一种炉窑驱动空气装置及控制方法.doc

技术交底书 1、名称 一种炉窑驱动空气装置及控制方法 2、所属技术领域 电控 3、现有技术 现炉窑单斗提升机将石灰石运至窑顶，经料斗、密封闸门及旋转布料器进入环形套筒内。套筒竖窑有上、下两层烧嘴并均匀错开布置，将套筒竖窑分成两个煅烧带，上煅烧带为逆流，下煅烧带为并流。并流带下部为冷却带，石灰在冷却带的底部通过出料装置排出。冷却空气预热后汇集到冷却空气环管中，作为助燃空气送到各个烧嘴。预热的驱动空气从换热器出来后进入驱动空气环管，并被送到喷射器，作为喷射器的动力气体。上层燃烧室中为不完全燃烧，不完全燃烧的气体进入下料层时与来自下方的含过剩空气的气流相遇，使不完全燃烧的气体得到完全燃烧。下层燃烧室中为完全燃烧。窑内所有的废气都经废气风机引出，然后经冷风阀混入冷风进入除尘器除尘后排入大气。 在活性石灰的整个生产过程中，煅烧控制是其中的关键。煅烧是石灰高温分解的关键一步，该工艺步骤的核心技术是控制燃烧室的温度范围，具体控制方法如下：（1）通过控制驱动空气流量和压力来调节煅烧状况进而保证石灰质量。（2）控制供热进行调节。在排料速度及驱动气体温度稳定的条件下，通过改变热量输入的办法同样可以调节石灰质量。现传统控制驱动空气流量和压力方法处于手动控制，具体是通过改变驱动变频器的给定频率而改变风机速度，此时对应炉窑燃烧室驱动空气流量和压力大小也改变，如炉窑燃烧室驱动空气压力小，则需增加变频器的给定频率；如炉窑燃烧室驱动空气压力大，则需减少变频器的给定频率；由于手动作业，不同的人对参数的调整幅度及对参数的预判值不同，导致炉窑燃烧室负压稳定性差，调节过于频繁，不利于生产。工艺图详见下图一： 4、发明目的 本发明目的在于提供一种炉窑燃烧室驱动空气装置及压力控制方法，现以正压30KPA为基准值，当炉窑燃烧室驱动空气采样压力偏离30KPA基准值时，会自动调整驱动空气变频器频率输出，也就是通过调节风机速度而改变风量，从而确保了炉窑燃烧室空气流量分布平衡。 5、技术方案 本炉窑驱动空气装置外界空气分二路进入，详见图一，一路气流由外界空气1进入风门1，有电机1带动风机1进入窑内，电机1控制方式采用Y/△启动方式，由于电机1正常运行时速度恒速，此时外界空气1进入窑内气流是恒定，第二路气流由外界空气2进入风门2，有电机2带动风机2进入窑内，电机2控制方式采用变频启动运行方式，由于电机2正常运行时速度可调整，此时外界空气2进入窑内气流是可调的。二股外界空气在管道内合二为一后，进入热交换器10，驱动空气由热交换器10加热，然后进入驱动空气环管11, 再通过喷射器12进入炉窑燃烧室，喷射器12共有6个在图1中以a、b、c、d、e、f表示，以每隔60度均匀分布在炉窑燃烧室周围， 在热交换器10管道前设有温度传感器和压力采集信号8，压力采集信号8检测出来信号经变送器转化成4-20MA电流信号输入至PLC 模拟量输入通道，经中央控制器CPU处理后转换成实际值，现将这一实际值作为炉窑驱动空气压力检测过程值用PV表示见图3。正常情况下炉窑驱动空气压力PV值为30KPa。控制单元主要是接合炉窑驱动空气压力检测过程值PV值和设定值SP,利用PID控制器9见图1,通过PID压力控制器PIC100 OP值见图3输出来控制变频器5见图3电流给定，现PID压力控制器PIC100 OP值为0%-100% 对应变频器5电流给定范围为4-20MA,此时对应变频器输出频率0-50HZ,对应电机2转速为0-1500转/分，因电机2与风机2直接相连，风门2在炉窑工作时处于全开位置，在炉窑停止工作时切换至全关位置（主要是确保电机2安全启动），通过控制变频器5的电流给定最终达到控制风机2速度，也就是当风机2速度改变时炉窑燃烧室内部驱动空气压力同时改变，当炉窑燃烧室内部负压压力检测过程值PV（图3）低于设定压力30KPA(设定值SP)，控制单元则会增加变频器5电流给定，变频器输出频率上升，电机2速度增加，同时风机转速也加快，风机2送入炉窑燃烧室驱动空气风量增加，此时炉窑燃烧室内部负压压力相应增大，直到pv压力值达到SP值。同理，当炉窑燃烧室内部压力检测过程值PV（图3）高于设定负压压力负30kpa(设定值SP)时，控制单元则会减少变频器5电流给定，变频器输出频率下降，电机2速度减少，同时风机转速也减少，风机2送入炉窑燃烧室内部驱动风量减弱，此时炉窑燃烧室内部负压压力相应减少，直到pv压力值达到SP值。 在正常情况下都是自动运行自动控制即由PLC进行全自动控制设定值(S)设定好后，输出值不需要进行人工干预过程值(PV)设定值(S)值一致。手动控制即在上位机上给定一个输出值，通过输出值节约能源确保炉窑燃烧室压力稳定，最终炉窑内的热工制度受控。 1.风门1 2.电机1 3.风机1 4.风门2 5.变频器