number of furnaces into which the sludge is supplied from the buffer tank. Therefore, additional and unjustified electricity is spent on pumping excess sludge into the furnace.
В процессе обжига, лаборантом центральной заводской лаборатории производится отбор проб из шламбассейна и проводится физико-химический анализ подаваемого в печь шлама, при этом определяется содержание его основных компонентов CaO, SiO2, Fe2O3 и Al2O3. По результатам анализа рассчитываются основные модули, а именно коэффициент насыщения КН, силикатный модуль р и глиноземный модуль n. Данные физико-химического анализа и расчета модулей передаются машинисту печи после каждого измерения.During the firing process, a laboratory assistant at the central factory laboratory takes samples from the sludge pool and performs a physico-chemical analysis of the sludge supplied to the furnace, while the content of its main components CaO, SiO 2 , Fe 2 O 3 and Al 2 O 3 is determined. Based on the results of the analysis, the main modules are calculated, namely, the saturation coefficient of KH, the silicate module p and the alumina module n. The data of the physicochemical analysis and calculation of the modules are transmitted to the furnace operator after each measurement.
Машинист, исходя из собственных интуитивных представлений о состоянии технологического процесса, принимает решение об изменении режима обжига. При этом он учитывает полученные данные о физико-химических свойствах шлама, а также состояние технологического процесса. Так, учитывается температура материала в зоне теплообменных устройств печи и температура материала на выходе из зоны теплообменных устройств.The driver, based on his own intuitive ideas about the state of the technological process, makes a decision on changing the firing mode. At the same time, it takes into account the data obtained on the physicochemical properties of the sludge, as well as the state of the process. So, the temperature of the material in the zone of heat exchange devices of the furnace and the temperature of the material at the outlet of the zone of heat exchange devices are taken into account.
Анализируются и другие параметры технологического процесса. Однако именно степень нагрева материала в зоне теплообменных устройств играет важную роль в дальнейших физико-химических и теплофизических процессах превращения сырьевой смеси в клинкер. Объясняется это тем, что уже на этой стадии технологического процесса можно оценить степень оптимальной загрузки печи обжигаемым материалом. Так, если температура материала в зоне теплообменных устройств снижается, при условии постоянного расхода топлива, значит, происходит процесс избыточной подачи материала, а если температура материала возрастает, также при условии постоянства расхода топлива на обжиг клинкера, степень загрузки обжигаемым материалом печи недостаточна.Analyzed and other process parameters. However, it is precisely the degree of heating of the material in the zone of heat exchangers that plays an important role in further physicochemical and thermophysical processes of converting the raw material mixture into clinker. This is explained by the fact that already at this stage of the technological process it is possible to assess the degree of optimal loading of the kiln with calcined material. So, if the temperature of the material in the zone of heat exchangers decreases, subject to constant fuel consumption, then there is a process of excessive supply of material, and if the temperature of the material increases, also provided that fuel consumption for clinker burning is constant, the degree of loading of the kilned material of the furnace is insufficient.
Известно также, что с изменением физико-химического состава шлама и сырьевой смеси, поступающих в печь, изменяются их теплофизические свойства. Так, например, изменение влажности шлама на 1% в большую сторону требует увеличения расхода топлива на 4-5 килограмма условного топлива на тонну получаемого клинкера. В этом случае необходимо либо уменьшить загрузку печи материалом, либо увеличить расход топлива. Изменение коэффициента насыщения КН, теоретически необходимых затрат тепла, также требует изменений в подаче количества обжигаемого материала или изменений в расходе топлива.It is also known that with a change in the physicochemical composition of the sludge and raw material mixture entering the furnace, their thermophysical properties change. So, for example, a 1% change in sludge moisture upwards requires an increase in fuel consumption by 4-5 kilograms of fuel equivalent per tonne of clinker produced. In this case, it is necessary either to reduce the furnace loading with material, or to increase fuel consumption. A change in the saturation coefficient of KH, the theoretically necessary heat consumption, also requires changes in the supply of the amount of calcined material or changes in fuel consumption.
