Nghiên cứu hệ thống điều khiển công đoạn lò nung cho dây chuyền 2 nhà máy xi măng Hoàng Thạch

Mục lục Trang Mục lục hình vẽ LỜI NÓI ĐẦU Trong thời đại nay, với phát triển xã hội, trình công nghiệp hóa phát triển cách mạnh mẽ không ngừng Những công trình công nghiệp lớn trọng điểm áp dụng mức độ tự động hóa tương đối cao Mọi thành tựu tự động hóa phải thực tảng lý thuyết điều khiển tự động Chính vậy, lý thuyết điều khiển tự động yếu tố định trình tự động hóa sau Xi măng vật liệu quan trọng ngành xây dựng Các nhà máy sản xuất xi măng nước ta nhà máy có quy mô lớn, có mức độ tự động hóa tương đối cao, sản xuất chủ yếu dựa vào nguồn nguyên liệu sẵn có địa phương Chất lượng xi măng chất lượng clinke định Chất lượng clinke phụ thuộc vào trình canxi hóa Vì nhóm sinh viên thực đồ án chọn đề tài: “Nghiên cứu hệ thống điều khiển công đoạn lò nung cho dây chuyền nhà máy xi măng Hoàng Thạch” Nội dung đồ án gồm chương sau: Chương I: Tổng quan chung sản xuất xi măng Chương II: Hệ thống điều khiển công đoạn sản xuất clinke Chương III: Hệ thống điều khiển cấp liệu Chương IV: Hệ thống điều khiển nhiệt độ buồng canxi hóa Đây đồ án tốt nghiệp nhà máy sản xuất xi măng lớn, chúng em đủ điều kiện tài liệu để tìm hiể nhà máy nên đồ án nhóm em chắn tránh khỏi hạn chế Chúng em mong nhận ý kiến đánh giá thầy cô bạn quan tâm đến đề tài Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Nguyễn Văn Hòa, thầy cô giáo môn hướng dẫn bảo nhiệt tình trình thực tập hoàn thành đồ án Chúng em xin cảm ơn tới kỹ sư làm việc nhà máy xi măng Hoàng Thạch hướng dẫn cung cấp tài liệu trình tìm hiểu nhà máy Hà Nội, ngày 28 tháng năm 2009 Nhóm sinh viên thực Phạm Nhật Linh Nguyễn Như Quỳnh Nguyễn Tấn Vinh CHƯƠNG I : TỔNG QUÁT CHUNG VỀ SẢN XUẤT XI MĂNG 1.1 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG POOCLĂNG 1.1.1 Các khái niệm sản xuất xi măng Pooclăng Xi măng chất kết dính thuỷ lực cứng nước không khí, tạo việc nghiền chung clinke với thạch cao số phụ gia khác Clinke thành phần quan trọng xi măng, định tính chất xi măng Nguyên liệu để sản xuất clinke đá vôi (CaO) đá sét (SiO 2, Fe2O3, Al2O3) Chất lượng clinke phụ thuộc vào thành phần hoá học thành phần khoáng Thành phần hoá học clinke biểu diễn tỉ lệ thành phần ôxít phối liệu tiêu quan trọng để kiểm tra chất lượng clinke Tổng hàm lượng ôxít bản: CaO, SiO 2, Fe2O3, Al2O3 clinke chiếm tỉ lệ từ 95 – 98%, tính chất clinke xi măng phụ thuộc chủ yếu vào tỉ lệ ôxít Tỉ lệ hàm lượng ôxít clinke thông thường sau: CaO 63 - 67% Fe2O3 - % SiO2 21 - 24% Al2O3 - 7% Bằng việc thay đổi tỷ lệ hàm lượng ôxít cấp vào máy nghiền ta thay đổi tính chất xi măng Ngoài ôxít clinke có ôxít khác : MgO, Na2O, P2O5,MnO2… Trong trình nung luyện clinke bốn ôxít tác dụng với để tạo thành khoáng xác định tính chất xi măng Trong xi măng có khoáng sau : Silicat Canxi (Alit) CaO.SiO2 Silicat Canxi (Bezit) CaO.SiO2 Aluminat Canxi CaO.Al2O3 Alumoferit Canxi CaO.Al2O3.Fe2O3 Hàm lượng khoáng