CHƯƠNG 2: Phân tích yêu cầu điều khiển l ò nung Clinker 2.1. Các nhiệm vụ điều khiển
2.1.1. Điều khiển các cân bằng cân bằng khối lượng - Điều khiển tốc độ cấp liệu - Điều khiển tốc độ quay lò - Điều khiển vận chuyển clinker đầu ra (tốc độ Ghi) 2.1.2. Điều khiển cân bằng năng lượng ( Than, gió, liệu)
Điều khiển hỗn hợp than/ gió nhằm tạo ra nhiệt năng để cân bằng với nhiệt năng yêu cầu của hệ thống lò. 2.1.3. Điều khiển chất lượng của quá tr ình (điều khiển nhiệt độ)
- Điều khiểnquá tr ình ình cháy: nhằm đảm bảo môi trường cháy (cháy ho àn toàn) - Điều khiển áp suất buồng đốt: nhằm đảm bảo nhiệt năng quay về. 2.1.4. Điều khiển chất lượng clinker
- Điều khiển phối liệu. - Điều khiển zôn nung. Qua nghiên cứu ta thấy, hệ lò nung clinker nhà máy xi m ăng có nhiều nhiệm vụ
điều khiển. Do vậy, tác giả chọn nhiệm vụ điều khiển chất lượng ( điều khiển nhiệt độ và áp suất) làm đối tượng nghiên cứu. Trong hệ thống lò nung có 2 vùng điều khiển nhiệt độ quan trọng là trong canxiner và trong lò nung nên bài b ài toán điều khiển được chia làm 2 bài toán chính: -
Điều khiển tối ưu ngọn lửa zôn nung.
-
ình cháy xảy ra trong canxiner. Điều khiển tối ưu quá tr ình
Thực chất của bài toán điều khiển nhiệt độ là điều khiển một loạt các thiết bị trong hệ thống lò.Trong quá trình ho ạt động bình thường, lò ch ạy với càng ít thay đổi về cấp nguyên liệu và nhiên liệu đốt càng tốt.Việc này sẽ mang lại công suất hoạt
động tối ưu cho lò nung,mang lại chất lượng clinker thích hợp và năng suất cao. 2.2.
Xác định các đại lượng điều khiển * Đối tượng điều khiển hệ thống lò nung clinker - Lò nung - Canxiner ( buồng phân hủy)
- Cyclon ( tháp trao đổi nhiệt)
* Đại lượng điều khiển - Nhiệt độ lò nung - Nhiệt độ canxiner - Nhiệt độ Cyclon - Áp suất - Than, gió - Nguyên liệu
* Đối tượng chấp hành - Quạt ID - Quạt làm mát - Van cấp than, dầu - Van cấp liệu - Van điều chỉnh áp suất - Động cơ quay lò - Nước làm mát
* Đại lượng đo lường - Oxy, CO lò - Oxy, CO sau tháp trao đổi nhiệt - Nhiệt độ lò - Nhiệt độ canxiner - Áp suất dưới Ghi làm nguội - Nhiệt độ khí thải - Dòng lò - Dung tr ọng clinker. Hệ điều khiển lò nung clinker là h ệ thống điều khiển phức tạp với rất nhiều mạch vòng điều chỉnh khác nhau.Các quá tr ình điều khiển gió, không khí vào lò, nhiên li ệu, nguyên liệu, quá tr ình cháy… đều có tác động qua lại và ảnh hưởng lẫn nhau. Do vậy để hệ thống đạt hiệu suất tối ưu th ì phải điều khiển cùng lúc nhiều thông số. Có thể chia hệ thống thành các hệ điều khiển chính sau đây: - Hệ điều khiển Canxiner. - Hệ điều khiển lò nung.
