RU2139482C1 - Способ управления процессом обжига сырьевого материала во вращающейся печи - Google Patents
Способ управления процессом обжига сырьевого материала во вращающейся печи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2139482C1 RU2139482C1 RU98104812A RU98104812A RU2139482C1 RU 2139482 C1 RU2139482 C1 RU 2139482C1 RU 98104812 A RU98104812 A RU 98104812A RU 98104812 A RU98104812 A RU 98104812A RU 2139482 C1 RU2139482 C1 RU 2139482C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dust chamber
- temperature
- average
- calculate
- furnace
- Prior art date
Links
Landscapes
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Использование: в технологическом процессе обжига, например, сырого магнезита во вращающихся печах. Способ включает измерение расхода топлива, сырьевого материала, температуры отходящих газов в пылевой камере и в газоходе; задание температуры в пылевой камере; стабилизацию фактического расхода топлива; вычисление скорости изменения температур в пылевой камере и в газоходе, средней скорости изменения температуры в пылевой камере, ускорения температур в пылевой камере и в газоходе, средней температуры в пылевой камере, прогнозного значения температуры в пылевой камере, разности средней и текущей температур в пылевой камере, средний расход сырьевого материала за последние шестьдесят и пять минут и по вычисленным конечным параметрам определяют требуемую величину текущей загрузки печи, на основе которой выдают задание исполнительному механизму регулирования загрузки печи. Изобретение обеспечивает повышение эффективности управления процессом. 1 ил.
Description
Изобретение относится к технике автоматизации процесса обжига сырьевого материала, в частности сырого магнезита, во вращающихся печах и может быть использовано, например, в металлургической промышленности, преимущественно в производстве огнеупорных материалов.
Известен способ управления процессом обжига материала во вращающейся печи, включающий измерение температуры в зоне спекания и расхода топлива, моделирование процесса обжига во вращающейся печи, расчет предсказанной моделью температуры в зоне спекания и соответствующее изменение подачи топлива (см. авт. свид. СССР N 842373, кл. F 27 D 19/00, 1979).
Недостатком данного способа управления является то, что он не позволяет осуществлять обжиг материала с заданным качеством, так как изменение расхода топлива связано с изменением температуры и разрежения в печи, которое приводит к смещению положений центра факела и зоны обжига.
Наиболее близким к предлагаемому является способ управления процессом обжига, включающий измерение температуры отходящих газов в зоне декарбонизации, измерение и изменение расхода топлива, измерение расхода материала, вычисление разности температур материала и отходящих газов в зоне декарбонизации, по которой определяют удельный расход топлива на единицу сырья, а изменение осуществляют в зависимости от вычисленного удельного расхода топлива, при этом удельный расход топлива вычисляют с учетом задержки времени, равной времени прохождения материала от зоны декарбонизации до зоны спекания (см., например, авт. свид. СССР N 851075, кл. F 27 D 19/00, 1971).
Недостатком известного способа является нестабильность теплового режима печи из-за нарушения оптимального соотношения топливо-первичный воздух, приводящего к температурным перенапряжениям и понижению надежности работы печи.
Другим недостатком известного технического решения является необходимость точного определения температуры в зоне декарбонизации и времени прохождения материала по зонам.
В то же время точное определение температуры в зоне декарбонизации возможно лишь при наличии надежных и долговечных термопар и при учете влияния на их работу большого количества возмущающих воздействий и помех, возникающих вследствие вращения печи. Время прохождения материала по зонам не является величиной постоянной и зависит от многих факторов (величины расхода материала, его физико-химического состава, температуры в зоне декарбонизации и др.).
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности управления процессом обжига сырого магнезита.
Технический результат, который может быть получен при использовании предлагаемого способа управления процессом обжига сырого магнезита во вращающейся печи, заключается в повышении эффективности и надежности работы печи за счет стабилизации ее теплового режима, повышения стойкости футеровки и качества готового продукта.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе управления процессом обжига сырьевого материала во вращающейся печи, включающем измерение расхода топлива и сырьевого материала, измерение температуры отходящих газов в пылевой камере печи и в газоходе, задание температуры в пылевой камере печи, стабилизируют фактический расход топлива в соответствии с заданным по технологии оптимальным значением, вычисляют скорости изменения температур в пылевой камере и в газоходе, вычисляют среднюю скорость изменения температуры в пылевой камере, вычисляют скорость изменения температуры в газоходе, вычисляют ускорения температур в пылевой камере и газоходе, вычисляют прогнозное значение температуры в пылевой камере, вычисляют разность средней и текущей температур в пылевой камере, непрерывно вычисляют средний расход сырьевого материала за последние шестьдесят и пять минут и по вычисленным конечным параметрам определяют требуемую величину текущей загрузки печи, на основе которой выдают задание исполнительному механизму регулирования загрузки печи.