Необходимо отметить, что физико-химический состав шлама изменяется в. процессе подачи шлама из одного шламбассейна, так как в шламбассейне происходит расслоение шлама по различным причинам, например, по размеру частиц. В этом случае более крупные частицы шлама в процессе его хранения и подачи в печь, оседают на дно и меняют его химический состав, а, следовательно, и теплофизические свойства.It should be noted that the physico-chemical composition of the sludge varies in. the process of supplying sludge from one sludge pool, since the sludge is stratified in the sludge pool for various reasons, for example, according to particle size. In this case, larger particles of sludge during storage and feeding into the furnace settle to the bottom and change its chemical composition, and, consequently, thermophysical properties.
В связи с этим, непрерывный контроль физико-химических свойств шлама (модулей химического состава, влажности, плотности, теоретически необходимых затрат тепла, т.е. расчета теплового эффекта клинкерообразования), а также теплотехнический контроль печи в зоне теплообменных устройств позволяет более эффективно управлять процессом обжига клинкера, т.е. снизить энергозатраты и стабилизировать процесс обжига, а на этой основе увеличить производительность печи. Таким образом, контроль физико-химических свойств шлама и теплотехнический контроль печи позволяют более качественно и целенаправленно управлять технологическим процессом.In this regard, continuous monitoring of the physicochemical properties of the sludge (modules of chemical composition, humidity, density, theoretically necessary heat consumption, i.e. calculating the thermal effect of clinker formation), as well as the thermotechnical control of the furnace in the zone of heat exchangers allows more efficient process control clinker firing, i.e. reduce energy consumption and stabilize the firing process, and on this basis, increase the productivity of the furnace. Thus, the control of the physicochemical properties of the sludge and the thermotechnical control of the furnace make it possible to more efficiently and purposefully control the process.
Реализация поставленной цели и задач по снижению энергозатрат на перекачку шлама из шламбассейна во вращающуюся печь и на обжиг клинкера с повышением качества управления процессом подачи шлама в печь, представлена на схеме (фиг.2).The implementation of the goal and objectives to reduce energy consumption for pumping sludge from the sludge pool to a rotary kiln and for clinker burning with improved quality control of the process of feeding sludge into the kiln is shown in the diagram (Fig. 2).
Схема (фиг.2) управления процессом подачи шлама в цементную печь включает следующее оборудование: цементную печь 1, пылеосадительную камеру 2, шибер 3, регулирующий расход шлама, расходомер. 4, контролирующий расход шлама, буферную емкость 5, измеритель уровня 6 шлама в буферной емкости, шламбассейн 7, насос для перекачки шлама 8, электродвигатель насоса 9, частотный преобразователь 10 двигателя насоса, измеритель плотности шлама 11, измеритель влажности шлама 12, спектрометр 13, регулятор 14 расхода шлама, блок расчета 15 подачи шлама в печь, включающий расчет теплового эффекта клинкерообразования, задатчик расхода шлама 16, блок расчета 17 энтальпии корпуса печи, сканер температуры СКТ корпуса печи 18 в зоне теплообменных устройств, измеритель температуры ДТ 19 обжигаемого материала на выходе из зоны теплообменных устройств, регулятор 20 положения шибера расхода шлама, исполнительный механизм 21 изменения положения шибера расхода шлама, измерительный блок 22 расхода шлама в печь. В схеме управления предусмотрен также задатчик 23 - значения энтальпии корпуса печи в зоне теплообменных устройств.The scheme (figure 2) for controlling the process of supplying sludge to the cement kiln includes the following equipment: cement kiln 1, dust settling chamber 2, gate 3, regulating the flow of slurry, flow meter. 4, controlling the flow of sludge, buffer tank 5, level meter 6 of the sludge in the buffer tank, sludge pool 7, pump for transferring sludge 8, pump motor 9, frequency converter 10 of the pump motor, sludge density meter 11, sludge moisture meter 12, spectrometer 13, slurry flow controller 14, a slurry supply calculation unit 15 to the furnace, including calculating the thermal effect of clinker formation, a slurry consumption adjuster 16, a furnace body enthalpy calculation unit 17, a temperature scanner of the SKT of the furnace body 18 in the zone of heat exchangers, a temperature detector DT 19 of the calcined material at the outlet of the heat exchange device zone, a slurry flow gate position controller 20, a slurry flow gate position actuator 21, a slurry flow meter 22. The control circuit also provides a setter 23 - the enthalpy of the furnace body in the zone of heat exchange devices.
