Стабилизация расхода топлива

 

Основные возмущения, влияющие на ход процесса обжига во вращающейся печи, вызываются изменениями входных параметров.

Изменение физических и химических свойств топлива (количество, калорийность, влажность, температура и др.) оказывает существенное влияние на длину и форму факела, на температуру и количество тепла, вводимого в печь. Это, в свою очередь, вызывает изменение характера и интенсивности теплообмена с материалом и может привести к некачественному обжигу клинкера.

Для стабилизации количества топлива, подаваемого в печь, в зависимости от его вида (газообразное, жидкое, твердое) используются различные автоматические системы.

Стабилизация количества газообразного топлива, подаваемого в печь, основывается на стабилизации давления газа. Эта система обеспечивает постоянный расход топлива при условии постоянной температуры газа и неизменном сопротивлении участка газопровода от измерительной диафрагмы до обреза форсунки.

Для высокопроизводительных печей целесообразно устанавливать отдельный регулятор перед форсункой каждой печи. В качестве регулятора давления газа обычно применяют регуляторы прямого действия с пилотом Казанцева, их ставят до измерительной диафрагмы (по ходу газа). Выбор проходного сечения регулятора производится из расчета потребного расхода газа.

Вращающиеся печи, использующие жидкое топливо (мазут), оснащаются механическими форсунками, для которых требуется высокое давление мазута на входе, чтобы обеспечить хороший распыл топлива.

В связи с отсутствием мазутомеров на высокие давления (до 25 ати) задача стабилизации подачи мазута в печь не решена полностью. Частично это достигается стабилизацией давления мазутного топлива. Однако при плохой фильтрации мазута сопротивление в мазутопроводе может меняться, что приводит к колебаниям расхода.

Стабилизация давления мазута осуществляется с помощью обычной астатической системы. Для измерения давления применяют манометр с дифференциально-трансформаторным датчиком. Датчик подключается к регулятору, который управляет регулирующим органом — вентилем — с помощью многооборотного исполнительного механизма.

Для нормального сгорания мазутного топлива важно стабилизировать и температуру мазута, так как холодный (вязкий) мазут плохо распыляется, что приводит к неполноте сгорания. Для поддержания заданной температуры (в зависимости от марок мазута) используют регулятор прямого действия.

Наиболее сложной и пока не решенной в целом задачей является стабилизация подачи пылеугольного топлива. Постоянство расхода его зависит от многих факторов, касающихся как конструкции бункеров для угольной пыли и конструкции питателей, так и физических свойств топлива (тонкости помола, влажности и др.).

 

Стабилизация расхода шлама

 

Параметрами шлама, влияющими на процесс обжига клинкера, являются количество, влажность и тонкость помола шлама, коэффициент насыщения, силикатный и глиноземный модули, а также минералогический состав сырья и др. Для устойчивости работы цементообжигательной печи необходимо добиваться подачи шлама в печь с колебаниями, не превышающими следующих величин: по влажности ±0,5%, по коэффициенту насыщения ±0,015, по глиноземному модулю ±0,2, по силикатному модулю ±0,15, по расходу шлама ±1,5% от его номинального значения.

Для решения последней задачи разработана установка непрерывного автоматического контроля и регулирования загрузки шламом вращающейся печи. В качестве основного измерительного устройства в этой установке (рис. 2.17) используется расходомер.

 

 

Установка представляет собой астатическую систему регулирования, состоящую из датчика, регулятора и устройства для управления количеством шлама. Регулятор управляет регулирующим органом, представляющим собой пережимное устройство с электроприводом. Основой нережимного устройства является резинотканевый рукав, у которого может меняться проходное сечение. Требуемое значение расхода шлама устанавливается задатчиком регулятора.

Для сглаживания пульсации расхода шлама и очистки его от инородных включений (щепы, тряпок и др.) между пережимным устройством и шламопроводом установлен бак постоянного уровня с сеткой. При отклонении расхода шлама от заданного значения на вход регулятора поступает сигнал разбаланса. Последний усиливается и через элементы силовой цепи включает электродвигатель регулирующего органа. В зависимости от знака сигнала разбаланса пережимное устройство увеличивает или уменьшает проходное сечение рукава, восстанавливая заданный расход шлама.

Перечисленные системы стабилизации входных параметров в значительной степени нормализуют процесс обжига клинкера в печи. Однако остающиеся колебания входных величин (например, изменение влажности, химического состава шлама), как и неконтролируемые возмущения внутри печи (например, рост и обрушение колец, обрывы цепей, изменение аэродинамического сопротивления и др.), требуют постоянного управления печью (ручного или автоматического).

 

Контрольные вопросы

 

1 На каком топливе может работать вращающаяся печь?

2 Почему необходимо регулировать расход топлива?

3 Почему необходимо регулировать расход шлама?

 

Литература

 

1 Кочетов В.С. Автоматизация производственных процессов и АСУП промышленности строительных материалов.- Л.; Стройиздат, 1981. [стр. 114 - 116]

 

Лекция № 18