clinke nằm khoảng sau : Silicat Canxi (Alit) (42 - 60)% Silicat Canxi (Bezit) (15 - 50)% Aluminat Canxi (2 - 15)% Alumoferit Canxi (10 - 25)% Ngoài phối liệu có phụ gia đưa vào phối liệu nung nghiền clinke nhằm tăng cường hạn chế số tính chất xi măng: - Phụ gia khoáng làm xúc tác cho phản ứng hóa học, sau hoàn thành nằm lại sản phẩm - Phụ gia điều chỉnh dùng để điều chỉnh kết dính độ đóng rắn xi măng, thường dùng thạch cao - Phụ gia thủy làm tăng tính bền nước xi măng Có loại: + Dạng tự nhiên: tro núi lửa, đá bọt + Dạng nhân tạo: xỉ nhà máy luyện kim, xỉ lò cao…vv - Phụ gia điền đầy: nhằm tăng sản lượng xi măng, giảm gía thành sản phẩm - Phụ gia bảo quản: có tác dụng tạo màng ngăn ẩm bao bọc hạt xi măng, ngăn không cho chúng hút ẩm, thường dùng dầu thực vật dầu lạc có độ phân tán cao Xi măng chất kết dính xây dựng, thành phần hoá học gồm hợp chất có độ bazơ cao Trên quan điểm hoá học người ta phân chia sau : - Nhóm xi măng Silíc – Môi trường nước - Nhóm xi măng Alumin – Môi trường nhiệt độ cao - Nhóm xi măng khác – Môi trường đặc biệt Xi măng Pooclăng chất kết dính thuỷ lực sản xuất cách nghiền mịn clinke xi măng với thạch cao (3 – 5%) phụ gia (nếu có) Xi măng Pooclăng hỗn hợp sản phẩm nghiền mịn hỗn hợp clinke, thạch cao (3 – 5%) với phụ gia hỗn hợp (tổng lượng không lớn 40%, phụ gia đầy không lớn 20%) Khi thành phần trọng lượng phụ gia thêm vào > 15% xi măng gọi theo tên gốc với tên phụ gia xi măng Pooclăng xỉ, xi măng Pooclăng pudơlan… Clinke xi măng sản phẩm nung đến kết khối hỗn hợp nguyên liệu đá vôi, đất sét theo môđul hệ số phù hợp để tạo thành phần khoáng theo mong muốn Hệ số bão hoà vôi : LSF = 100.C 2,8.S + 1,18 A + 0, 65.F Đối với xi măng Pooclăng thường (LSF = 95 – 100%) Môđul Silíc : SIM = S A+ F Đối với xi măng Pooclăng (MS = 1,7 – 3,5) Môđul nhôm : ALM = A F Đối với xi măng Pooclăng (MA = – 3) Trong : (C, S, A, F) % ôxít CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 clinke Thành phần khoáng (% khối lượng) xi măng Pooclăng thường : Khoáng Alit C3S hàm lượng 45 – 60% Khoáng Bêlit C2S hàm lượng 20 – 30% Khoáng Alumin canxi C3A hàm lượng – 15% Khoáng Alumôferit canxi C4AF hàm lượng 10 – 18% Pha thuỷ tinh, hàm lượng từ 15 – 30% Thành phần hoá học : Các ôxít gồm : CaO, SiO2, Fe2O3, Al2O3 chiếm từ 95 – 97%, lại từ – 5% ôxít khác (Na2O, K2O, MgO, Mn2O3, SO3, TiO2) Xi măng Pooclăng thường ôxít nằm giới hạn : - CaO = 63 – 67% - SiO2 = 21 – 24% - Al2O3 = – 7% - Fe2O3 = 2,5 – 4% - R2O < 1,5% - TiO2 < 5% - MnO2 < 1,5% - MgO ≤ 5% 1.1.2 Nguyên liệu sản xuất xi măng Thành phần phối liệu sản xuất clinke gồm bốn ôxít CaO, SiO 2, Al2O3, Fe2O3 + Ôxít canxi nhóm nguyên liệu cacbonat canxi cung cấp + Ôxít SiO2, Al2O3, Fe2O3 nằm khoáng sét đất sét cung cấp + Để điều chỉnh môđul cho hợp lý ta phải thêm vào số phụ gia điều chỉnh Diantomit, quặng sắt, bôxít a Nhóm nguyên liệu chứa CaO : Để tạo CaO : CaCO3 Ca(OH)2 o o 700 C ÷1000 C  → → CaO + CO2 CaO + H2O Trong Ca(OH)2 