CN2779258Y

CN2779258Y - 回转窑煤粉喷吹自动控制装置

Info

Publication number: CN2779258Y
Application number: CN 200520095601
Authority: CN
Inventors: 刘惠康; 程耕国; 柴琳; 杨永立; 杨贤昭
Original assignee: Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Current assignee: Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2015-03-24

Abstract

本实用新型提供一种回转窑煤粉喷吹自动控制装置，包括信号取样器包括安置于回转窑窑头部的温度传感器，安置于回转窑窑尾的温度传感器，安置于回转窑尾气出口的尾气CO含量传感器，安置于窑内的压力传感器，定量给料机的流量传感器，上述传感器分别与各自的读数仪表连接，各自的读数仪表与A/D转换器连接，A/D转换器与中央处理单元MCU连接，中央处理单元MCU输出作为与煤粉输送电机调速器连接的输出口，送给煤粉输送电机调速器MT，控制煤粉输送电机的转速，从而达到控制煤粉喷吹量的目的。本装置使煤粉喷吹量能够随生产过程各参数变化的综合因素，合理地自动调整，有效提高了煤粉的燃烧率。

Description

回转窑煤粉喷吹自动控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种回转窑煤粉喷吹自动控制装置，用于矿山回转窑模糊神经网络自组织控制的煤粉喷吹系统。

背景技术

煤粉喷吹装置为矿山回转窑重点保护的主要电气设备。它可向回转窑鼓吹煤粉，通过燃烧煤粉为回转窑提供必要的温度。因其安全连续运行对生产过程起着举足轻重的作用，因此对它的工作可靠性、准确型提出了很高要求。在武钢乌龙泉矿活性灰回转窑煤粉喷吹控制系统中，原系统煤粉给料机电机由变频器控制，煤粉流量保持预先工艺给定值，由于生产过程中各参数关系互相耦合，干扰因素众多，煤粉流量保持恒定的情况下，煤粉会出现燃烧不充分，不仅造成浪费，而且使产品中含硫量过多，严重影响产品质量。经过反复筛选。

在传统工业控制领域中，PID控制方法已得到广泛应用。PID控制是基于偏差的比例、积分和微分的集成式控制方法，具有原理简单、易于实现、鲁棒性强和适用面广等优点。但其比例系数、积分系数、微分系数在控制过程中不易自动调整，系统实时控制受到一定的局限性。在实时控制中随时都有干扰因素的存在，并且这种干扰因素在许多场合是不定的、随机的。控制过程急需可以抵消干扰引起的控制偏差的考虑综合因素的实时调整。

发明内容

本实用新型的目的是针对我国企业对当前电气产品的要求以及我国国情，利用国际最先进的交流变频调速技术、计算机技术，结合实践经验，设计一种回转窑煤粉喷吹自动控制装置，使得煤粉喷吹量能够随生产过程各参数变化的综合因素，合理的自动调整，抵消干扰因素，有效提高了煤粉的燃烧率。

本实用新型的技术方案是：回转窑煤粉喷吹自动控制装置包括信号取样器、A/D转换器、比较处理器，信号取样器包括安置于回转窑窑头部的温度传感器，安置于回转窑窑尾的温度传感器，安置于回转窑尾气出口的尾气co含量传感器，安置于窑内的压力传感器，定量给料机的流量传感器，上述传感器分别与各自的读数仪表连接，各读数仪表与A/D转换器连接，A/D转换器与中央处理单元MCU连接，中央处理单元MCU输出作为与煤粉输送电机调速器连接的输出口。

所述的回转窑煤粉喷吹自动控制装置，其各读数仪将取样量转变为4-20mA电流信号作为判断输入量送给A/D转换器。

本装置的主要技术特点是：在整个控制系统中，给料机输出量、尾气中CO含量、窑头温度T₁、窑尾温度T₂等多个参数构成判断机构的输入量，使煤粉给定调整量更精确，客观。很好的实现了参数的实时调整，可以抵消干扰引起的控制偏差。使得煤粉喷吹量能够随生产过程各参数变化的综合因素，合理地自动调整，有效提高了煤粉的燃烧率。

附图说明

图1：回转窑煤粉喷吹自动控制装置结构图；

图2：回转窑煤粉喷吹系统结构示意图；

图3：比较控制软件流程图。

具体实施方式

图2是回转窑煤粉喷吹系统结构示意图：

回转窑煤粉喷吹系统包括：定量给料机10、煤粉输送电机7、煤粉输送带6、喷枪8、回转窑9，供料仓10将煤粉均匀布于煤粉输送带6上，喷枪8负责将煤粉吹入回转窑9，煤粉输送电机7的转速决定煤粉输送带6的输送速度，即煤粉吹入回转窑的量；电机7采用交流电机，调速器采用变频调速器。回转窑煤粉喷吹自动控制装置的信号取样具体包括安置于回转窑窑头部的温度传感器1.1，安置于回转窑窑尾的温度传感器2.1，安置于回转窑尾气出口9.2出的尾气co含量传感器3.1，安置于窑内的压力传感器4.1，定量给料机流量传感器5.1；

