CS215079B2 - Method of regulation of the relation of the quantity of fine grained material and furnace waste gases - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu regulace poměru možství jemnozrnného materiálu, zejména ohřívané turové cementové moučky, a pecních tpatio v předehřívacím zařízení, při kterém je mateerál ohříván přímým stykem se spalinami.

Ve vypalovacích zařízeních pro . tepelné zpracování jemnozrnného ma^elá^, například v zařízeních pro výrobu cementových slíoků, jsou horké pecní spaaioy, které opauuttjí pec, vedeny za účelem snížení spotřeby tepla předehřívacím zařízením, v ntmž je jemnozrnný ma^etá! vsázky, tzv. surové cementové moučky, ohníván v přmniém kontaktu s horkými pecními spalinami. Pecní spaaioy, vystupuuící z pece s teplotou přiblžžnt 1 100 °C, jsou přitom v předelhřívacím zařízení stykem se surovou cementovou moučkou ochlazeny na přiblžžnt 300 °C, přieemž surová cementová moučka se zaseje, opouutí předeJh-ívací zbUÍzrní s teplotou přiblžžnt 800 až 900 °C a vstupuje do rotační válcové pece.

Jakost cementového slínku, vyrobeného v rotační válcové peci, je nyní za předpokladu nezbytné homogeenty surové cementové moučky, závislá na dobré regulaci rotační válcové pece, zejména dobré regulaci spékací zóny. Normia u regulace spékací zóny se u moHerních vypalovacích zařízení provádí pomocí známých regulačních obvodů, které . regiUl^jí přívod paliva, počet otáček pece a ííoožsví oateriálu vsázky v z^\^vj^s.o^s^í na teplotě spékací zóny. Podstatný vliv na teplotu spékací zóny, která má být pokud možno konstantní, má poměr mezi mnoostvím pec nich spaaio a jemnozrnného íateeiálu zaváděného do předelhřívacího zařízení, nebot pouze při stálém poměru může být dosaženo stavu, kdy teplota předehřáté surové cementové mouČty, vstuppUící do rotační válcové pece, zůstává přiblžžnt konstantní.

Doposud se měření mnoožsví pecních spaaio, vedených předení vacím zařízením, provádělo pomocí VenOuriho trubic nebo vzdouvacích clon. Tato zařízení však zpi^j^c^oDbiu^í zvýšení průtokového odporu ve vedeních předehřívtcířt zařízení a způsobní trvalou tlakovou ztrátu, přiblžžnt 200 Pa, která musí být vyrovnána zvýšením energie přiblžžnt o 0,15 kWh ne 1 000 kg vyrobených slírků. K tomu j^tt přistupuje skutečnost, že při mření mnoOžsví pecních spatio, které obsáhlí značné ííoožsví prachu, pomocí VenUurlho trubice nebo vzdouvací clony'je vzhledem k vyskytujícímu se připékání a abrazi ' nutno počítat s pracnou údržbou. Také pomocí autoíatických vyfukovacích zařízení lze provést pouze částečné čitttrí snímačů tlaku.

Nelze však eliminovat žádné chyby m^aní, které vznikají ve VenOturiho trubici v důsledku připečeoí oateriálu. Spooelhivá regulace poměru mnoožsví pecních sppain a jemnozrnného oateeiálu je při poožžtí známých zařízení se tirokm rozsahem regulace spojena s vysokými náklady.

Uvedené íorlootatky . známých způsobů odstraňuje způsob regulace poměru mnotžtví jemnozrnného ooteriálu, zejména ohřívané surové cementové moučky, a pecních spaain v'předehřívacím zařízení, při kterém je ma^erá! ohníván p^ným stykem. se spalinami, jehož podstata spočívá podle vynálezu v tom, že se měří teplota spaaio vystupujících z předrhřívacíht zařízení, její hodnota se srovnává s požadovanou teplotou a při reguLační odcc^lce měřené hodnoty teploty od požadované hodnoty se celkové m^nožst^dí pecních spaaio vedené předehřívacím zařízením při konstantním přísunu oateriálu reguLuje nepřímo úměrnt k teplott ejcřtt pecních spaaio.

Požadovaná hodnota teploty pecních spaHo yystuppuících z předehřívacího . zařízení se reguluje nepřímo úměrnt k obsahu kyslíku v t-t^to .pecních spalinách.