tốt có độ phân tán cao, hoạt tính Khi chọn nguyên liệu có đá vôi sét mà hàm lượng sét > 20% tốt Cho clinke tốt, công nghệ đơn giản, tốn lượng b Nhóm nguyên liệu chứa SiO2, Al2O3, Fe2O3 : Đất sét chứa thành phần sau : - Khoáng sét - Muối khoáng - Tạp chất hữu - Đá, sỏi, cát, trường thạch Trong khoáng sét chủ yếu Để sản xuất xi măng đất sét phải có hàm lượng khoáng sét > 70 – 75% Trong khoáng caolinit chủ yếu Khi tỉ lệ môđul, hệ số chưa hợp lý ta phải dùng cấu tử phụ gia giầu SiO2, Al2O3, Fe2O3 để điều chỉnh 1.1.3 Nhiên liệu để nung clinke xi măng Quá trình tạo khoáng clinke xi măng thu nhiệt xảy hoàn toàn nhiệt độ cao 1400 – 15000C thời gian định Vì vậy, phải cung cấp nhiên liệu để nung chín clinke Trong công nghệ sản xuất xi măng sử dụng loại nhiên liệu sau : - Nhiên liệu rắn (Than) - Nhiên liệu lỏng (Dầu MFO) - Nhiên liệu khí (Khí thiên nhiên) a Nhiên liệu rắn : Hiện nhà máy xi măng chủ yếu dùng loại than đá lửa dài, nhiều chất bốc để pha hỗn hợp than bụi than Atraxit phân loại theo số cám 1, 2, ,4, làm nhiên liệu Yêu cầu than dùng lò quay : - Nhiệt trị : QH ≥ 5500 Kcal/kg than - Chất bốc : V = 15 – 30% Yêu cầu kỹ thuật than dùng lò đứng : - Nhiệt trị : QH ≥ 5500 Kcal/kg than - Chất bốc : V < 20% b Nhiên liệu lỏng : Dầu MFO nhiệt cao, tro, dễ điều chỉnh nung giá thành cao gấp – lần than phải gia nhiệt trước phun vào lò (90 – 1000C) Dầu MFO sử dụng làm nhiên liệu cho sản xuất xi măng phải thoả mãn yêu cầu kỹ thuật sau : - Nhiệt lượng ≥ 9200 Kcal/Kg dầu - Lượng nước lẫn ≤ 1% - Tỷ trọng 200C ≤ 0,98 Tấn/m3 - Hàm lượng lưu huỳnh ≤ 2,1% c Nhiên liệu khí : Dùng khí thiên nhiên sạch, dễ điều chỉnh, tro, dùng để sản xuất xi măng trắng tốt Sử dụng gia công 1.1.4 Các phương pháp sản xuất xi măng Các yêu cầu kỹ thuật phối liệu : - Đảm bảo thành phần hoá - Đảm bảo độ mịn (≤ 15% sàng R 008) - Đảm bảo độ ẩm - Đảm bảo độ đồng Phân loại phương pháp sản xuất xi măng :  Theo chuẩn bị phối liệu : 1- Phương pháp ướt : phối liệu vào lò dạng bùn có độ ẩm W = 36 – 42% 2- Phương pháp khô : phối liệu vào lò dạng bột có độ ẩm W = – 2% 3- Phương pháp bán khô : phối liệu vào lò dạng viên có độ ẩm W = 12 – 14% Ba phương pháp khác khâu gia công chuẩn bị phối liệu nung  Theo hệ thống lò : Hệ thống lò đứng Hệ thống lò quay (lò quay phương pháp ướt lò quay phương pháp khô) Để lựa chọn phương pháp sản xuất hợp lý, nhà sản xuất phải dựa vào số điều kiện sau : - Vốn đầu tư - Quy mô sản xuất - Mặt sản xuất - Nguồn nguyên, nhiên liệu - Trình độ trang thiết bị sản xuất Từ điều kiện thực tế mà người ta lựa chọn phương pháp sản xuất hợp lý Hiện nay, nhà máy xi măng đại chủ yếu sử dụng lò quay phương pháp khô 1.1.5 Quá trình lý hóa xảy nung clinke lò quay Quá trình diễn biến nung trải qua giai đoạn diễn biến theo sơ đồ sau Theo chiều mũi tên trình xảy từ đầu lò, nơi nguyên vật liệu vào đến cuối lò clinke lò (Giai đoạn viết tắt GĐ) GĐ1 – Mất nước lý học, t0 ≈ 1000C GĐ2 – Mất nước hoá học phân huỷ khoáng caolinit (khoáng sét), t0 = 600 – 9000C GĐ3 – Phân huỷ magiê cacbonat (MgCO3) , t0 = 7000C GĐ4 – Phân huỷ canxi cacbonat (CaCO3), t0 = (9000C – 10000C) GĐ5 – Phản ứng pha rắn xảy trình khuyếch tán bề mặt, khuyếch tán thể tích Tạo khoáng clinke nhiệt độ thấp khoáng trung gian, t0 > 6000C GĐ6 – Xuất pha lỏng khoáng dễ nóng chảy Quá trình khuyếch tán hoà tan CaOtd, C2S bão hoà kết tinh C3S tương tác CaOtd C2S GĐ7 – Làm lạnh clinke từ 14500C xuống 11000C GĐ8 – Clinke khỏi giàn làm lạnh nhiệt độ từ 11000C xuống 800C Các giai đoạn tách tương đối nhằm phản ánh trình mà khoảng nhiệt độ tạo Giữa giai đoạn có tính chất liên tục, phản ứng hay trình diễn cuối giai đoạn đầu giai đoạn Diễn biến giai đoạn trình bày sau : GĐ1 – Mất nước lý học, khoảng nhiệt độ khoảng 1000C GĐ2 – Mất nước hoá học phân huỷ khoáng caolinit (khoáng sét), t0 ≈ 600 – 9000C Tách nước hoá học, nước liên kết cấu trúc khoáng Al 2(OH)4.[SiO5] Từ 600 – 9500C Al2O3.2SiO2.2H2O → Al2O3 vdh + SiO2 vdh Al2O3 vdh , SiO2 vdh tồn dạng tự GĐ3 – Phân huỷ magiê cacbonat (MgCO3), t0 = 7000C MgCO3 o ≥ 700 C → MgO + CO2 GĐ4 – Phân huỷ canxi cacbonat (CaCO3), t0 = (700 – 10000C) CaCO3 o o 700 C ÷1000 C  → CaO + CO2 GĐ5 – Xảy phản ứng pha rắn (t > 6000C) Hình thành khoáng C2S, C3A, C4AF Phương trình phản ứng : C+F C+A o 500 ÷600 C  → 800 ÷900 C  → CA o >900 C 3CA + 2C → o 2C + S C + CF CF C5A3 900 ÷1000 C C2S → o 900 ÷1000 C C2F → o >1200 C C5A3 + 4C  → 3C3A o C3A + CF >1200 C  → C4AF o GĐ6 – Xuất pha lỏng 12500C – 14500C Các khoáng C3A, C4AF, muối kim loại kiềm có nóng chảy tạo pha lỏng đồng thời trình hoà tan C 2S, CaOtd hoạt tính, tinh thể không hoàn chỉnh hoà tan khuyếch tán Khi nồng độ vượt nồng độ bão hoà tương tác nhanh C2S CaO tạo mầm kết tinh C3S Vùng phản ứng kết khối, pha lỏng xuất khoáng dễ chảy C3A, C4AF số muối họ chất kiềm nóng chảy Các khoáng C2S, CaOtd khuyếch tán vào pha lỏng Các hạt hoà tan dần vào pha lỏng, vượt nồng độ bão hoà có xu hướng kết tinh tạo C 3S Quá trình phụ thuộc vào nhiệt độ, độ nhớt pha lỏng, nồng độ chất khuyếch tán pha lỏng, hoạt tính hoá học C2S CaOtd Quá trình kết tinh đồng nghĩa với trình làm trạng thái bão hoà nồng độ C2S CaOtd hoà tan lỏng giảm Do trình hoà tan lại tiếp tục Ở nhiệt độ có nồng độ bão hoà định Khi làm lạnh nhiệt độ giảm trình kết tinh tinh thể C 3S tăng lên, tinh thể C3S lớn lên Khi giảm nhiệt độ tới < 13000C C3A, C4AF, C2S tái kết tinh Tuy nhiên pha lỏng tồn 10 Cấu trúc đối tượng: h(t)=h1(t-τ0) chuyển dịch trục tung khoảng τ0(τ0=1) h1(t) h1(t) đồ thị h(t) : gọi hàm so chuẩn σ(t7) = 0.7 → t7=14.62 → Tìm σ(t3) σ(t3) = 0.2 Nếu 0.19 < σ(t3) < 0.31 chọn Nếu σ(t3) > 0.31 chọn Nếu σ(t3) < 0.19 chọn Từ kết ta thấy hàm truyền có dạng PT2 Từ đồ thị thu ta kẻ tiếp tuyến, xác định thông số a, b, c: a=10.37; b=0.8; c=0.566 a) Áp dụng phương pháp tối ưu modul cho đối tượng 98 TΣ = 3.79+1 = 4.79s Chọn T1 = 6.58s, T1 = Ti, luật điều khiển PI Constant Step 1 P ID P ID PID Controller PID Controller 15 