一种用于炉窑冷却装置及控制方法

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1、一种用于炉窑冷却装置及控制方法技术交底书1、名称2、所属技术领域电气控制3、现有技术炉窑系统主要由竖式预热器、窑本体、竖式冷却器、燃烧系统、排烟机及除尘系统组成，石灰石通过单斗卷扬提升机运至窑顶，经料斗、密封闸门及旋转布料器进入窑内。窑内有上、下两层烧嘴并均匀错开布置，每层烧嘴有六个圆柱形燃烧室，每个燃烧室都有一个用耐火材料砌筑的从窑外壳到下内筒的拱桥，高温气体从燃烧室内出来，经过拱桥下面形成的空间进入料层。物料在窑内从上到下运动，气流由燃烧室逆物流运动，最后在并流煅烧区域将物料(石灰石)烧成石灰。石灰在炉窑内完成煅烧后，被卸入到竖式冷却器内。在机械空气的强制穿透下，高热石灰颗粒被

2、快速冷却，完成冷却物料后的高温空气进入到炉窑内参与助燃，达到提高热效率的目的。现有炉窑冷却布局是a.利用二个冷却风机冷却，现场工作方式采用1用1备，为保障冷却风机正常受电，供电部门在供电方式中采用了二路同时供电，同时又加载了一组发电机电源供电，当二路不能同时供电情况时，会及时启动发电机向外输出电能。但在实际生产运行中，当在二路电源不能同时供电情况下，采用手动启动发电机，这样做增加了操作工劳动强度，有时还会延误发电机启动时间，而一旦停1电，会造成窑内壁发热，炉窑耐火砖脱落，寿命严重缩短。b．现进入炉窑体内冷却主要有三路气流分别是窑底料仓石灰冷却；炉窑下内套筒冷却；炉窑上套筒冷却，日常

3、生产过程中，对冷却气体流量的操作控制，传统控制方法处于手动控制，具体是调节进气流量调节阀，如冷却不够则需增加调节阀开度，加大流量；若冷却过量，则减少调节阀开度降低流量，由于手动作业，经验性太强，不同的人对参数的调整幅度及对参数的预判值不同，导致调节控制窑内冷却气体流量系统稳定性差，调节次数较多，调节过于频繁，不利于生产。4、发明的目的发明一种切换装置，在二路市电中断后，该装置能使发电机立即自启动对外供电；发电机自启动供电时若外电源恢复送电，该装置又确保发电机停止供电。另提供一种冷却空气流量控制方法，它能根据每日所需生产产量，自动计算窑底料仓石灰冷却空气流量；炉窑下内套筒冷却空气流量

4、；炉窑上套筒冷却空气流量，在生产中自动调节冷却空气流量分布，进而稳定了生产石灰的质量指标。5、技术方案5.1供电切换装置控制冷却风机供电切换装置运行原理见下图三，若常用电源MCC4DL进线柜正常供电其母排B、C二相为380V，此时低电压继电器U线圈不动作，其自带常开触点L1常开维持不变。如常用电源MCC4DL进线柜内母排B、C二相由380V降为80V，此时低电压继电器U线圈动作，其自带常开触点L1常开变为常闭。主要是通过低电压继电器U2自带触点L1触点的变化来控制发电机运行。也就是常用电源在供电过程中由于某种原因电源电压降低过多或暂时停电，当电压达到预定值，则自启动发电机供电；当常

5、用电源电压恢复正常时，则自停发电机供电。改变了以往常用电源不能供电情况下，需采用手动启动发电机这一状况（见图二）。5.2冷却空气流量控制本炉窑冷却空气流量控制核心技术是一套完整热工制度计算，它能根据每日所需生产产量，提供冷却空气流量分布。在生产中自动调节炉窑上套筒，下内套筒、料仓冷却空气流量，从而稳定了窑内的热工制度，进而稳定了生石灰的质量指标。a.1上套筒冷却空气流量控制（见图一和图五）主要通过调节调节阀FY350的开度来控制上套筒的出口冷却空气流量。上套筒冷却空气流量设定FIC350_SP计算公式为FIC350_SP=产量*K/24K为修正系数正常K=0.07Nm3空气/kg石

6、灰上套筒冷却空气流量调节控制器FIC350其传递函数如下：1Gc（S）=0.005（1+10S）式中：0.005——PID调节器的增益系数；10——PID调节器的积分时间常数，单位：秒控制分为自动控制和手动控制两种方式。手动控制即在上位机上3给定一个输出值，直接通过输出op值对FY350调节阀进行控制，自动控制即由计算机进行全自动控制，程序在执行中将调节器的比例系数GAIN、积分时间常数TI、微分时间常数TD的值送入PLC的数据寄存器中，且每个FIC控制器（PID）控制回路的设定值(SP)、过程值(PV)、输出值（OUTPUT）都可以在计算机上用数字显示，同时在计算机上可以修改每个

7、控制回路的PID参数，如SP值、GAIN值、TI值、TD值。“自动”模式下，只要输入SP值，系统锁定该值，PV跟随SP值，进行定量控制。a.2下内套筒冷却空气流量控制（见图一和图五）主要通过调节下内套筒出口处的放散调节阀FY310的开度来控制下内套筒入口冷却空气流量。下内套筒冷却空气流量设定FIC310_SP计算公式为FIC310_SP=产量*K/24K为修正系数正常K=0.45Nm3冷却空气/kg石灰下内套筒冷却空气流量调节控制器FIC310其传递函数如下：1Gc（