Nový a vytší účinek vynálezu spočívá v tom, že způsob podle vynálezu umotňujr spolehlivou a jednoduchou regulaci poměru minoství jrmnozrnnéřt oaterrálu, nappíklad ohřívané surové cementové moučky, a pecních spaaio v předehřívacích zařízeních. OúspUsUí tíhové ztráty ve vedení pecních spaHo a větší část údržby, protože snímače teploty vyžádal v prašném prostředí mnohem mént údržby než VenOiuriho trubice nebo vzdouvací clony. Vlastní regulace se provádí regulací otáček dmchadlu nebo dmrchadel pecních spjato, která jsou zařazena za předh^ívacm zařízením.

Způsob podle vynálezu je blíže vysvětlen ne schématu zařízení pro výrobu cementových slínků, které je znázorněno na výkresu.

Před rotační válcovou pecí 1 je zařazeno předelhívací zařízení 2. Toto predehívací zařízení 2 se skládá například ze čtyř nad sebou uspořádaných cyklonů, které jsou navzájem spojeny trubkovými vedeními a kterými postupně zdola nahoru procházeji pecní spaliny. Surová cementová moučka, která se má ohřát, · se do trubkového vedení, vedoucího k poslednímu cyklónu ve směru proudění pecních spalin, přidává pomocí dávkovacího zařízení J, například dávkovači váhy, a přichází proti proudu pecních spalin do rotační válcové pece Pecní spaliny, ochlazené odevzdáním tepla jemnozrnnému maateiálu, jsou z předehřívacího zařízení 2 před vedení £ odsávány pomocí prvního sacího dmmchadla 2· Za prvním sacím dim^chadlem 2 pecní spaliny í mlecím zařízením 6 nebo odprašovacím zařízením 2, například elektrcstaiickm fitteem. Pro tlakové oddělení systému rotační válcová pec j_ - výměník tepla je za odprašovacím zařízením 2 zařazeno druhé sací dmychadlo 8. Do mlecího okruhu je dále obvykle zařazeno dmychadlo vnějšího vzduchu.

Ve vedení 4 pecních spalin je uspořádán snímačem 2 teploty, který je s výhodou tvořen termočláUcem s tenkým ochranrým·pouzdrem, aby se časové zpoždění měření teploty udrželo na co možná nejmenší hodnotě. Měřicí signál, vysílaný snímačem 2 teploty, je přes měřicí převodník 10 přiváděn do regulátoru 11 teploty pecních spalin. Měřená hodnota, která představuje skutečnou hodnotu teploty pecních spalin, se v regulátoru 11 teploty pecních spalin porovnává s předem zadanou požadovanou hodnotou. Př odchylce od požadované hodnoty směrem dolů se odpovídajícím, způsobem sníží počet otáček prvního sacího dimyhadle 2, zatímco při odchylce směrem nahoru se počet otáček prvního sacího drmyhaalla 2 odpovídajícím způsobem zvýší.

Pro přizpůsobení popsaného regulačního obvodu k regulačním obvodům rotační válcové pece 1, které regulují spékací zónu, se podle vynálezu používá autommaická změna požadované hodnoty zaváděné na regulátoru 11 teploty pecních spalin. Vychází se z poznatku, že se regulační zásahy regulačního · obvodu rotační válcové pece j_, které v první řadě regulují přívod paliva, současně projeví ve změně obsahu kyslíku v pecních spalinách. Z tohoto důvodu je v proudu pecních spalin za rotační válcovou pecí 1 uspořádán snímač 12 obsahu kyslíku, který je s výhodou uspořádán za prvním sacím dmychadlem 2, protože v tomto místě je ve vedeních působením druhého sacího dmyhadla 8 za odprašovacím zařízením 2 buď tlaková rovnováha s okolím, nebo malý přetlak, což usnadňuje odebírání vzorků plynu.