s+1 Transport Transfer Fcn (with initial outputs ) Delay P roduct Scope sim out To W orkspace Hình 4.3.2.2.3a Sơ đồ mô điều khiển lưu lượng Thay Kp, Ki vào điều khiển ta thu đáp ứng sau Hình 4.3.2.2.4a Đồ thị vòng điều khiển lưu lượng thiết kế tối ưu modul Độ điều chỉnh , thời gian độ 13s b) Phương pháp Kuhn áp dụng chế độ chống nhiễu 99 TΣ = 6.58+3.79+1 = 11.37 Ta đặc tính sau: Hình 4.3.2.2.6b Đồ thị vòng điều khiển dùng phương pháp Kuhn Độ điều chỉnh: Thời gian độ 15s Phương pháp điều khiển Tối ưu modul Hằng số thời gian tổng Kuhn Chất lượng điều khiển Độ điều chỉnh σ% 5.9 Thời gian độ (s) 13 7.5 15 Ta thấy phương pháp tối ưu modul cho kết tốt hơn, nên ta lấy kết vòng thay vào điều khiển 4.3.2.3 Thiết kế vòng điều chỉnh van A71 điều chỉnh liệu cấp vào calciner dựa vào nhiệt độ đo P ID S tep P ID Controller 15 Relay Gain 02 35 s 65 s+ Transfer Fc n Trans fer F cn Transport Delay Relay Hình 4.3.2.3.1 Sơ đồ Simulink vòng điều chỉnh van cấp liệu cho calciner Ta tiến hành ước lượng khối gồm có hàm truyền van A71 hàm truyền calciner 100 S c ope R elay 02 35 s 65 s+ Trans fer F c n Trans fer F c n 15 S tep G ain R elay Hình 4.3.2.3.2 Ước lượng mô hình với đầu vào 1(t) Ta đáp ứng sau: Hình 4.3.2.3.3 Đáp ứng đầu khí đầu vào 1(t) Đường đặc tính đồ thị hàm h(t) ta quy đồ thị hàm so chuẩn σ(t) 101 Trans port D elay S c ope Hình 4.3.2.3.4 Đáp ứng đầu quy dạng so chuẩn Từ đồ thị tiếp tuyến, xác định a, b, c ta a = 66.67, b = 0.7, c = 0.3909 T2 = a – T1 = 18.765 Vậy đối tượng ước lượng thành dạng sau: Kiểm tra lại hàm truyền vừa ước lượng ta thu đường đặc tính sau: 102 Hình 4.3.2.3.5 đồ thị kiểm tra lại đối tượng vừa xấp xỉ Ta thấy đường đặc tính hàm ước lượng giống với đối tượng ban đầu a) Áp dụng phương pháp tối ưu modul P ID S tep P ID Controller 02 18 765 s+ 47 904 s+ Trans fer F c n Trans fer F c n Trans port Delay S c ope s im out To W ork s pac e Hình 4.3.2.3.6a Sơ đồ Simulink với đối tượng vừa ước lượng ứng dụng tối ưu modul để bù số thời gian lớn đối tượng T1 = 47.904, TΣ = 12+18.765 = 30.765, Kdt=0.02 Áp dụng luật điều chỉnh PI Ti = T1; Thay vào điều khiển, với giá trị đặt 1000 ta đặc tính sau: Hình 4.3.2.3.7a Đồ thị vòng điều chỉnh lưu lượng liệu cấp cho calciner 103 Độ điều chỉnh Thời gian độ 113.5s b) Theo phương pháp Kuhn áp dụng chế độ chống nhiễu Chọn luật điều khiển PI TΣ = 12+18.765+47.904 = 78.669 Thay vào điều khiển ta được: Hình 4.3.2.3.9b Đồ thị vòng điều chỉnh liệu cấp cho calciner theo phương pháp Kuhn , thời gian độ 154s Phương pháp điều khiển Tối ưu modul Hằng số thời gian tổng Kuhn Chất lượng điều khiển Độ điều chỉnh σ% 4.67 Thời gian độ (s) 123 3.75 154 4.3.2.4 Thiết kế ổn định nhiệt độ cho calciner 104 Như ta thiết kế cho đối tượng vòng ổn định, lắp vào sơ đồ toàn khối: Constant PID PID PID PID Controller PID Controller PID Controller 0.5 1.5 70 s+1 15s+1 Step Product Transport Delay Transfer Fcn Transport Delay Transfer Fcn -KGain Relay PID Step1 15 PID