Nghiên cứu hệ thống điều khiển công đoạn lò nung trong sản xuất xi măng tại Nhà máy Xi măng Hoàng Thạch

Phân xưởng nghiền liệu : Khái quát về công nghệ

Hỗn hợp liệu mịn và khí sau sấy đi trực tiếp lên phân ly SEPAX – S01, hỗn hợp liệu mịn và thô hơn được đi xuống máng khí động R2M22 chuyển vào gầu nâng R2J01 đổ vào máng khí động R2J02 chuyển vào phân ly SEPAX – S01. Clinke, thạch cao, phụ gia qua hệ thống băng tải, gầu nâng, cân đôsimat được vận chuyển tới máy nghiền làm việc theo chu trình kín có hệ thống phân ly và làm mát trực tiếp bằng nước đặt ở 2 đầu máy nghiền, khi đó hạt thô mất động năng quay trở lại máy nghiền, hạt mịn được đưa lên cyclone lắng thu hồi hạt mịn, qua hệ thống băng tải đưa vào két chứa, một phần xi măng được mang đi xuất rời, một phần đưa sang phân xưởng đóng bao.

Phân xưởng đóng bao

Xi măng được vít tải chuyển đến gầu nâng, gầu nâng vận chuyển xi măng lên cao theo phương thẳng đứng, xi măng được đổ vào sàng thùng quay tại đây thực hiện việc loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn hơn 10 x 20, những hạt đạt tiêu chuẩn được đưa vào két chứa đế cấp liệu cho máy. Dây chuyền đóng bao Hoàng Thạch II có sơ đồ giống như Hoàng Thạch I chỉ khác là xi măng tháo từ silô xuống máng khí động được vận chuyển trực tiếp tới gầu nâng không nhờ vít tải như Hoàng Thạch I.

KHÁI QUÁT QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ

Khí nóng lẫn bột liệu mịn chưa phân ly hết trong W2A51 đi ra qua ống đứng dưới sức hút của quạt hút đầu lò J2J15 để vào tháp làm lạnh J2K11 (một phần sang máy nghiền nguyên liệu), vào lọc bụi điện đầu lò J2P21 lắng nốt bột liệu. Sau khi ra khỏi lò quay, clinke đổ xuống giàn ghi W2K01 và được làm lạnh nhanh và làm nguội trước khi vào máy búa W2M01 để đập tới kích thước yêu cầu ( ≤ 25 mm).

CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG PHÂN XƯỞNG Lề NUNG : Xưởng lò nung gồm các công đoạn

Hệ thống cyclone (lắp đặt thành tháp) được sử dụng để sấy tách ẩm và thực hiện một số quá trình hoá lý, hoá học đối với bột phối liệu trước khi cấp vào lò quay nhằm giảm thiểu các bộ phận trong hệ thống lò, từ đó giảm tiêu hao năng lượng (điện năng, nhiệt năng). Lớp đệm nghiền này có tác dụng giúp ổn định áp lực nghiền cũng như tránh rung cho máy nghiền, áp suất âm trong hệ thống máy nghiền được tạo ra bởi quạt hút K2P22, nhờ đó gió nóng thu hồi từ giàn ghi làm lạnh được hoà trộn với khí hồi lưu sau lọc bụi điện đi vào máy nghiền qua vòng phun gió nóng thực hiện đồng thời 2 nhiệm vụ : sấy khô và cuốn than mịn lên thiết bị phân ly K2S01.

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRONG CÔNG ĐOẠN SẢN XUẤT CLINKE

Clinke sau khi ra khỏi lò, sẽ được làm nguội bởi hệ thống làm nguội giàn ghi.Việc điều khiển bộ làm nguội này, là một phần quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng clinke ra lò.Dưới giàn ghi là một hệ thống các quạt tạo gió đưa vào làm mát clinke,. Lưu lượng than cấp vào lò được tính theo quá trình công nghệ dựa vào năng lượng lò tiêu thụ hết là bao nhiêu.Ngoài ra lưu lượng than cấp vào lò còn giữ chiều dài ngọn lửa thổi vào lò (ngọn lửa ảnh hưởng đến chất lượng clinke), do vậy phải ổn định áp suất gió 1 thồi vào lò.

GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG CẤP LIỆU Lề NUNG LOW(Loss Of Weight) và SILO CF(Continuous Flow)

Các số ghi được này được chuyển thành mức dòng chảy cấp liệu cho lò nung, mức này được so sánh với mức đặt ra cho yêu cầu của cấp liệu lò nung và điều chỉnh lỗ mở cửa điều chỉnh dòng chảy nếu có sai lệch. Nguyên lí đồng nhất: việc đồng nhất đạt đợc trong silô CF bằng cách rút liệu tại các cửa ra ở đáy silô, mà đợc tiến hành ở nhiều mức dòng chảy khác nhau và trộn bột liệu từ cửa ra riêng rẽ trong một bể trộn lí tởng nhỏ.