如图1：

信号取样具体包括安置于回转窑窑头部的温度传感器1.1，安置于回转窑窑尾的温度传感器2.1，安置于回转窑尾气出口9.2出的尾气co含量传感器3.1，安置于窑内的压力传感器4.1，定量给料机流量传感器5.1；上述传感器与各自的读数仪表1.2.、2.2、3.2、4.2、5.2连接，1.2.、2.2、3.2、4.2、5.2将取样量转变为电流量，送给A/D转换器将模拟量转换为数字量，再送给中央处理单元MCU进行比较计算，中央处理单元MCU计算出调整值送给煤粉输送电机的调速器MT，控制煤粉输送电机7的转速，从而达到控制煤粉喷吹量的目的。

本实用新型采用全闭环回路设计，将回转窑的包括窑头温度T₁、窑尾温度T₂、尾气中CO含量，炉膛压力P作为说明煤粉是否燃烧充分的检测量，将各传感器的取样量通过各自的读数仪表将测量数据转化为4-20mA电流信号作为判断输入量；定量给料机流量的输出量作为调整参量。A/D转换器将模拟量转换为数字量送给中央处理单元MCU与存储的设定阀值进行比较，然后由中央处理单元MCU进行计算、判断。

计算是将取样P、T₁、T₂、Q、S减去设定的阀值，得到差ΔP、ΔT₁、ΔT₂、ΔQ、ΔS，可见ΔP、ΔT₁、ΔT₂、ΔQ、ΔS可能为正，也可能为负；判断是对控制规则的模糊变量的决定和控制的调节等有关系统所有的量进行判断和决定。为了确切地对量的规定作出判断，关于被控对象的知识是必要的。本装置的判断由模糊算法计算公式得出煤粉给定的调整量：I＝(3.2ΔP+1.3ΔT₁+1.5ΔT₂+2.7ΔQ+1.3ΔS)/10。

式中P为炉膛压力，T₁、T₂为窑头、窑尾温度，Q为尾气中CO含量，S为定量给料机输出流量。可见计算公式对各反馈量给予了不同的量权。反应了对调整量的作用之差异。

实际进行控制的时侯，为了使控制量取得适当的值，隶属函数的定标等有关“量”的问题很重要。因此，ΔP、ΔT₁、ΔT₂、ΔQ、ΔS前的系数是根据实践经验确定的，它是可以根据实际情况的不同修改的。但是，一旦确定，装置就会自动比较计算，并输出控制调整量。该方式体现了各反馈量之间的互相制约、互相依存关系，科学地处理了与煤粉燃烧质量有关的各种因素。

图3是比较控制软件流程图：

1、比较：取样P、T₁、T₂、Q 、S减去设定阀值；

2、将ΔP、ΔT₁、ΔT₂、ΔQ、ΔS值代入调整量公式I＝(3.2ΔP+1.3ΔT₁+1.5ΔT₂+2.7ΔQ+1.3ΔS)/10求I；

3、将I值送至电机调速器MT，调整电机7的转速。

本实用新型的核心是将给料机输出量、尾气中CO含量、窑头温度T₁、窑尾温度T₂等多个参数构成判断机构的输入量，使得煤粉喷吹量能够随生产过程各参数变化的综合因素，合理地自动调整，有效提高了煤粉的燃烧率。因此，凡是将这些量综合构成判断机构的输入量，均属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种回转窑煤粉喷吹自动控制装置，包括信号取样器、A/D转换器、比较处理器，其特征在于：信号取样器包括安置于回转窑窑头部的温度传感器，安置于回转窑窑尾的温度传感器，安置于回转窑尾气出口的尾气co含量传感器，安置于窑内的压力传感器，定量给料机的流量传感器，上述传感器分别与各自的读数仪表连接，各自的读数仪表与A/D转换器连接，A/D转换器与中央处理单元MCU连接，中央处理单元MCU输出作为与煤粉输送电机调速器连接的输出口。

2.根据权利要求1所述的回转窑煤粉喷吹自动控制装置，其特征在于：各读数仪将取样量转变为4-20mA电流信号作为判断输入量送给A/D转换器。