Способ управления процессом подачи шлама осуществляется в следующей последовательности: откорректированный и готовый шлам из шламбассейна 7 с помощью насоса 8 подается в буферную емкость 5, и далее через расходомер 4, шибер 3 и пылеосадительную камеру 2 подается в цементную печь 1.The method for controlling the sludge supply process is carried out in the following sequence: the corrected and finished sludge from the sludge pool 7 is supplied to the buffer tank 5 using the pump 8, and then fed through the flow meter 4, gate 3 and the dust chamber 2 to the cement kiln 1.
Способ управления процессом подачи шлама в печь включает два контура регулирования. Первый контур с помощью регулятора 14 расхода шлама, насоса 8 и датчика уровня 6 поддерживает, в широком диапазоне расхода шлама, постоянный уровень шлама в буферной емкости 5. Это, во-первых, исключает необходимость использования байпасного сброса избыточной подачи шлама в буферную емкость 5, как это осуществляется по схеме, показанной на фиг.1 (на фиг.1 это емкость 3), а во-вторых, обеспечивает стабильность расхода и давления движения шлама на участке - буферная емкость 5, расходомер 4 и задвижка 3, регулирующая расход шлама. Таким образом, поддержание постоянного уровня шлама в буферной емкости 5 обеспечивает стабильность расхода, давления и движения при подаче шлама в печь и, как следствие, обеспечивает стабильность показаний расходомера, при этом исключаются колебания потока шлама на участке дозирования шлама в печь 1. Второй контур обеспечивает дополнительное корректирование подачи шлама в печь, обусловленное состоянием теплообменных устройств и режимом обжига клинкера. Процесс регулирования подачи шлама в печь осуществляется регулятором 20 Рпш положения шибера 3, которое изменяется исполнительным механизмом 21.The method for controlling the process of feeding sludge into the furnace includes two control loops. The primary circuit, with the help of the slurry flow controller 14, pump 8 and level sensor 6, maintains, in a wide range of slurry consumption, a constant level of slurry in the buffer tank 5. This, firstly, eliminates the need for bypass discharge of excess sludge into the buffer tank 5, as it is carried out according to the scheme shown in Fig. 1 (in Fig. 1 it is a tank 3), and secondly, it ensures the stability of the flow and pressure of the movement of sludge in the section — the buffer tank 5, the flow meter 4 and the valve 3, which regulates the flow of sludge. Thus, maintaining a constant level of sludge in the buffer tank 5 ensures the stability of the flow rate, pressure and movement when feeding the sludge to the furnace and, as a result, ensures the stability of the flow meter readings, while excluding fluctuations in the flow of sludge in the dosing section of the sludge into furnace 1. The second circuit provides additional adjustment of the sludge supply to the furnace, due to the state of heat exchangers and the clinker firing mode. The process of regulating the supply of sludge to the furnace is carried out by the regulator 20 RPC of the position of the gate 3, which is changed by the actuator 21.
