[实用新型]回转窑热工过程自动控制装置

说明书

本实用新型涉及回转窑热工过程自动控制装置。

回转窑是烧结法氧化铝和湿法水泥生产过程的关键设备，回转窑热工过程的稳定程度对生产技术经济指标有重大影响。因此在生产过程中，操作人员的主要任务是根据工艺条件变化随时调节有关参数，以保证回转窑内的热工过程尽量处于稳定状态。

现有的回转窑热工过程自动控制装置一般由三只温度传感器、两只压力变送器、一台单回路控制器及相应的控制策略、两套执行器构成，其中三只温度传感器分别为一只辐射式高温计(用来测量回转窑烧成带物料温度)、两只热电偶(分别用来测量回转窑窑尾气流温度和排风机入口陵气气流温度)，其控制策略为单回路PID调节，两套执行器用来调节风量和入窑的燃煤量。这种单回路PID调节只能适用于工艺条件波动很小的情况，当燃煤或料浆的成份或其它工艺条件波动稍大时，它就难以适应，表现为调节品质变差、控制质量恶化，不得不退出自动控制状态，进入手动状态。同时由于这种调节的自身特性，使得执行器频繁动作，既增加了热工过程的扰动，又缩短了执行器的寿命。另外，现有的装置在热工参数的获取上存在着不合理性及不准确性。这种装置以窑尾气流温度间接反映窑内气体的燃烧情况，它不能真实地反映窑内空气的过剩系数。因而会出现因窑内空气过剩系数偏低，一氧化碳含量偏高，甚至发生″跑煤″，使电收尘器内发生″爆炸″的现象。个别单位还出现过因此原因烧毁整台电收尘器的恶性事故，损失巨大。再如烧成带物料温度参数，系采用辐射式高温计测量。这种测量方式受测量条件影响较大，当物料成份或燃煤成份等因素变化造成窑内烟雾或粉尘较大时，会使测量结果出现较大误差，导致控制装置失灵或使控制质量大大降低。由于回转窑的大滞后特性，还造成控制滞后，调节过程波动太大等状况。

本实用新型的目的是提供一种回转窑热工过程自动控制装置，该装置可以提高热工参数测量过程的抗干扰能力和测量精度，适应波动范围较大的工艺条件，延长回转窑窑衬和执行器的寿命，降低燃煤消耗，保证电收尘器的安全高效运转，同时还大大降低操作人员的劳动强度。

本实用新型的回转窑热工过程自动控制装置，由热工参数测量仪器组合、自动控制仪器组合和执行仪器组合及辅助设备组合构成，特点是所述热工参数测量仪器组合包括光纤比色温度传感器及转换器、滑弧式测温器及延时保持器、氧量变送器，三者通过电缆分别接至自动控制仪器组合，所述自动控制仪器组合由操作员面板、以及包含有PID控制器、双维加权模糊逻辑控制器、软手动控制器等功能和过程状态判别器的计算机组成，来自测量仪器组合的测量信号和由操作员面板输入的参数，分别传递到状态判别器，经分析计算后，输出控制状态信号，根据不同的热工状态自动地开启PID控制器或双维加权模糊逻辑控制器或软手动控制器，被开启的控制器经对测量信号和设定值进行运算，发出控制信号给执行仪器组合及辅助设备组合。

热工参数测量仪器组合由一台光纤比色温度传感器及转换器，一台滑弧式测温器及延时保持器，一台氧量变送器组成。其中，光纤比色温度传感器安装在回转窑窑头前端约3米的支架上，该支架可以上下左右移动，回转窑窑头罩端面的左上侧开一直径Φ200mm的圆孔，光纤比色温度传感器的光学瞄准器透过该孔对准烧成带的物料目标，它是一种能量比较式传感器，它同时测量两种相临波长的红外能量比值来表征被测点的温度，因而当有烟雾、  粉尘等因素干扰时，对测量结果的影响大大减小，从而提高了测量值的精度，  其允许工作环境温度为-20℃-150℃，量程为800℃-1300℃，精度为1.0级，  光纤比色温度传感器通过一根光缆，接至转换器。