- Hệ điều khiển khu làm nguội clinker. - Hệ điều khiển khu lọc bụi và làm mát khí th ải. 2.2.1. Xác định đại lượng điều khiển trong hệ điều khiển Canxiner Canxiner là nơi xảy ra quá tr ình canxi hóa. Để đảm bảo quá tr ình canxi hóa đạt yêu cầu, tức là có khoảng 90-95% liệu được canxi hóa thì nhiệt độ trong Canxiner cần được duy tr ì ở khoảng 900-1000 o C. Nhiệt độ trong Canxiner sinh ra l à do nhiệt lượng tỏa ra của quá tr ình cháy than cấp vào Canxiner. Vì vậy, để duy tr ì nhiệt độ trong Canxiner, ta c ần duy tr ì quá trình cháy ổn định. Thông thường, căn cứ theo sản lượng yêu cầu đặt từ tr ên xuống, các phần mềm chuyên gia sẽ tính toán và đặt ra các Setpoint cân bằng tĩnh cho từng bộ phận, cụ thể là lượng liệu cấp vào Canxiner là bao nhiêu, lượng than cần cấp tương ứng để cung cấp đủ nhiệt lượng cho lượng liệu đó, r ồi lưu lượng gió cần cấp vào để đảm bảo đốt cháy hết lượng than cấp v ào. Tuy nhiên đó chỉ là các giá tr ị Setpoint đảm bảo cân bằng tĩnh, trong trường hợp chất lượng than không tốt, ví dụ như nhiệt trị thấp, có thể dẫn tới nhiệt độ trong Canxiner không đạt yêu cầu v à d ẫn tới quá tr ình canxi hóa không tốt. Khi đó hệ thống cấp than cần lấy tín hiệu nhiệt độ phản hồi về để điều chỉnh lại lượng than cấp vào nh ằm đạt được nhiệt độ mong muốn. Tương tự, lượng gió vào Canxiner cũng cần thay đổi theo. Như vậy ở Canxiner hai đại lượng điều khiển của quá tr ình là nhiệt độ và nồng độ oxy trong khí thải của quá tr ình cháy trong Canxiner. Các đối tượng điều khiển là cơ cấu cấp than, quạt gió 1, và độ mở van gió 3. 2.2.2. Xác định đại lượng điều khiển trong hệ điều khiển lò nung Việc đảm bảo phân bố nhiệt độ trong lò nung sẽ giúp cho các quá tr ình hóa lý xảy ra chính xác, thu được clinker có chất lượng tốt đồng thời đảm bảo cho sự vận hành ổn định và an toàn cho lò. Việc đảm bảo phân bố nhiệt độ trong lò th ực chất là: điều chỉnh chiều dài ngọn lửa vùng Zone nung và điều chỉnh nhiệt độ. a. Điều khiển ngọn lửa Zone nung Yêu cầu đặt ra là gi ữ nhiệt độ vùng Zone nung ổn định ở nhiệt độ 1350-1400 o C chiều dài ngọn lửa nung vừa phải, không thay đổi.Nếu để ngọn lửa nung d ài quá thì nhiệt độ trong lò sẽ thấp, ngược lại nếu để ngọn lửa nung quá ngắn thì nhiệt độ lò lại quá cao, có thể làm hỏng thành lò và ảnh hưởng xấu tới chất lượng clinker. Điều khiển ngọn lửa zone nung được thực hiện bằng cách điều khiển vị trí kim phun, điều khiển tốc độ cấp nhiên liệu, điều khiển gió 1 và điều khiển lượng gió 2. Điều khiển các thông số tr ên sẽ tạo ra ngọn lửa với hình dạng khác nhau: - Ngọn lửa ngắn và nóng: r ất nóng, rộng và m ạnh. Zone nung sẽ bị rút ngắn đáng kể và nhiệt độ của ngọn lửa có thể gây khó khăn cho việc duy tr ì lớp Cola thích hợp trong lò, làm nóng ch ảy lớp Cola và làm hư hại lớp lót lò.
- Ngọn lửa trung bình: bề d ài và r ộng cân bằng nên nhiệt trong zone nung không tác động quá mức, đủ để tạo th ành lớp cola thích hợp, an toàn cho thành lò. - Ngọn lửa dài, m ềm: làm cho Zone nung r ất dài, nhiệt độ ngọn lửa cũng thấp gây khó khăn trong việc đảm bảo một lượng nguyên liệu nóng chảy ph ù hợp trong Zone nung để tạo thành một lớp Cola thích hợp. b. Điều khiển nhiệt độ trong ò l nung Việc duy tr ì nhiệt độ trong lò nung được thực hiện bằng việc điều chỉnh lượng than cấp vào, tương ứng với lượng than cấp vào thì lượng gió 2 cấp vào lò cũng phải được điều chỉnh tương ứng để đảm bảo lượng than cháy hết. Tùy theo lượng liệu cấp vào lò, các h ệ chuyên gia cũng sẽ tính toán và đưa ra giá trị Setpoint cho tốc độ quay của lò, đảm bảo thời gian liệu trong lò hợp lý để thu được clinker đạt tiêu chuẩn. Các thông số quá tr ình cần quan tâm là nhiệt độ lò và nồng độ oxy dư trong khí cháy của lò. Khác với Canxiner, nhiệt độ của lò r ất khó đo, chỉ có thể đánh giá thông qua phân tích hàm lượng khí NO X trong khí cháy k ết hợp với phương pháp quét vỏ lò, dùng camera để theo dõi ngọn lửa trong lò. Cũng tương tự như Canxiner, ta chọn biến điều khiển lưu lượng than cấp vào lò để điều chỉnh nhiệt độ của lò, l ưu lượng gió 2 cấp vào lò để điều chỉnh nồng độ oxy thừa trong khí thải. 2.2.3. Hệ điều khiển khu làm nguội clinker Theo yêu cầu của quá tr ình công nghệ, ta phải duy tr ì áp suất tại đầu ra của lò không đổi để đảm bảo tốc độ gió đi qua hệ thống ổn định, không gây ảnh hưởng tới hình d ạng ngọn lửa nung trong lò nung, không đổi bằng cách điều khiển van điều tiết hoặc tốc độ của quạt làm mát clinker. Như vậy, đại lượng điều khiển ở đây là áp su ất tại đầu ra của lò. 2.2.4. Hệ điều khiển khu lọc bụi và làm mát khí thải Đối với khu lọc bụi, áp suất duy tr ì ở đầu ra của quạt khí thải phải âm hơn áp suất ở đầu lò một khoảng nhất định để đảm bảo tốc độ gió đi qua hệ thống ổn định, không gây ảnh hưởng tới hình d ạng ngọn lửa trong lò nung, sụt áp trong quá tr ình gió thổi qua hệ thống lò. Như vậy, đại lượng điều khiển ở đây l à áp suất đầu ra của quạt khí thải. Đối với khu vực làm mát khí th ải, nhiệt độ của khí thải sẽ là đại lượng điều khiển. 2.3. Các mạch vòng điều khiển 2.3.1. Điều khiển Canxiner Xuất phát từ yêu cầu điều khiển là giữ ổn định nhiệt độ Canxiner và điều chỉnh quá trình đốt là t ối ưu (đốt hết than), ta thấy có 2 biến cần điều khiển là nhiệt độ và n ồng
độ oxy dư trong khí thải. Với giả thiết than đưa vào trong Canxiner đều được đốt hết thì nhiệt độ trong Canxiner sẽ phụ thuộc chủ yếu vào lượng than cấp vào lò, do vậy ta chọn biến lưu lượng than cấp vào là biến điều khiển để điều khiển nhiệt độ. C òn lại, nồng độ oxy dư là biến điều khiển để điều khiển lượng gió 3 cấp vào Canxiner để đảm bảo cung cấp đủ oxy để đốt cháy hết than. Lượng gió 1 được điều chỉnh qua một bộ điều khiển tỷ lệ với luợng than cấp vào để đảm bảo tạo ra được đủ áp suất để phun than vào trong Canxiner và làm mát vòi phun, tránh tình tr ạng than cháy ngay ở đầu vòi đốt làm hỏng vòi đốt. Như đ ã phân tích ở trên, để điều khiển nhiệt độ Canxiner sao cho lượng liệu cấp ra sau Canxiner có mức oxy hoá 90 - 95 % ta ch ủ yếu điều chỉnh lượng than cấp vào Canxiner.Để đảm bảo quá trình canxi hoá đạt yêu c ầu thì nhiệt độ trong Canxiner cần được duy tr ì ổn định trong khoảng 900 - 10000C.Để thực hiện điều này, ta có 2 m ạch vòng chính là m ạch vòng cấp than và m ạch vòng cấp gió cho Canxiner.Các đối tượng điều khiển là động cơ/van cấp than, van cấp liệu và qu ạt gió 1. Ta có sơ đồ điều khiển Canxiner như sau: SP TT
TC
FC
Ñoäng cô caá p than
FT FT
SP
FC
Canxiner
Ratio
Nguyeâ n lieäu
FC
SP Gioù1
FC
%O2
Gioù3 SP
Hình 2.9 - Sơ đồ công nghệ khu Canxiner a. Điều khiển cấp nguyên liệu Tuỳ thuộc vào sản lượng Clinker sản xuất ra m à h ệ chuyên gia sẽ tính toán ra lượng nguyên liệu tương ứng đưa vào hệ thống. Mạch vòng điều khiển này có mục đích đảm bảo lượng liệu đưa vào buồng phân huỷ bám theo giá trị setpoint m à hệ chuyên gia đã tính toán ra.