Основным элементом в предлагаемой схеме управления процессом подачи шлама в печь является блок 15. Назначение этого блока заключается в расчете объема шлама, который необходимо подать в печь и поддержании постоянного уровня шлама в буферной емкости. Объем подаваемого шлама в печь рассчитывается с учетом задания расхода шлама машинистом и поступающей информации от датчиков, характеризующих физико-химические параметры шлама, в частности, плотность ρ, влажность ω и физико-химический состава шлама. Сигнал, характеризующий плотность шлама определяется датчиком 11, влажность датчиком 12, физико-химический состав спектрометром 13.The main element in the proposed scheme for controlling the process of supplying sludge to the furnace is block 15. The purpose of this block is to calculate the amount of sludge that must be fed into the furnace and maintaining a constant level of sludge in the buffer tank. The amount of sludge supplied to the furnace is calculated taking into account the task of the sludge consumption by the operator and the information received from sensors characterizing the physicochemical parameters of the sludge, in particular, density ρ, humidity ω and physicochemical composition of the sludge. The signal characterizing the density of the sludge is determined by the sensor 11, humidity by the sensor 12, the physico-chemical composition of the spectrometer 13.
На основе задания машиниста, поступающего от задатчика 16 и данных полученных от датчиков 11, 12 и спектрометра 13 в блоке 15 рассчитываются физико-химические и теплофизические (тепловой эффект клинкерообразования (ТЭК)) свойства сырьевой смеси.Based on the job of the driver coming from the host 16 and the data received from the sensors 11, 12 and the spectrometer 13 in block 15, the physicochemical and thermophysical (thermal effect of clinker formation (FEC)) properties of the raw material mixture are calculated.
В блоке 15 рассчитываются параметры сигнала, характеризующего значения расхода шлама в печь, который в свою очередь подается на регулятор 14 расхода шлама в печь 1.In block 15, the parameters of the signal are calculated that characterize the values of the flow of sludge into the furnace, which in turn is fed to the regulator 14 of the flow of sludge into the furnace 1.
Во втором контуре изменением положения шибера 3 с помощью исполнительного механизма ИМ 21 регулятором Рпш 20 определяется расход шлама в печь 1. В этом контуре регулирования сканером 18 контролируется степень нагрева корпуса печи в зоне теплообменных устройств. От сканера 18 сигнал, характеризующий температуру корпуса печи, передается в блок 17 расчета энтальпии корпуса печи в контролируемой зоне. В блок расчета энтальпии корпуса печи 17 дополнительно подается корректирующий сигнал от датчика ДТ 19 температуры материала, измеряемой в конце зоны теплообменных устройств. Из блока 17 расчетное значение энтальпии подается на регулятор 20 расхода шлама.In the second circuit, by changing the position of the gate 3 using the actuator IM 21, the regulator RPC 20 determines the consumption of sludge in the furnace 1. In this control circuit, the scanner 18 controls the degree of heating of the furnace body in the area of heat exchangers. From the scanner 18, a signal characterizing the temperature of the furnace body is transmitted to the unit 17 for calculating the enthalpy of the furnace body in the controlled area. In the unit for calculating the enthalpy of the furnace body 17, an additional correction signal is sent from the sensor DT 19 of the material temperature, measured at the end of the zone of heat exchangers. From block 17, the calculated value of the enthalpy is supplied to the slurry flow controller 20.