Controller Gain Transport Delay Scope 0.02 35s 65s+1 Transfer Fcn Transfer Fcn Transport Delay Relay Hình 4.3.2.4.1 Sơ đồ Simulink hệ thống ổn định nhiệt độ cho calciner Ta tiến hành ước lượng mô hình đối tượng, vòng điều chỉnh van A71 điều chỉnh lượng liệu vào calciner, nhiệt độ đầu bột liệu canxi hóa cao độ mở van nhỏ, mức nhiệt độ giữ mức ≤ 1000˚C Vì điều chỉnh ổn định vòng ta tách riêng ra, để ước lượng phần lại C o n s ta n t P ID P ID 5 s+ S te p P ID C o n tro lle r P ID C o n tro lle r T n s fe r F c n -K - s+ P ro d u c t T n s p o rt D e la y Tra n s fe r F c n T n s p o rt D e la y 8 T n s p o rt D e la y S cope s im o u t T o W o rk s p a c e Hình 4.3.2.4.2 Sơ đồ Simulink ước lượng mô hình đối tượng với đầu vào 1(t) đưa đầu vào 1(t), đầu ta thu đường đặc tính sau: 105 hình 4.3.2.4.3 Đáp ứng đầu với đầu vào 1(t) đưa dạng hàm so chuẩn Hình 4.3.2.4.4 đáp ứng đối tượng đưa dạng so chuẩn Kẻ tiếp tuyến đồ thị ta tính toán được: a = 66.67; b = 0.8; c = 0.583 T2 = a – T1 = 6.592 106 Đối tượng xấp xỉ thành: Áp dụng phương pháp tối ưu modul Với T1 = 60.078; TΣ = 20+6.592 = 26.692; Kdt = 0.531 ứng dụng phương pháp tối ưu modul bù số thời gian lớn đối tượng chọn Ti = T1 107 Co n s t a n t PID S te p P ID P ID 5 s+ s+ Pr o d u c t PID Co n t r o l e r PID C o n t r o l e r PID C o n t r o l e r T r a n s fe r F c n T r a n s p o r t De la y T n s fe r F c n T n s p o rt D e la y -K Ga in T r a n s p o r t S c o p e De la y R e la y PID St e p PID Co n t r o l e r 15 Ga in 0 35s s+ T r a n s fe r F c n T r a n s fe r F c n T r a n s p o r t De la y Re la y 108 Hình 4.3.2.4.5a Sơ đồ Simulink ổn định trình calciner Thay Kp, Ki vào PID1 ta đường đặc tính: Hình 4.3.2.4.6a Đáp ứng hệ thống thiết kế theo phương pháp tối ưu modul Đồ thị điều chỉnh có thời gian độ kéo dài 580s Theo phương pháp Kuhn áp dụng chế độ tác động nhanh Chọn luật điều khiển PI Thay vào điều khiển ta được: 109 Hình 4.3.2.4.8b Đáp ứng hệ thống thiết kế theo phương pháp Kuhn Thời gian độ theo phương pháp dài 1518s Phương pháp điều khiển Tối ưu modul Hằng số thời gian tổng Kuhn Chất lượng điều khiển Độ điều chỉnh σ% Thời gian độ (s) 580 1518 Qua hai phương pháp ta thấy phương pháp tối ưu modul tốt Kuhn Nhận xét: Các kết chạy mô cho thấy việc tìm thông số cho điều khiển phù hợp Thời gian độ calciner 64.135s đáp ứng yêu cầu toán đặt 110 KẾT LUẬN Ngày lý thuyết điều khiển tự động có bước phát triển vượt bậc ứng dụng rộng rãi trình công nghệ công nghiệp Trong ứng dụng lý thuyết điều khiển vào thực tế ấy, toán ổn định lưu lượng liệu cấp cho lò toán ổn định nhiệt độ cho hệ thống canxi hóa cho nhà máy xi măng Hoàng Thạch ví dụ điển hình Trong toán ổn định lưu lượng liệu cấp cho lò có khó khăn định phải tìm hiểu hệ thống cấp liệu phức tạp, mà tham số hệ thống lại biết được, nhờ có lý thuyết điều khiển phần làm rõ hoạt động hệ thống Nhưng nhờ có công cụ Matlab & Simulink giúp cho chúng em có trực quan việc mô lại hệ thống cấp liệu cho lò, lý thuyết điều khiển quen thuộc giúp chúng em đánh giá biến đổi chiều hướng thay đổi hệ thống, để qua mô tả lại hệ thống chúng em dừng lại mức mô hệ thống, việc chỉnh định thông số điều khiển phải dựa việc đối thoại với mô hình sau chỉnh định lại mà áp dụng phương pháp chỉnh định điều khiển thông thường, đối tượng thay đổi liên tục theo thời gian, mà phần yêu cầu công nghệ Khi mà toán ổn định lưu lượng liệu cấp cho lò gặp nhiều khó khăn việc tìm hiểu công nghệ cách thức làm việc, toán ổn định nhiệt độ cho trình canxi hóa gặp nhiều khó khăn, trình canxi hóa diễn phức tạp, phải phối hợp nhiều yếu tố, trình diễn chậm Nhưng nỗ lực nhóm, chúng em mô thành công hệ thống ổn định nhiệt độ cho calciner, có đặc tính giống với thực tế Có thể nói qua trình làm đồ án này, chúng em thấy ứng dụng lý thuyết điều khiển vào thực tế đa dạng phong phú, giup cho chúng em phân tích tìm hiểu kỹ hệ thống công nghiệp, sau đưa phương án điều khiển thích hợp, đặc biệt hai toán nêu Tuy nhiên điều kiện khả chúng em hạn chế, nên chắn đồ án thiếu sót, chúng em mong góp ý thầy giáo, cô giáo để đồ án chúng em hoàn thiện 111 Cuối cùng, nhóm chúng em bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy giáo TS Nguyễn Văn Hòa hướng dẫn tận tình, giúp đỡ chúng em trình thực đồ án Hà Nội, ngày 28 tháng năm 2009 Nhóm sinh viên thực Phạm Nhật Linh Nguyễn Như Quỳnh Nguyễn Tấn Vinh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Cơ sở tự động điều khiển trình – Nguyễn Văn Hòa, Nhà xuất giáo dục 2007 [2] Lý thuyết điều khiển tuyến tính – Nguyễn Doãn Phước, Nhà xuất khoa học kỹ thuật 2000 [3] Cơ sở hệ thống điều khiển trình – Hoàng Minh Sơn, Nhà xuất Bách Khoa 2006 [4] Giáo trình sản xuất xi măng – FLSMIDTH & Hoàng Thạch [6] LOW/CF – SILO CONTROL SYSTEM HOANG THACH II VIET NAM 112 [...]... ng kớnh : D = 720 0 mm - Chiu cao phn tr : 103 52 mm - Cụng sut phõn ly : 78% 34 V trớ im o nhit W2A50T1 W2A52T1 W2A52T2 W2A53T1 W2A53T2 W2A54T1 W2A54T2 W2A55T1 W2A55T2 im o ỏp sut W2A50P1 W2A52P2 W2A53P2 W2A54P2 W2A55P1 W2A55P2 nh mc Max I Max II Min I Min II (MV) (0C) (H1) (0C) 440 825 825 825 825 825 825 925 900 (mbar) (H2) (0C) 500 850 850 850 850 850 850 910 775 (L1) (0C) 100 (L2) (0C) (mbar)... 4H2O thnh metacaolinit (4)600 - 900 Phõn hu metacaolinit Al2O3.2SiO2 Al2O3 + 2SiO2 thnh hn hp ụxớt phn ng (5)600 - 1000 t do Phõn hu ỏ vụi CaCO3 CaO + CO2 v (6)800 - 1300 s hỡnh 3CaO+2SiO2+Al2O3 2( CaO.SiO2)+CaO.Al2O3 thnh CS v CA Liờn kt ca vụi CaO.SiO2 + CaO 2CaO.SiO2 t do v CS, 2CaO + SiO2 2CaO.SiO2 CA vi s hỡnh CaO.Al2O3 + 2CaO 3CaO.Al2O3 thnh C2S, C3A CaO.Al2O3+3CaO+ Fe2O3 4CaO.Al2O3.Fe2O3... Nng vụi CaO = 0,08g/l 2C3S + H2O 2CSH(B) + Ca(OH )2 Nng vụi CaO = 1,1g/l 2C3S + H2O C2SH2 + Ca(OH )2 Trong iu kin thc t thỡ C3S phn ng qua cỏc giai on sau: C3S C2SH2 + Ca(OH )2 13 CSH(B) Trong ú : C2SH2 l vit tt ca cụng thc sau : xCa(OH )2. SiO2.yH2O vi x = 1,7 2, 0 y = 2, 0 4,0 CSH(B) l vit tt ca cụng thc sau : xCa(OH )2. SiO2.yH2O vi x = 0,8 1,5 y = 0,5 2, 5 * Xột khoỏng C2S (Bờlớt): Bờlớt l khoỏng... hyrỏt hoỏ C 2S s thu phõn nu nhiu nc v lc liờn tc phng trỡnh phn ng C2S + nH2O 2Ca(OH )2 + SiO2.