Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
Регулирование температуры материала в зоне кальцинирования. Эта система корректирующего регулирования имеет существенное значение при автоматизации длинных вращающихся печей (150-185 м). Для поддержания в определенных пределах температур материала в зоне кальцинирования целесообразно установить термопару в специальном кармане зоны кальцинирования печи, от которой через электронный потенциометр будет поступать сигнал на регулирование прерывистому регулятору КУ, воздействующему на задающее устройство регулятора температуры зоны спекания.
Таким образом, в схеме автоматического регулирования вращающейся печи регулятор температуры зоны спекания получает сигнал одновременно от чувствительного элемента и трех регуляторов КУ.
Действие нескольких прерывистых регуляторов на один исполнительный механизм осуществляется с помощью специальной блокировки, не допускающей одновременного воздействия всех сигналов КУ на исполнительный механизм. При этом действует только один сигнал, который поступил первым.
Таким образом, краткое рассмотрение схемы автоматизации показывает, что вращающаяся печь — довольно сложный регулируемый объект.
Здесь еще не рассмотрены системы автоматического регулирования режима работы холодильника. При колосниковом холодильнике предусматриваются системы регулирования разрежения под решеткой холодильника, стабилизация давления под решеткой в горячей камере холодильника и стабилизация температуры колосников холодильника.
Следует учесть, что все регулируемые параметры должны не только регулироваться, но и контролироваться с помощью показывающих или регистриру-
430
ющих вторичных приборов, которые должны быть установлены на щите оператора вращающейся печи.
Как один из альтернативных вариантов приведенной выше “классической” схемы автоматического управления режимом работы вращающейся печи (рис. 4.177), ниже приведена информация о компьютерной системе управления тепловой работой технологического агрегата данного типа.
3.5. Компьютерная система автоматического управления процессом тепловой работой вращающейся печи
Коллективом специалистов кафедры КИУСА Московского государственного института стали и сплавов под руководством академика РАИН, д.т.н., заслуженного изобретателя РСФСР, профессора, заведующего кафедрой КИУСА 3. Г. Салихова, разработана компьютерная система автоматического управления (далее — Система) процессами переработки материалов в трубчатых вращающихся печах (ТВП).
Работа Системы производится следующим образом (рис. 4.179). Оператор-технолог с пульта управления вводит в Систему исходные данные для управ-
Рабочая станция з ператора- тех н о ло га (пулы управления)
Щит ручного управления ’ и релейной автоматики
Трубчатая вращающаяся печь
Рис. 4.179. Структурная схема системы
Исполнительные
механизмы
431
ления процессом, такие как критерии оптимальности управления и технологические ограничения. С помощью разработанной математической модели, адекватность которой периодически проверяется для конкретного процесса, оперативно рассчитывается желаемая температура материала как функция от длины печи и качественного состава сырья. Рассчитанная таким образом температура (температурный профиль) удовлетворяет выбранным критериям оптимального управления.
В то же время, на вход Системы поступают данные от установленных на концах корпуса ТВП пирометров о температуре материала в зонах загрузки/ разгрузки, а также значения реальной температуры материала в печи как функция от длины корпуса печи. Реальный температурный профиль материала получаются следующим образом: с помощью ИК-сканера непрерывно сканируется инфракрасное излучение поверхности ТВП по всей ее длине. Измеренная таким образом температура поверхности с помощью специально разработанной термодинамической модели, с учетом измеренных пирометрами температур материала и печных газов в зонах загрузки/разгрузки, оперативно идентифицируется (перерассчитывается) в температуру материала как функция длины корпуса ТВП.
Рассчитанный желаемый температурный профиль печи синхронно, по заранее определенным характерным зонам обжига материала в ТВП, сравнивается с идентифицированным по этим же зонам реальным температурным профилем материала. Таким образом синхронно по зонам осуществляется расчет абсолютной ошибки отклонения (рассогласования) по формуле:
DT = TS* -TS,
z z г’
где z — номер зоны по длине печи, TS* — средняя желаемая температура материала в рассматриваемой зоне, TS — средняя идентифицированная температура материала в рассматриваемой характерной зоне.
После этого, согласно специально разработанному алгоритму, рассчитываются значения установок для соответствующих контуров регулирования.
Необходимо особо отметить, что все упомянутые выше алгоритмы составляются с учетом физико-химического состава обжигаемого сырья, конструктивных особенностей каждой конкретной ТВП, а также на основе анализа полученной путем экспериментальных исследований и математическим моделированием априорной информации о технологических ограничениях для процессов данного класса.