Signál vysílaný snímačem 12 obsahu kyslíku se přivádí do nastavovacího obvodu 13 požadované hodnoty, který je s výhodou proveden jako prahový obvod, ve kterém je signál porovnáván s předem zadanými požadovanými hodnotami, případně mezními hodnotami obsahu kyslíku v pecních spalinách. Při odchylce změřeného obsahu kyslíku od předem zadaných hodnot je signál vycházejjcí z nastavovacího obvodu 13 požadované hodnoty superponován k nastavené požadované hodnotě regulátoru 11 teploty pecních spalin, tj. podle potřebné změny požadované hodnoty přičten nebo odečten. Tím je umooněno, že při snížení obsahu kyslíku v pecních spalinách pod předem zadaný obsah se požadovaná hodnota teploty zvýší, případně při zvýšení obsahu kyslíku v pecních spalinách nad předem zadaný mmxirnmání obsah se požadovaná hodnota teploty sníží, v důsledku čehož se odpovídajícím způsobem zvýší nebo sníží počet otáček prvního sacího dmdMaila 2, ® tím i mnnoství pecních spalin, které prochá2zji předehřívacím zařízením 2.

V provozu probbhají v reg^Lačních obvodech podle vynálezu následující procesy:

ochlazování spékací zóny se prostřednictvím regulačního obvodu rotační válcové pece 1 zvýší množte! paliva nebo naopak sníží množte! zaváděné surové cementové moučky. Obě opatření vedou ke vzrůstu teploty pecních spalin, a proto k něhospodárnémuprovozu. Pomocí regulátoru 11 teploty pecních spalin podle vynálezu lze nyní zmeenít mn^živ! pecních spalin s odpovídajícím zmenšením přebytků vzduchu v předem zadaných mezích· To podporuje rychlejší zahřátí spékací zóny. Je-li přitom směrem dolů překročena minimální hodnota přebytku vzduchu, která je zjištěna podle obsahu kyslíku v pecních spalinách v předehřívacím zařízení 2, dojde prostřednictvím automatické regulace požadované hodnoty pomocí nastavovacího obvodu 13 požadované hodnoty teploty pecních spalin ke zvýšení požadované hodnoty, a tím i ke zvýšení procházejícího množství pecních spalin.

--gulační proces proběhne při snížení obsahu vápna v surové cementové moučce. V důsledku _y nadnějšího vypalování a snížení množství tepla vynakládaného na zbavení surové cementové moučky kyselin se zvyšují teploty v systému, tvořeném rotační válcovou pecí 1 a předehřívacím zařízením 2, pokud se množství paliva udržuje na konstantní hodnotě. Regulátor 11 teploty pecních spalin nyní sníží množství pecních spalin a podporuje ve správném smyslu snižování množství paliva, které je regulováno regulačními obvody rotační válcové pece U

Na obou těchto příkladech se může kromě toho ověřit, že regulátor 11 teploty pecních spalin podle vynálezu reaguje správně i při kolísání stupně rekuperace chladiče 14 slínků, který je zařazen za rotační válcovou pecí £.

Příklady dále ukazují, že spalovací soustava tvořená roc-‘r.í /álcovou pecí J, a předehřívacím zařízením £ je tlakově oddělena jak od chladiče 14 slínků, tak i od odprašovacího zařízení 2 a mlecího zařízení 6, to znamená, že jak na místo spojení mezi rotační válcovou pecí 1 a chladičem 14 slínků, tak i na místě spojení mezi odprašovacím zařízením 2 a mlecím zařízením 6 je tlakové vyrovnání s okolím. Pokud by toto tlakové oddělení chybělo, vzniká nebezpečí, že vlivy zařízení, zařazených před nebo za soustavou, na proudění plynů skreslí měření množství plynů, které se provádí pomocí měření teploty.

Použití výše popsaného regulačního obvodu není omezeno na zařízení pro vypalování cementu, protože obvod může být s výhodou použit, i pro jiná obdobná zařízení, například pro zařízení pro výrobu kysličníku hlinitého.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob regulace poměru množství jemnozrnného materiálu, zejména ohřívané surové cementové moučky, a pecních spalin v předehřívacím zařízení, při kterém je materiál ohříván přímým stykem se spalinami, vyznačující se tím, Že se měří teplota pecních spalin vystupujících z předehřívacího zařízení, její.hodnota se srovnává s požadovanou teplotou a při regulační odchylce měřené hodnoty teploty od požadované hodnoty se celkové množství pecních spalin vedené předehřívacím zařízením při konstantním přísunu materiálu reguluje nepřímo úměrně к teplotě těchto pecních spalin,
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že požadovaná hodnota teploty pecních spalin vystupujících z předehřívacího zařízení se reguluje nepřímo úměrně к obsahu kyslíku v těchto pecních spalinách.