文档介绍：石灰窑工艺参数的测控系统
整个石灰的生产过程可以分解为以下几个部分:石灰的上料系统,出灰系统,以及石灰生产过程的工艺参数控制系统。其中上料系统主要负责石灰进窑之前的选料,提升,称重等工作,而出灰系统主要负责的是石灰在烧好之后的卸载、称重、传送等几个步骤。而其中石灰质量的好坏则主要取决于对石灰加工过程中的工艺参数的控制问题。
1. 煤气部分:包括从煤气的进口送入窑体内部燃烧之前,经煤气加压机将煤气加压,然后与烟气进行热交换,最后与空气进行混合燃烧。
2. 侧风部分:侧风的作用是将空气与煤气进行混合,以便煤气充分燃烧,对整个窑体进行加热,烧制石灰。
3. 底风部分:底风的作用是冷却已烧制好的石灰,降低温度后才能将石灰通过窑底的运输机构把石灰运出窑体外。
4. 窑体部分:包括由四个小的部分,分别是:窑顶、上半部—预热带,中部—煅烧带以及底部—冷却带。
整个工艺参数控制系统中的参数有:煤气在各点的压力、温度、煤气的流量、侧风以及底风的压力和流量以及窑体各部分的温度。要生产出高质量的石灰,其关键是对窑体中各部分的温度进行控制,其中预热带和煅烧带的温度主要取决于煤气和侧风流量﹑压力等几个工艺参数;而冷却带温度则由底风来决定。
由于直接对于预热带以及煅烧带的温度进行控制是一件十分麻烦的事情,对于整个而言,也许要经过几个小时的时间,其温度才能达到一个相对而言稳定的值,对于如此大的一个滞后系统,直接控制其温度是不现实的。根据多年的工程经验,人们发现,煤气的流量(在与侧风成相同的比例时)大小与实际被加热点的温度有着密切的联系。而且通过改变煤气的流量大小可以改变加热点的温度。所以我们决定对煤气的流量进行控制。
煤气首先通过煤气加压机得到一个相对较恒定的压力,然后通过控制流量阀(电磁阀)的开度的大小来对煤气的流量加以控制。对于侧风则同样如此。这样便可以达到通过只改变煤气流量以及空气流量的控制来控制各煅烧加热点的温度了。
对于底风的控制,实际上从控制手段以及思路上都是与前面一样的,改变其流量大小可以直接影响到冷却带的温度。
当然,以上我们只讲了控制的部分,我们还有许多的点的参数需要进行测量,如直接反映窑体状态的几个参数:预热带温度(2点),煅烧带温度(6点),冷却带温度(2点),以及烟气的温度(窑顶部位),煤气加压机前后的温度,压力信号,煤气在传送过程中某些点(如与烟气的热交换)的温度,压力等,当然还有侧风、底风的压力﹑温度等等,这些参数均是直接或间接的与石灰的质量有关系。
整个测控系统涉及到温度,压力,流量等多种、多点参数的测控,采用到包括温度变送器,压力变送器,差压流量计等多个仪表的使用。整个系统最终以PLC作为基础,采用梯形图编程的办法,对各点的模拟量进行采集、储存、控制以达到预期的要求。接下来的一章我们将着重介绍整个系统的硬件部分的设计。
1 系统的硬件设计
风机的启动
软启动原理
温度、流量及压力的测量
压力及流量的测量与控制
石灰窑除尘系统的设计
图1-1 煤气加压机及风机系统工艺流程图
图1-1 石灰窑除尘系统工艺流程图
石灰窑燃烧过程中产生的大量气体,夹杂微小的碳黑颗粒和石灰石分解及煤燃烧产生的部分微细杂质。采用两级