SP löu löôï ng nguyeân lieä u
PID
-
Van caá p lieä u
Löu löôïng nguyeâ n lieä u
Hình 2.10 - Mạch vòng điều khiển cấp nguyên liệu b. Điều khiển cấp than v à gió 1 cho Canxiner K Q nguyeân lieäu SP -
K
-
PID
Quaït gioù1
PID
Ñoä ng cô caáp than
SP than tónh
PID
+ -
+
Canxiner
Nhieä t ño
Hình 2.11 - Các m ạch vòng điều khiển cấp than và gió 1 cho Canxiner Để đảm bảo duy tr ì được nhiệt độ trong Canxiner ổn định ở 900 -10000C, ta chọn biến lưu lượng than cấp vào để điều chỉnh nhiệt độ trong Canxiner v à sử dụng cấu trúc điều khiển tầng. Mạch vòng điều chỉnh ngoài là bộ điều chỉnh nhiệt độ, có nhiệm vụ duy trì nhiệt độ Canxiner bám theo giá trị nhiệt độ đặt trước. Bộ điều khiển này sẽ điều chỉnh giá trị Setpoint than cấp vào Canxiner. Để giảm độ trễ của vòng điều khiển, ta dùng thêm cơ cấu bù tín hiệu cân bằng tĩnh. Tức là, ở điều kiện b ình thường, căn cứ vào sản lượng clinker mà các phần mềm chuyên gia sẽ tính toán ra được lượng than phù h ợp để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định, đó chính l à giá tr ị cân bằng tĩnh của than. Biện pháp bù thêm giá tr ị cân bằng tĩnh n ày có tác dụng ổn định rất nhanh đối với hoạt động của hệ thống vì giá tr ị cân bằng tĩnh sẽ chiếm phần quyết định đối với lượng than cấp vào Canxiner, bộ điều khiển nhiệt độ chỉ phát huy tác dụng duy tr ì nhiệt độ Canxiner bám theo giá trị nhiệt độ đặt trước khi có các nhiễu loạn gây ảnh hưởng tới nhiệt độ Canxiner. Mạch vòng điều chỉnh trong là b ộ điều chỉnh lưu lượng than cấp vào, có tác dụng đảm bảo lượng than cấp vào Canxiner bám v ới giá trị setpoint do bộ điều khiển vòng ngoài tính toán. Sử dụng cấu trúc điều khiển tầng này không chỉ cho phép giảm thời gian trễ của bộ điều khiển m à còn có ưu điểm là điều chỉnh thay đổi lượng than cấp v ào r ất êm, tránh tình tr ạng lượng than cấp vào thay đổi đột biến, dẫn tới dự hoạt động không ổn định của hệ thống cũng như gây l ãng phí vì nếu như lượng than tăng đột biến th ì lượng khí cấp vào không đáp ứng kịp sẽ khiến than không cháy h ết cục bộ. Đối với việc điều khiển nhiệt độ, các thiết bị cảm biến luôn có độ trễ với thực tế n ên ở đây, ta nên chọn bộ điều khiển PID để có độ tác động nhanh. Lượng gió 1 tỷ lệ với lượng than được phun vào Canxiner.Tỷ lệ này luôn được giữ cố định nhờ bộ điều khiển tỷ lệ. Mạch vòng điều chỉnh gió 1 có tác dụng duy tr ì
lượng gió 1 bám theo với giá trị Setpoint được tính toán từ giá trị Setpoint của than để đảm bảo tạo ra đủ áp suất để phun than v ào Canxiner. c . Điều khiển lượng gió cấp v ào buồng phân huỷ Lượng gió đi vào buồng phân huỷ gồm có gió 1 từ ống phun nhiên liệu và gió 3 được trích từ gió làm nguội Clinker ở đầu ra của lò nung. Mục đích của gió 3 là t ận dụng nhiệt từ gió làm mát Clinker để sấy nguyên liệu trong canxiner và trong nhánh tháp trao đổi nhiệt, đồng thời cũng