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Van xả lúc này ở vị trí mở tối đa, bắt đầu chu trình nạp mới.Giá trị lưu lượng trong quá trình này chính bằng đạo hàm của trọng lượng két cân theo thời gian (Độ giảm trọng lượng két cân). Khi hệ thống cân định lượng đo trọng lượng thực của Silo cân cho biết trọng lượng liệu trong Silo ở mức min thì van H30 sẽ mở ra,chu trình nạp liệu bắt đầu.Kết thúc chu trình nạp, trọng lượng két cân đạt giá trị lớn nhất, ứng với độ mở van xả liệu là nhỏ nhất, bắt đầu cho chu trình xả liệu tiếp theo.Van H30 đóng lại, trọng lượng liệu trong két cân giảm dần, đồng thời độ mở van xả liệu tăng dần, kết thúc chu trình xả liệu, trọng lượng liệu trong két cân đạt mức min, độ mở van là lớn nhất.Trong quá trình nạp và xả liệu lưu lượng liệu ra luôn đảm bảo giữ ổn định.

SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG

Sau khi nhận tín hiệu đặt chính là giá trị tần số mong muốn từ các bộ P2 và P3, bộ biến tần sẽ đưa ra tốc độ cho động cơ xoay chiều ba pha không đồng bộ cần phải đạt được để điều chỉnh độ mở van xả liệu, qua đó sẽ điều chỉnh được lượng liệu ra như mong muốn. Hai giá trị độ mở van thực tế và lượng liệu thực tế có trong silo cân được đo liên tục, và dựa vào công thức liên hệ f=Zsp.(X1+X2.Q+X3.Q2), hệ thống sẽ cho biết lưu lượng ra liờn tục, giỏ trị này được hiển thị và theo dừi tại phũng điều khiển trung tõm.

Mễ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LƯU LƯỢNG CẤP Lề

• Phân tích vào – ra theo quan điểm quá trình của hệ thống điều khiển lưu lượng liệu cấp cho lò
• Mô phỏng hệ thống điều khiển lưu lượng liệu cấp cho lò

Van cửa xả liệu A03 có vai trò vô cùng quan trọng trong việc điều chỉnh lưu lượng liệu ra khỏi silo cân cung cấp cho quá trình lò nung, lưu lượng liệu sau khi ra khỏi silo cân có ảnh hưởng trực tiếp đến quá tình cấp liệu, nó quyết định chất lượng của quá trình cấp liệu có đáp ứng được nhu cầu về mặt công nghệ, thời gian hay không. Từ câu hỏi đặt ra ở trên thì chúng em đưa ra một giả thiết đó là các tham số X1, X2, X3 là các hệ số thay đổi tốc độ tháo liệu ở 3 cửa xả tại mỗi một thời điểm tháo liệu từ silo đồng nhất xuống silo cân, có nghĩa là các tham số X1, X2, X3 quyết định cửa xả liệu tương ứng được xả bao nhiêu liệu trong mỗi thời điểm đó, nhưng các tham số này có mối liên hệ gì với nhau?.

ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ CHO HỆ THỐNG CANXI HểA

• Tìm hiểu hệ thống điều khiển PID
• Mô phỏng hệ thống điều khiển nhiệt độ calciner

- Chọn luật PI là đủ nếu quá trình có đặc tính của một khâu quán tính bậc nhất và không có thời gian trễ hoặc trễ rất nhỏ (tỷ lệ thời gian trễ trên hằng số thời gian L/T<1, hoặc yêu cầu chính là chất lượng điều khiển ở trạng thái xác lập còn đặc tính bám tín hiệu chủ đạo trong quá trình quá độ không được đặt lên hàng đầu). WA55(p) là hàm truyền của thiết bị đo ta coi là khâu trễ e-τp. Sơ đồ khối mô phỏng trên Simulink. Thiết kế vòng trong điều khiển tốc độ đĩa cân quay cấp than. Transport Delay Transfer Fcn. To Workspace simout. Step PID Controller Scope. Sơ đồ khối vòng điều khiển tốc độ đĩa cân quay cấp than a) Dùng phương pháp tối ưu modul. Kết quả ta được đường đặc tính sau:. Đáp ứng đầu ra của vòng điều khiển khi thiết kế bằng tối ưu modul Thời gian quá độ 94.6s, không có độ quá điều chỉnh. b) Dùng phương pháp Kuhn áp dụng chế độ tác động nhanh Chọn luật điều khiển PI. Ước lượng mô hình với đầu vào 1(t) Ta được đáp ứng sau:. Đáp ứng đầu ra được quy về dạng so chuẩn. Vậy đối tượng được ước lượng thành dạng sau:. Kiểm tra lại hàm truyền vừa ước lượng ta thu được đường đặc tính sau:. đồ thị kiểm tra lại đối tượng vừa xấp xỉ được Ta thấy đường đặc tính của hàm ước lượng khá giống với đối tượng ban đầu. a) Áp dụng phương pháp tối ưu modul. Đồ thị của vòng điều chỉnh lưu lượng liệu cấp cho calciner. b) Theo phương pháp Kuhn áp dụng chế độ chống nhiễu Chọn luật điều khiển PI.