Процесс регулирования подачи шлама в печь 1 в первом контуре осуществляется в следующей последовательности: машинист печи 1 с помощью задатчика 16 устанавливает задание блоку 15 расчета подачи шлама в печь 1. В блоке 15, в соответствии с заданием 16 и сигналами, поступающими от датчиков плотности 11, влажности 12 и спектрометра 13, рассчитывается и устанавливается задание регулятору 14 расхода шлама, который выдает управляющий сигнал частотному преобразователю ЧП 10, который, в свою очередь, управляет двигателем 9 насоса 8. Насос 8, в соответствии с полученным сигналом управления, подает шлам из шламбассейна 7 в промежуточную буферную емкость 5. В буферной емкости 5 воздерживается постоянный уровень шлама с помощью датчика уровня ДУ 6, от которого на регулятор 14 расхода шлама Ррш подается корректирующий сигнал увеличения или уменьшения расхода шлама с таким расчетом, чтобы в промежуточной буферной емкости поддерживался постоянный уровень шлама.The process of regulating the supply of sludge to the furnace 1 in the primary circuit is carried out in the following sequence: the driver of the furnace 1 sets the task to the block 15 for calculating the supply of sludge to the furnace 1 using the setter 16. In block 15, in accordance with task 16 and the signals from the density sensors 11 , humidity 12 and spectrometer 13, the task is calculated and set to the slurry flow controller 14, which gives a control signal to the frequency converter PE 10, which, in turn, controls the motor 9 of pump 8. Pump 8, in accordance with the control signal, feeds the sludge from the sludge pool 7 into the intermediate buffer tank 5. In the buffer tank 5, a constant level of sludge is abstained with the help of a level sensor ДУ 6, from which a correction signal for increasing or decreasing the sludge consumption is supplied to the slurry flow controller 14 Ррш so that so that a constant level of sludge is maintained in the intermediate buffer tank.
Фактическое регулирование расхода шлама в печь 1 осуществляется во втором контуре регулятором 20 положения шибера 3. Шибер 3 изменяет свое положение с помощью исполнительного механизма 21. Сигнал управления на регулятор 20 поступает из блока 15 расчета расхода шлама в печь 1. На регулятор 20 подается также сигнал от измерителя 22 расхода шлама. Этот сигнал характеризует фактическое значение расхода шлама, измеренное расходомером 4. Кроме этого, по измеренной сканером 18 температуре корпуса печи в зоне теплообменных устройств, дополнительно в блоке 17 рассчитывается значение энтальпии корпуса печи и в зависимости от изменения этой энтальпии, на регулятор 20 поступает корректирующий сигнал увеличения или уменьшения расхода шлама из блока 17, а с целью определения подготовленности обжигаемого материала на выходе из зоны теплообменных устройств, от датчика ДТ 19 подается информация о значениях температуры материала на выходе из теплообменных устройств.Actual regulation of the flow of sludge into the furnace 1 is carried out in the second circuit by the regulator 20 of the position of the gate 3. The gate 3 changes its position using the actuator 21. The control signal to the regulator 20 is received from the block 15 for calculating the flow of slurry to the furnace 1. A signal 20 is also sent to the regulator 20 from the meter 22 of the flow of sludge. This signal characterizes the actual value of the sludge flow rate measured by the flowmeter 4. In addition, according to the temperature of the furnace body measured by the scanner 18 in the zone of heat exchangers, in addition to the block 17, the enthalpy of the furnace body is calculated and, depending on the change in this enthalpy, a correction signal is supplied to the controller 20 increase or decrease the consumption of sludge from block 17, and in order to determine the preparedness of the calcined material at the outlet of the zone of heat exchange devices, information is provided from the DT 19 sensor about values of the temperature of the material at the outlet of the heat exchange devices.
Таким образом, в блоке 17 осуществляется анализ степени нагрева корпуса печи в зоне теплообменных устройств и степени нагрева материала, выходящего из зоны теплообменных устройств. Корректирующий сигнал, характеризующий состояние нагрева корпуса печи в зоне теплообменных устройств и температуры материала на выходе из теплообменных устройств, подается на регулятор 20 положения шибера 3.Thus, in block 17, an analysis is made of the degree of heating of the furnace body in the zone of heat exchangers and the degree of heating of the material leaving the zone of heat exchangers. A correction signal characterizing the state of heating of the furnace body in the zone of heat exchange devices and the temperature of the material at the outlet of the heat exchange devices is supplied to the regulator 20 of the position of the gate 3.