cung cấp ôxy cho quá tr ình cháy trong buồng phân hu ỷ. Khi nồng độ ôxy trong nhánh tháp trao đổi n hiệt thấp, tức là lượng ôxy cung cấp cho buồng phân huỷ không đủ để cho than cháy hết hoàn toàn thì ta ph ải điều chỉnh lượng gió qua hệ thống lò nhờ quạt ID đặt sau nhánh tháp trao đổi nhiệt.Tuy nhiên mức ưu tiên của điều khiển quá tr ình cháy ở buồng phân hu ỷ là thấp hơn điều khiển quá trình cháy ở trong lò vì quá trình cháy ở trong lò ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng Clinker tạo thành.Hơn nữa, lượng nguyên liệu chưa được canxi hoá ở trong buồng phân huỷ sẽ tiếp tục được đốt cháy và canxi hoá ti ếp ở lò.Nh ư vậy, lượng nguyên liệu chưa được canxi hoá n ày là nhiễu đỗi với lò nung. 2.3.2. Điều khiển lò nung Lò nung là nơi xảy ra canxi hoá khoảng 40% lượng liệu c òn lại và nung luyện toàn bộ liệu ở nhiệt độ thích hợp để tạo thành clinker. Trong lò nung, nhiệt độ được phân bố thành 3 vùng: zone canxi hoá, zone nung và zone làm ngu ội. Trong đó như đã phân tích ở trên, đảm bảo nhiệt độ vùng zone nung là quan tr ọng nhất. Yêu c ầu đặt ra là giữ nhiệt độ vùng zone nung ổn định trong khoảng 1350 - 1400 0C. Ta có mạch vòng điều chỉnh như sau: Ñoä ng cô caá p than
TC
%NO
FT
SP FC
%O2
Ratio
Gioù3 FC
SP
Gioù2 Gioù1
FC
Ratio
Q lieäu
FC
Hình 2.12 - Sơ đồ công nghệ khu lò nung
a. Điều khiển cấp than v à gió 1 cho lò nung K Q lieäu
K
SP
PID
Quaït gioù1
PID
Ñoäng cô caá p than
SP than
PID
-
-
+ -
+
Loønung
Nhieä t ño
Hình 2.13 - Mạch vòng điều khiển cấp than và gió 1 cho lò nung Cũng tương tự như Canxiner, ta chọn biến điều khiển lưu lượng than cấp vào lò để điều chỉnh nhiệt độ của lò, l ưu lượng gió 2 cấp vào lò để điều chỉnh nồng độ oxy thừa trong khí thải. Sử dụng cấu trúc điều khiển tầng với cơ cấu b ù giá tr ị Setpoint t ĩnh để tăng tốc độ đáp ứng của hệ điều khiển, nâng cao chất lượng điều chỉnh, đảm bảo duy trì nhiệt độ trong lò nung và đốt cháy hết lượng than được cấp v ào lò. Lượng gió 1 tỷ lệ với lượng than thực tế được phun vào lò nung và được điều chỉnh thông qua bộ điều khiển tỷ lệ để tạo đủ áp suất để phun than v ào lò, duy trì được hình dạng ngọn lửa nung. b. Điều khiển nồng độ %O 2 Lưu lượng than K
Set point Nồng độ Oxy lò
Set point oxy t nh Set point Oxy thực
-
PID1
+
'
-
PID2
Van gió 3
Lưu lượng gió cấp cho lò
Nồng độ Oxy lò Lò
Hình 2.14 – Mạch vòng điều khiển nồng độ %O2 Để đảm bảo quá tr ình cháy trong lò là tối ưu (đốt hết than), ta có mạch vòng điều chỉnh gió 2 thông qua việc điều khiển van gió 3 giúp duy tr ì nồng độ oxy thừa nhất định ở đầu ra của lò. Khi nồng độ oxy trong khí thải của lò đo về nhỏ hơn nồng độ oxy cần thiết, tín hiệu điều khiển đưa về bộ tính toán sẽ giảm đi. Bộ tính toán sẽ tính toán lại giá trị đặt cho van gió 3 làm giảm lưu lượng gió qua van gió 3, do đó lưu lượng gió 2 vào lò sẽ tăng lên.