На чертеже показана блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ управления.
Схема содержит датчик 1 текущей температуры отходящих газов в пылевой камере 2 (T_пк), датчик 3 текущей температуры отходящих газов в газоходе 4 (T_ гх), датчик 5 расхода сырого магнезита - текущей загрузки печи 6 (Z_T), датчик 7 объемного расхода топлива - природного газа (Q_пг), датчик 8 температуры природного газа (T_ пг), датчик 9 давления природного газа (P_пг), исполнительные механизмы 10 и 11 соответственно регулирования загрузки печи и объемного расхода газа, управляющее вычислительное устройство 12.
Способ осуществляется следующим образом.
Топливо (природный газ), воздух и материал (сырой магнезит) подают в печь 6, в которой производится обжиг материала продуктами сгорания топлива, движущимися противотоком с обжигаемым материалом. Задают температуру в пылевой камере (T_пк_з).
Управляющее вычислительное устройство 12 стабилизирует фактический расход природного газа в соответствии с заданным по технологии оптимальным значением путем воздействия на исполнительный механизм 11. Фактический расход природного газа определяют с учетом его объемного расхода, температуры и давления.
Величину загрузки сырого магнезита Z_т устанавливают из условия обеспечения стабилизации теплового режима вращающейся печи 6.
В процессе обжига непрерывно измеряют текущую температуру отходящих газов в пылевой камере 2 (T_пк), текущую температуру отходящих газов в газоходе 4 (T_гх), текущее значение загрузки (Z_т), вычисляют скорости изменения температуры в пылевой камере 2 (VT_пк) и газоходе 4 (VT_гх), вычисляют среднюю скорость изменения температуры в пылевой камере (VT_пк_ср), вычисляют ускорение температур в пылевой камере 2 (AT_пк) и газоходе 4 (AT_гх), вычисляют среднюю температуру в пылевой камере 2 (T_пк_ср), вычисляет прогнозное значение температуры в пылевой камере 2 (T_пк_прг), вычисляют разность средней (T_пк_ср) и текущей (T_пк) температур в пылевой камере 2, непрерывно вычисляет среднюю загрузку сырьевого материала за последние 60 минут (Z_cp_ 60), вычисляют среднюю загрузку сырьевого материала за последние 5 минут (Z_ cp_5).
Скорость изменения температуры VT_пк в пылевой камере 2 рассчитывают по формуле:
VT_пк = 0.01 • (T_пк_ср - T_пк). (1)
Регулирование теплового режима печи 6 производится путем установления такого значения загрузки печи (Z_т), при котором температура отходящих газов в пылевой камере 2 (T_пк) изменяется в соответствии с полученным расчетным значением скорости VT_ пк, а текущее значение температуры T_пк стремится к заданной величине температуры отходящих газов в пылевой камере (T_пк_з).
VT_пк = 0.01 • (T_пк_ср - T_пк). (1)
Регулирование теплового режима печи 6 производится путем установления такого значения загрузки печи (Z_т), при котором температура отходящих газов в пылевой камере 2 (T_пк) изменяется в соответствии с полученным расчетным значением скорости VT_ пк, а текущее значение температуры T_пк стремится к заданной величине температуры отходящих газов в пылевой камере (T_пк_з).
Определение прогнозного значения температуры в пылевой камере 2 (T_пк_ прг) производится с периодом в 5 секунд по следующей формуле:
T_пк_прг = T_пк + VT_пк • (K_пв-1), (2)
где K_ пв - коэффициент, характеризующий постоянную времени вращающейся печи, значение которого может изменяться в широких пределах.
T_пк_прг = T_пк + VT_пк • (K_пв-1), (2)
где K_ пв - коэффициент, характеризующий постоянную времени вращающейся печи, значение которого может изменяться в широких пределах.
