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石灰窑控制系统设计

来源:网络日期:2023-03-04浏览次数:

石灰窑是一种煅烧活性石灰的工业窑炉,它的机械化水平,决定着石灰窑的人力成本,决定着石灰煅烧的质量,所以一套完整的石灰窑控制系统,对石灰窑来讲是非常重要。

石灰窑内部分为三个带过程:预热带、煅烧带和冷却带。窑顶装料,生料石灰石由装料车通过传送带吊至窑顶。系统打开窑盖将原料装入窑内,装料后关闭窑盖。燃料由窑外助燃风机燃烧,煅烧过程中封闭窑下排灰,充分利用燃料的热能。原石灰窑的进料和卸灰都是人工机械化控制,通过值班员的小窗口肉眼观察火焰颜色来判断窑体的煅烧温度,然后手动控制燃料阀的开度来调节。改造后,在石灰窑窑体各段安装测温热电偶,将测得的温度送入模拟输入模块,由PLC进行PID调节,自动控制各输出阀门的大小。为了减少污染排放和重新利用热能,在窑的顶部安装了一个盖子,以引出废物和预热燃料。

石灰窑控制系统

自动化控制系统 

石灰窑煅烧控制系统中的上料和卸灰过程仍保持机械控制;对于煅烧段温度检测与调节、煅烧段窑内压力检测与调节、冷却段温度检测与调节均应用PID调节技术进行控制;上位机控制柜通过触摸屏显示控制过程并能够修改数据,实现煅烧过程全自动化控制。

有三种常见的燃气竖窑,它们都使用外围套筒燃料喷嘴。燃料喷嘴以喷射煤气和空气混合气体的形式喷射,在石灰石间隙中燃烧。存在的问题:

(1)喷入速度慢,穿透性差,导致窑芯温度低,容易造成欠烧。

(2)有大量燃料不能完全燃烧,导致分解炉煅烧段时间过长,导致预热段温度过高,进而导致煅烧段过热;不完全燃烧气体从尾部排出,进入除尘设备,造成环保、中毒事故和能源浪费。

(3)燃料气和助燃空气在燃烧器处分布不均匀,可能导致部分燃烧。

(4)燃料喷嘴长期处于温度和材料磨损过程中,频繁更换燃烧器,导致生产成本增加,燃气燃烧效率低。

双膛窑工艺原理

做任何一种石灰窑控制系统的设计,都需要完全了解石灰窑的煅烧工艺,否则做出来的石灰窑控制系统就会是南辕北辙相去甚远。自动化系统设计的原则是提高机械化控制的准确性,方便性,提高效率,降低工作强度。目前市场上使用非常多的控制系统模块是西门子

控制系统核心部件为西门子PLC控制模块,PLC通过用户程序对设备进行监测或自动控制。通过触摸屏可以监测各现场数据,也可以设定各系统参数。这个控制模块变成方便,控制灵活,很多大型的石灰窑企业都在使用这个控制模块。

PLC控制系统运行模式 

系统运行模式分为手动和自动两种。 手动操作模式可以通过手操器上的引风机、冷却风机、助燃风机三个开关分别控制三种风机的启动和停止。根据石灰窑工作的工艺过程,依次将引风、冷却风、助燃风、煤气量阀门开度进行手动调节,完成石灰窑的上料、点燃过程。 自动运行模式,控制系统将根据石灰窑煅烧段温度、煅烧段压力、冷却段温度对进风量、煤气量等进行连续自动调节。进入此状态后,系统开始连续自动控制,不再需要人为干预,可实现无人自动控制。

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