c. Điều khiển tốc độ động cơ quay ò l Qlieä u
K
SP w -
Ñoäng cô quay loø
PID
w
Hình 2.15 - Mạch vòng điều khiển tốc độ động cơ quay lò Mạch vòng điều chỉnh tốc độ quay lò với nhằm duy tr ì t ốc độ quay lò bám theo giá tr ị setpoint được hệ chuyên gia tính toán dựa trên lượng liệu cấp vào, sao cho đảm bảo sự cân bằng về khối lượng. 2.3.3. Điều khiển áp suất khu làm nguội clinker Theo yêu cầu của quá tr ình công nghệ, ta phải duy tr ì áp suất tại đầu ra của lò không đổi, không đổi bằng cách điều khiển van điều tiết hoặc tốc độ của quạt làm mát clinker. K ết hợp với mạch vòng điều chỉnh áp suất ở đầu ra của quạt khí thải (quạt ID) tạo n ên s ự ch ênh áp ở 2 đầu khu lò để tạo sức hút, hút gió nóng đã qua trao đổi nhiệt với clinker qua lò và qua canxiner, h ệ thống cyclone sấy, đồng thời đảm bảo ổn định tốc độ gió để giữ cho h ình dạng ngọn lửa trong lò không đổi. Quaït laø m nguoä i Clinker PC
FC
PT FT
Hình 2.16 -Sơ đồ công nghệ khu làm nguội clinker SP -
PID
-
PID
Van ñieà u tieá t gioù
p suaá t Khu laø m AÙ nguoä i
Hình 2.17 - Các mạch vòng điều chỉnh áp suất đầu lò Đầu ra của mạch vòng điều chỉnh áp suất làm điểm đặt cho mạch vòng điều chỉnh độ mở van điều tiết gió.Tuỳ thuộc vào điều kiện trong khu l ò nung mà giá tr ị setpoint áp suất được đặt thích hợp.
2.3.4. Điều khiển khu lọc bụi và làm mát khí th ải
Đối với khu lọc bụi v à làm mát khí th ải, ta có 2 mạch vòng điều chỉnh áp suất đầu ra của quạt khí thải không đổi tại 1 điểm đặt nhất định (kết hợp với mạch vòng điều chỉnh áp suất đầu lò ở tr ên) và 1 m ạch vòng điều chỉnh nhiệt độ của khí thải. Áp suất duy trì ở đầu ra của quạt khí thải phải âm hơn áp suất ở đầu lò m ột khoảng nhất định để đảm bảo sụt áp trong quá tr ình gió thổi qua hệ thống lò. Khí thaû i Nöôù c laø m maù t PT
SP
TC PC
SP
TT
Hình 2.18 - Sơ đồ công nghệ khu lọc bụi khí thải SP -
PID
PID
-
Van ñieà u tieátgioù
AÙ p suaá t ñaà u ra i Khu loïc quaït khí thaû buï i
Hình 2.19 -Các m ạch vòng điều chỉnh áp suất đầu ra quạt khí thải
SP -
PID
-
PID
Van nöôù c laø m maù t
Nhieä t ño i Khu laøm maù t khí thaû khí thaû i
Hình 2.20 -Các m ạch vòng điều chỉnh nhiệt độ khí thải Nhiệt độ của khí thải sau khi ra khỏi tháp trao đổi nhiệt là hơn 200 0C c ần phải lọc bụi trước khi thải ra ngoài môi trường. Nhưng nếu đưa qua ngay bộ lọc bụi tĩnh điện có thể làm h ỏng thiết bị do nhiệt độ quá cao. Do vậy khí thải cần được đưa qua bộ phận làm mát để trao đổi nhiệt với nước l àm mát, giảm nhiệt độ khí thải xuống dưới 100 0C. Nước được phun dưới dạng sương mù vào khí thải, lượng nước phun v ào được điều chỉnh qua van.