Величина этого коэффициента вычисляется периодически, с периодом в 5 секунд, по следующей формуле:
где VT'_пк - скорость изменения температуры в пылевой камере, вычисленная в предыдущем цикле, AT_пк - ускорение температуры в пылевой камере.
где VT'_пк - скорость изменения температуры в пылевой камере, вычисленная в предыдущем цикле, AT_пк - ускорение температуры в пылевой камере.
2 Средняя загрузка за 60 минут (Z_cp_60) вычисляется с учетом средней загрузки за 5 минут (Z_cp_5) по следующей формуле:
Z_cp_60 = Z_cp_60 + (Z_cp_5 - Z_cp_60) • DT_пк_cp • 0.1 • K, (4)
где DT_пк_ср - отклонение средней температуры в пылевой камере от заданной,
K - приведенное значение K_пв, рассчитываемое по формуле:
K < K_пв • 0.0001, (5)
Величина отклонения (DT_пк_ср) вычисляется по формуле:
Величина задания загрузки печи сырым магнезитом вычисляется с периодом в 5 секунд по следующей формуле:
Z = Z' + (H-Z') • K, (7)
где Z' - задание загрузки, вычисленное в предыдущем цикле, H - мгновенное значение задания загрузки, вычисляемое по формуле:
H = Z_cp_60 - (Z_cp_5 - Z_cp_60) • (1-K) + (VT_пк_ср-VT_пк) • C + AT_пк • 20 • C + VT_гх • 100 • K + AT_гх • 100 • C + [(T_пк_прг - T_пк_з) + (T_пк_ прг - T_пк)] • 0.2 +(T_пк_ср - T_пк_з) • K, (8)
где C - коэффициент адаптации.
Z_cp_60 = Z_cp_60 + (Z_cp_5 - Z_cp_60) • DT_пк_cp • 0.1 • K, (4)
где DT_пк_ср - отклонение средней температуры в пылевой камере от заданной,
K - приведенное значение K_пв, рассчитываемое по формуле:
K < K_пв • 0.0001, (5)
Величина отклонения (DT_пк_ср) вычисляется по формуле:
Величина задания загрузки печи сырым магнезитом вычисляется с периодом в 5 секунд по следующей формуле:
Z = Z' + (H-Z') • K, (7)
где Z' - задание загрузки, вычисленное в предыдущем цикле, H - мгновенное значение задания загрузки, вычисляемое по формуле:
H = Z_cp_60 - (Z_cp_5 - Z_cp_60) • (1-K) + (VT_пк_ср-VT_пк) • C + AT_пк • 20 • C + VT_гх • 100 • K + AT_гх • 100 • C + [(T_пк_прг - T_пк_з) + (T_пк_ прг - T_пк)] • 0.2 +(T_пк_ср - T_пк_з) • K, (8)
где C - коэффициент адаптации.
Коэффициент адаптации (C) изменяется в пределах от 0 до 20 и вычисляется по следующей формуле:
Таким образом, предлагаемый способ управления процессом обжига сырьевого материала во вращающейся печи обеспечивает стабилизацию ее теплового режима, осуществляемую путем непрерывного изменения текущего расхода сырьевого материала, который ведут по отклонению вычисленной загрузки печи от предыдущего задания, значение которого устанавливают на основе расчета при помощи управляющего вычислительного устройства 12, при этом расход подаваемого в печь топлива стабилизируют исполнительным механизмом 11 на заданном уровне при заданной производительности печи.
Таким образом, предлагаемый способ управления процессом обжига сырьевого материала во вращающейся печи обеспечивает стабилизацию ее теплового режима, осуществляемую путем непрерывного изменения текущего расхода сырьевого материала, который ведут по отклонению вычисленной загрузки печи от предыдущего задания, значение которого устанавливают на основе расчета при помощи управляющего вычислительного устройства 12, при этом расход подаваемого в печь топлива стабилизируют исполнительным механизмом 11 на заданном уровне при заданной производительности печи.
Изобретение за счет стабилизации теплового режима печи позволяет повысить эффективность и надежность ее работы, стойкость футеровки печи и качество готового продукта.