Таким образом, предлагаемый способ регулирования подачи шлама в печь позволяет первым контуром регулирования, включающим регулятор 14, блок 15 расчета подачи шлама в печь и датчик 6 уровня шлама в буферной емкости 5 обеспечить постоянный уровень шлама в буферной емкости 5, а вторым контуром регулирования, включающим регулятор 20 положения шибера 3, блок 17 расчета энтальпии корпуса печи и температуры материала ни выходе теплообменных устройств, позволяет учесть состояние теплообменных устройств и состояние режима обжига и тем самым оптимизировать процесс подачи шлама в печь 1, при этом в блоке 15 учитываются физико-химические свойства шлама и теплофизические свойства сырьевой смеси, составляющей основу шлама.Thus, the proposed method for regulating the supply of sludge to the furnace allows the first control loop, including a regulator 14, the block 15 for calculating the supply of sludge to the furnace and the sludge level sensor 6 in the buffer tank 5 to provide a constant level of sludge in the buffer tank 5, and the second control loop, including the regulator 20 of the position of the gate 3, the block 17 of calculating the enthalpy of the furnace body and the temperature of the material or the output of the heat exchangers, allows you to take into account the state of the heat exchangers and the state of the firing mode, and thereby optimized The process of feeding the sludge into the furnace 1, while in block 15 takes into account the physico-chemical properties of the sludge and the thermophysical properties of the raw material mixture that forms the basis of the sludge.
Таким образом, поддержание постоянного уровня шлама в буферной емкости 5, а также регулирование подачи шлама регулятором 20 положения шибера 3, позволяет стабилизировать процесс подачи шлама, исключить колебания расхода шлама и возмущения, обусловленные различными причинами, например изменением объема подачи и за счет этого повысить качество управления технологическим процессом.Thus, maintaining a constant level of sludge in the buffer tank 5, as well as regulating the supply of sludge by the regulator 20 of the position of the gate 3, allows to stabilize the process of feeding the sludge, to eliminate fluctuations in the flow of sludge and disturbances due to various reasons, for example, a change in the volume of supply and thereby improve the quality process control.
Предлагаемый способ позволяет снизить энергозатраты за счет исключения байпасного возвращения шлама по возвратному шламопроводу, а за счет дополнительного учета физико-химических свойств шлама и теплофизических свойств сырьевой смеси, а также измерения температуры корпуса печи и обжигаемого материала на выходе из теплообменных устройств увеличить производительность печи и снизить энергозатраты на обжиг клинкера…The proposed method allows to reduce energy consumption by eliminating bypass return of the sludge through the return sludge pipe, and by taking into account the physicochemical properties of the sludge and the thermophysical properties of the raw material mixture, as well as by measuring the temperature of the furnace body and calcined material at the outlet of the heat exchangers, to increase the furnace productivity and reduce energy consumption for clinker firing ...
Таким образом, внедрение в технологию процесса обжига клинкера предлагаемого способа автоматизированного управления процессом подачи шлама в цементную печь позволяет снизить энергозатраты, повысить эффективность управления технологическим процессом и за счет этого увеличить производительность технологического оборудования.Thus, the introduction into the technology of the clinker firing process of the proposed method for automated control of the process of feeding sludge into the cement kiln reduces energy costs, improves the efficiency of process control and thereby increase the productivity of technological equipment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011143555/02A RU2506510C2 (en) | 2011-10-27 | 2011-10-27 | Automatic control method of slurry supply process to cement furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011143555/02A RU2506510C2 (en) | 2011-10-27 | 2011-10-27 | Automatic control method of slurry supply process to cement furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011143555A RU2011143555A (en) | 2013-05-10 |
| RU2506510C2 true RU2506510C2 (en) | 2014-02-10 |
Family
