[发明专利]湿法水泥窑交流变频式窑尾料浆喂料自控系统及工艺

说明书

本发明涉及一种水泥生产设备及工艺。

传统的湿法水泥窑窑尾料浆喂料系统及工艺，有机械勺式喂料机，或采用电动调节阀式的控制系统。其中：

一、勺式喂料机是传统的机械喂料装置，用于窑尾喂料已有50多年了，目前我国绝大多数湿法水泥厂依然采用该类装置。该装置简单，靠机械勺将料浆一勺一勺地喂入窑尾，拖动电机通常为直流电机，靠窑中主电机带的直流发电机供电，通过改变励磁或电枢电压达至调速之目的，从而调节流量。

该装置的缺陷包括：一是无法精确计量，连粗略的统计者难以完成，因而无法考核每班业绩，形成吃“大锅饭”的局面，管理不易，难以引进竞争机制(三班制生产，窑年运转率达90％以上)；二是窑头看火工无法明确知晓实时入窑流量，需经常在窑尾进行手动秒缸标定，监视回浆情况，因而不得不在窑尾设有岗位工，增加了工艺环节和管理难度；三是入窑料浆难以与窑同步稳定加入，导致热工制度波动，影响熟料的产、质量，甚至出现断浆而难以查觉，酿成重大烧窑事故，造成重大的经济损失；四是料浆泵房向窑尾送浆的入窑泵全速运行，在生产中有大量的回浆，形成严重的能源浪费，设备损耗增大，维护费用增加。

二、电动调节阀式的系统，是采用电动调节阀，通过电动器控制阀内矩形口的面积大小了调节流量，采用了分离式的电磁流量计、阻尼器和调节器。

该系统的缺陷包括：一是可靠性差，维护量大，由于介质不是清水而是泥浆，其含水量仅33％，因而容易沉淀而阻塞阀体，停浆时又易凝结粘住，卡死阀芯，因而在生产实际中难以实用，许多曾试用过该系统的厂家都不得不将其拆除，重新恢复机械勺式喂料机；二是电磁流量计为分离式的，安装时介质由上向下流动而不合理，计量精度低，控制系统的器件多而故障率高，与窑同步控制不理想；三是依然有大量回浆，能源浪费严重，设备损耗增加，维护费用增大。

本发明的目的在于提供一种可调节料浆流量、可对料浆流量精确计量、节约能源、减少设备损耗、及时进行断浆报警的湿法水泥窑交流变频式窑尾料浆喂料自控系统及工艺，本发明可实现有回浆运行模式和无回浆运行模式。

本发明的技术方案如下：本发明之系统包括交流变频器、电磁流量计、智能流量积算仪、直流电量变送器、窑转速显示器、乘法器、比例给定器、渣浆泵，其中的交流变频器分别与智能流量积算仪、渣浆泵、乘法器相联，直流电量变送器分别联接窑转速显示器和乘法器，比例给定器与乘法器相联，电磁流量计与智能流量积算仪相联。渣浆泵是由交流变频器进行无级变频调速的。

在本发明之系统中，电磁流量计采用双励磁式一体化型电磁流量计，并采用垂直安装方式。该电磁流量计适用于泥浆的检测，可精确地检测出料浆的单位体积容量，显示其瞬时流量值和累计值，同时给出断浆报警；交流变频器通过对渣浆泵进行变频无级调速，可无级而稳定地改变泥浆流量，达到均匀而稳定地改变料浆流量的目的；高效的渣浆泵完全适应泥浆之输送特性的要求，无阻塞、凝结等同题，通过交流变频器的无级调速，从而达到改变料浆流量的目的，同时，因泵速进行变频调速，因而可实现无回浆运行模式。智能流量积算仪具有积算功能，可显示瞬时流量和积算流量。

直流电量变送器之输入端联接窑中直流电机电枢电压信号输出端。直流电量变送器可将输入的直流电压经线性变换后输出，窑中直流电机电枢电压信号经电缆联接，直接送入直流电量变送器，由于直流电压与直流电机转速成正比，该信号直接反映了电机的转速，经直流电量变送器变换后分别输出至乘法器和窑转速显示器。

比例给定器输出恒流的线性电压信号，比例值由操作工给出；乘法器接受二个输入信号并进行乘法运算，该乘法器的两个输入信号包括：一是直流电量变送器的信号，代表窑速(单位是：转/小时，线性关系)，另一个是比例给定器的信号，代表比例值(单位是：立方米/转，线性关系)，两信号经乘法器相乘后得出与窑速同步的料浆流量给定信号(立方米/小时)，再送入交流变频器中作为流量给定信号，该给定信号是经运算出的、与窑速同步的控制信号。交流变频器还同时接受来自智能流量积算仪的流量信号作为PID调节的反馈信号，组成PID调节回路，经PID参数的优化设置，完成具有优良调节性能的高精度的PID控制，其输出信号(即频率输出)直接对渣浆泵进行变频无级调速，实现跟踪流量给定信号的PID(比例、积分、微分)定值调节。