Claims (1)
- Способ управления процессом обжига сырьевого материала во вращающейся печи, включающий измерение расхода топлива и сырьевого материала, измерение температуры отходящих газов в пылевой камере печи и в газоходе, задание температуры в пылевой камере печи, отличающийся тем, что стабилизируют фактический расход топлива в соответствии с заданным по технологии оптимальным значением, вычисляют скорости изменения температур в пылевой камере и в газоходе, вычисляют среднюю скорость изменения температуры в пылевой камере, вычисляют ускорения температур в пылевой камере и в газоходе, вычисляют среднюю температуру в пылевой камере, вычисляют прогнозное значение температуры в пылевой камере, вычисляют разность средней и текущей температур в пылевой камере, непрерывно вычисляют средний расход сырьевого материала за последние шестьдесят и пять минут, и по вычисленным конечным параметрам определяют требуемую величину текущей загрузки печи, на основе которой выдают задание исполнительному механизму регулирования загрузки печи.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98104812A RU2139482C1 (ru) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | Способ управления процессом обжига сырьевого материала во вращающейся печи |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98104812A RU2139482C1 (ru) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | Способ управления процессом обжига сырьевого материала во вращающейся печи |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2139482C1 true RU2139482C1 (ru) | 1999-10-10 |
Family
ID=20203450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98104812A RU2139482C1 (ru) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | Способ управления процессом обжига сырьевого материала во вращающейся печи |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2139482C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114049353A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-02-15 | 合肥金星智控科技股份有限公司 | 炉管温度监测方法 |
| CN114646217A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-06-21 | 中南大学 | 一种焙烧炉云边协同智能控制方法与系统 |
-
1998
- 1998-03-12 RU RU98104812A patent/RU2139482C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114049353A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-02-15 | 合肥金星智控科技股份有限公司 | 炉管温度监测方法 |
| CN114646217A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-06-21 | 中南大学 | 一种焙烧炉云边协同智能控制方法与系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2013513542A5 (ru) | ||
| RU2012129962A (ru) | Прямоточно-противоточная регенеративная печь для обжига известняка, а также способ ее эксплуатации | |
| CA2270812C (en) | Method for controlling the firing rate of combustion installations | |
| CN103499212B (zh) | 一种二元点火炉炉膛温度调节方法及装置 | |
| RU2139482C1 (ru) | Способ управления процессом обжига сырьевого материала во вращающейся печи | |
| CN103499101B (zh) | 一种三元点火炉炉膛温度调节方法及装置 | |
| DK166819B1 (da) | Fremgangsmaade og arrangement til styring af et anlaeg til fremstilling af cementklinker | |
| EP0756584A1 (en) | Method for controlling the temperature in a kiln | |
| RU96122789A (ru) | Способ контроля температуры в обжиговой печи и устройство для производства цементного клинкера | |
| EP0148090A2 (fr) | Procédé de fabrication de clinker de ciment en voie sèche avec précalcination | |
| SU660951A1 (ru) | Способ автоматического регулировани общего клинкера во вращающихс печах | |
| SU924492A1 (ru) | Способ автоматического управлени процессом обжига клинкера во вращающейс печи | |
| SU996838A1 (ru) | Способ управлени процессом обжига материала в печи | |
| SU1083057A2 (ru) | Способ управлени процессом обжига материала в печи | |
| SU673831A1 (ru) | Способ управлени процессом обжига | |
| SU926479A1 (ru) | Способ автоматического управлени процессом прокалки углеродистых материалов во вращающихс трубчатых печах | |
| GB871027A (en) | Improvements in or relating to rotary tubular furnaces | |
| SU665197A1 (ru) | Автоматизированный комплекс дл обжига сырьевой смеси во вращающейс печи | |
| SU673830A1 (ru) | Способ управлени процессом обжига клинкера во вращающейс печи | |
| SU467217A1 (ru) | Способ автоматического регулировани работы многоступенчатого теплообменника вращающейс печи | |
| SU851075A1 (ru) | Способ управлени процессом обжигаКлиНКЕРА | |
| SU953415A1 (ru) | Способ управлени процессом обжига | |
| RU2013453C1 (ru) | Способ нагрева слитков в нагревательном колодце | |
| SU581365A1 (ru) | Способ управлени процессом обжига во вращающейс клинкеро-обжигательной печи с колосниковым холодильником | |
| SU1191721A1 (ru) | Способ управлени режимом работы закрытой руднотермической электропечи |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090313 |