(n - 2) H2O Nhng trong iu kin thc t thỡ C 2S khụng thu phõn m ch to ra cỏc gen C2SH2, CSH(B), khụng to ra Ca(OH )2 C2S + nH2O C2SH2 CSH(B) Cỏc hyrụ silicatcanxi CSH(B) l cht ch yu to lờn tớnh kt dớnh m bo cho ỏ xi mng phỏt trin cng v bn vng * Xột khoỏng C3A, C4AF(Alumilatcanxi, Alumoferitcanxi): Khoỏng... hai gu nõng R2A20 hoc WB20 Liu mn vo chõn gu nõng R2A20 thỡ tip tc c i xung mỏng khớ ng R2A21 vo xilụ ng nht tinh bt liu (xilụ CF H01) Liu vo chõn gu W2B20 i lờn v vo mỏng R2A20 ti van ct dũng W2A24 xung mỏng R2A21 i vo xilụ ng nht tinh bt liu CF H01 Ti xilụ CF H01 bt liu c ng nht v thỏo liu liờn tc ti nhiu im, nhiu lp khỏc nhau trong th tớch ton xilụ Vi chu trỡnh thỏo t ng qua 42 im trong 7... Fe2O3 4CaO.Al2O3.Fe2O3 (7) 125 0-1450 v C4AF Liờn kt ỏ vụi 2CaO.SiO2 + CaO 3CaO.SiO2 2. 1 .2 Yờu cu k thut i vi clinke xi mng pooclng sn xut ti Cụng ty xi mng Hong Thch : (TC 03 -20 03) Cỏc ch tiờu CaO t do, %, max CaO, % SiO2, % Al2O3, % Fe2O3, % Giỏ tr 1,5 58 67 18 26 38 25 28 MgO, %, max H s bóo ho vụi LSF Mụ un silớc SIM Mụ un nhụm ALM 5 88 100 2 2, 6 0,7 2 H thng lũ nung dõy chuyn II: Lũ II l h... 26 Qung st v bauxit ln lt c 21 chuyn vo phu cp liu i xung cỏc bng ti J01, J 02, ti bng ti J 02 cú ca i vo bng ti R2U15 v bng hai chiu R2U16 ti cỏc kột cha (R2L01, R2L 02) cp liu cho mỏy nghin Qung st v bauxit t hai kột cha riờng bit c nh lng bng 2 cõn ụsimat A01, B01 ri thỏo xung bng ti cao su l R2U18 v R2U17 vo bng ti hn hp R2J08 Hn hp vt liu t bng R2J08 i vo bng ti R2J09 cp liu i vo mỏy nghin R2M01... dng calciner tin nung v gin ghi lm lnh clinke COOLAX COOLER ú l 2 im khỏc bit c bn ca h thng lũ II so vi lũ I Bt phi liu c thỏo t ỏy silụ ng nht tinh CF xung kột cõn W2A01, nh vớt ti W2A06 a ti chõn 1 trong 2 gu nõng W2A20, W2B20 (1 chic d phũng) ri a lờn mỏng khớ ng W2A21, qua van tip liu cỏnh kh W2A26 xung van i trng W2A27 vo on ng cong gia cyclone tng 4 (W2A 52) v cyclone tng 5 (W2A51) Ti õy bt liu... (A, B), nhúm 2 gm cỏc ca (C, G), nhúm 3 gm cỏc ca (E, D, F) Chu k thỏo mi im ca cỏc nhúm 1 v 2 l 60 giõy cũn cỏc im thuc nhúm 3 l 45 giõy Liu c thỏo xung hp gom H23, ti õy c cp mt phn cho dõy chuyn I qua kột cõn W2A11 cp liu lũ I Phn ch yu cp liu cho lũ II qua kột cõn W2A01, mỏng W2A06 v mt trong 2 gu nõng W2A20, W2B20 22 Khớ thi ó tỏch bi mn ti 2 cyclone lng (S15, S17) c hỳt bi qut S20 cú cụng sut... R2R01 Khớ thi t qut S20 mt phn hi lu tr li phõn ly R2S01 qua van iu chnh R2R 02, phn cũn li c y vo lc bi in J2P21 qua van J10 cựng vi khớ thi ca lũ II Khớ sch sau lc bi in c hỳt bi qut P27 qua van tm P26 y vo ng khúi i ra ngoi b Thnh phn hoỏ v h s, mụul ca bt ch to v bt np vo lũ : + Bt liu ch to : Thnh SiO2 phn Thụng s Al2O3 Fe2O3 2. 0 ữ 4.0 12 ữ14 1,8 ữ 4.0 CaO 42 ữ 46 m Sút sng (W) 0,09% 1.0% 12%