i û a h t í h K T P
3 ù o i G
C P
P S
C T
P S
2 ù o i G
C F
T F
C F
T P
C P
P S
P S
O N %
2
O %
C F
C F
T F
o i t a R
P S
1 ù o i G
C F
n a h t p á a c ô c g n ä o Ñ C F
P S
C T
T T
r e n i x n a C
Hình 2.21 - Sơ đồ công nghệ toàn bộ hệ thống lò nung MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: Phân tích tổng quan hệ thống l ò nung clinker trong nhà máy xi măng 1.1. Tổng quan về lò nung clinker 1.1.1. Phân lo ại hệ thống lò nung Clinker 1.1.1.1. Lò ướt 1.1.1.2. Lò khô dài 1.1.1.3. Lò có bu ồng phân hủy 1.1.2. Sơ đồ công nghệ hệ thống lò nung ILC
o i t a R ä u e i l Q
a. Cyclone tháp trao đổi nhiệt. b. Buồng phân huỷ. c.
Ống l ò.
d. Bộ l àm nguội kiểu ghi. e. Bộ
phận cấp nhiên liệu.
1.1.3. Các y ếu tố đầu vào, đầu ra, nhiễu loạn
1.1.3.1. Các yếu tố đầu vào a. Nguyên liệu b. Nhiên liệu c. Gió
1.1.3.2. Các y ếu tố đầu ra a. Clinker b. Khí thải
1.1.3.3. Các y ếu tố nhiễu loạn a. Chất lượng của bột liệu b. Chất lượng nhiên liệu đầu vào
1.2. Các cân bằng xảy ra trong lò nung Clinker
1.2.1. Cân bằng giữa khối lượng liệu đưa vào và khối lượng clinker ra khỏi l ò 1.2.2. Cân bằng giữa khối lượng nhiên liệu, gió và khối lượng khí thải 1.2.3. Cân bằng giữa tốc độ cấp liệu và tốc độ quay của lò 1.2.4. Cân bằng giữa nhiên liệu và nguyên liệu đầu vào 1.2.5. Cân bằng giữa gió vào và gió ra 1.2.6. Cân bằng giữa khối lượng nước làm mát và khối lượng khí thải 1.2.7. Cân bằng nhiệt trong hệ thống
CHƯƠNG 2: Phân tích yêu cầu điều khiển lò nung Clinker 2.1. Các nhiệm vụ điều khiển
2.1.1. Điều khiển các cân bằng cân bằng khối lượng
2.1.2. Điều khiển cân bằng năng lượng ( Than, gió, liệu) 2.1.3. Điều khiển chất lượng của quá tr ình (điều khiển nhiệt độ) 2.1.4. Điều khiển chất lượng clinker 2.2.
Xác định các đại lượng điều khiển
2.2.1. Xác định đại lượng điều khiển trong hệ điều khiển Canxiner 2.2.2. Xác định đại lượng điều khiển trong hệ điều khiển lò nung 2.2.3. Hệ điều khiển khu làm nguội clinker 2.2.4. Hệ điều khiển khu lọc bụi và làm mát khí th ải 2.3. Các mạch vòng điều khiển
2.3.1. Điều khiển Canxiner 2.3.2. Điều khiển lò nung 2.3.3. Điều khiển áp suất khu làm nguội clinker 2.3.4. Điều khiển khu lọc bụi và làm mát khí th ải