ID=48788505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011143555/02A RU2506510C2 (en) | 2011-10-27 | 2011-10-27 | Automatic control method of slurry supply process to cement furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2506510C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2562593C1 (en) * | 2014-04-02 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Control over pulp feed into cement kiln |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU295003A1 (en) * | С. Г. Заз , Л. Фиготин | METHOD OF AUTOMATIC CONTROL AND REGULATION | ||
| SU827936A1 (en) * | 1979-06-22 | 1981-05-07 | Ульяновский Ордена "Знак Почета"Цемен-Тный Завод | Rotating furnace slurry feeder |
| US6268590B1 (en) * | 2000-03-06 | 2001-07-31 | Summit Valley Equipment And Engineering, Corp. | Apparatus and method for continuous retorting of mercury from ores and others mercury contaminated materials |
| EP0906251B1 (en) * | 1996-06-18 | 2002-09-25 | Fls Miljo A/S | A method of regulating the flue gas temperature and voltage supply in an electrostatic precipitator for a cement production plant |
| RU2280830C1 (en) * | 2004-11-25 | 2006-07-27 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Device for charging rotating furnace |
-
2011
- 2011-10-27 RU RU2011143555/02A patent/RU2506510C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU295003A1 (en) * | С. Г. Заз , Л. Фиготин | METHOD OF AUTOMATIC CONTROL AND REGULATION | ||
| SU827936A1 (en) * | 1979-06-22 | 1981-05-07 | Ульяновский Ордена "Знак Почета"Цемен-Тный Завод | Rotating furnace slurry feeder |
| EP0906251B1 (en) * | 1996-06-18 | 2002-09-25 | Fls Miljo A/S | A method of regulating the flue gas temperature and voltage supply in an electrostatic precipitator for a cement production plant |
| US6268590B1 (en) * | 2000-03-06 | 2001-07-31 | Summit Valley Equipment And Engineering, Corp. | Apparatus and method for continuous retorting of mercury from ores and others mercury contaminated materials |
| RU2280830C1 (en) * | 2004-11-25 | 2006-07-27 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Device for charging rotating furnace |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2562593C1 (en) * | 2014-04-02 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Control over pulp feed into cement kiln |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011143555A (en) | 2013-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102472582B (en) | Method and device for controlling a process for burning a lime containing mixture to burnt lime | |
| CN103524010A (en) | Sludge processing system and storage medium storing a program for controlling an operation of a sludge processing system thereon | |
| CN110043801A (en) | A kind of crude oil heater and its control system | |
| RU2506510C2 (en) | Automatic control method of slurry supply process to cement furnace | |
| CN112255988B (en) | Cement raw material batching closed-loop control method and system | |
| AU2014326102A1 (en) | Method for operating cement production facility | |
| US3519254A (en) | Method and apparatus for the control of burner heat distribution | |
| CN110067942A (en) | A kind of crude oil heater | |
| US6293787B1 (en) | Method of regulating the flue gas temperature and voltage supply in an electrostatic precipitator for a cement production plant | |
| CN103471393A (en) | Blast furnace gas double preheating and ignition furnace temperature control method and device | |
| CN106595311A (en) | Combustion optimization control system for sintering machine ignition furnace | |
| RU2428256C1 (en) | Method of controlling wet self-grinding of slime in mill | |
| US20150047220A1 (en) | Apparatus and method for an asphalt mix temperature control system | |
| JP2024503184A (en) | industrial calcination equipment | |
| RU2562593C1 (en) | Control over pulp feed into cement kiln | |
| WO2021098071A1 (en) | Slurry blending temperature control device and method | |
| JP2005350540A (en) | Method for controlling coal charge level in coke oven | |
| SU732220A1 (en) | Method of automatic control of material sintering in rotating furnace | |
| SU754189A1 (en) | Apparatus for automatic control of raw mixture roasting process in rotary furnace | |
| CN1021482C (en) | Method and equipment for calcining clinker in coal-fired kiln | |
| SU442998A1 (en) | Method for automatic control of glass melting process | |
| CN117819805A (en) | Method and device for controlling temperature in tin bath | |
| EA009345B1 (en) | Method and plant for controlling the process conditions in a reactor | |
| RU2267725C1 (en) | Automatic brick drying check-out system | |
| SU1244460A1 (en) | Method of automatic control for lime production |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141028 |