a. Nguyên lí hoạt động
3.1. Điều khiển quá trình cháy trong calciner:
Bài toán điều khiển quá trình cháy trong buồng phân huỷ là một bài toán phức tạp. Việc điều khiển phụ thuộc vào rất nhiều tham số nh:
- Độ đồng nhất của liệu.
- Chất lợng than.
- Lu lợng gió.
- Nồng độ CO, O2,…
- Sự phân phối khí.
- Hiệu quả của cyclone.
Việc điều khiển quá trình cháy trong buồng phân huỷ đợc thực hiện nh sau:
Không khí cấp cho buồng phân huỷ đợc lấy từ hệ thống làm nguội clinke qua ống gió 3, một phần gió đợc trích lên tầng trên của buồng phân huỷ (gió 4). Khí để phun mù và vận chuyển nhiện liệu. Gió 3 và gió 4 là khí môi trờng từ máy làm nguội đã đợc trao đổi nhiệt với clinke. Nhiệt độ của gió sẽ phụ thuộc vào hiệu quả của bộ làm nguội, đạt khoảng 7500C – 9000C. Khí phun mù và vận chuyển nhiên liệu là khí cần thiết cho bột than mịn và làm nguội thiết bị vòi đốt. Lợng khí thừa là 20% tơng đơng 4% ôxi trong ống thoát của buồng phân huỷ để đảm bảo cho than cháy hết.
Nhiên liệu đợc cấp cho buồng phân huỷ chiếm khoảng 60% tổng lợng để đốt tạo clinke. Nhiệt độ trong buồng phân huỷ khoảng 10000C, thời gian lu của khí cháy trong buồng phân huỷ khoảng > 4s.
Sau cyclone A54, van A71 chia bột liệu thành hai nhánh, nhánh thứ nhất đi thẳng xuống lò, nhánh thứ hai đi vào buồng phân huỷ với mục đích là để điều chỉnh nhiệt độ buồng phân huỷ, điều chỉnh lợng canxi hoá thích hợp trớc khi liệu vào lò nung và điều chỉnh sự cố xảy ra với buồng phân huỷ. Bột liệu đi vào buồng phân huỷ cũng đợc van A73 chia thành 2 nhánh, nhánh thứ nhất
đi vào tầng trên, nhánh thứ hai đi vào tầng dới, nhờ vậy mà ta có thể điều chỉnh nhiệt độ trong buồng phân huỷ.
Nhiệt độ điểm đo A56T1 là tham số cho mạch vòng điều chỉnh van A71. Buồng phân huỷ đợc đốt hoàn toàn bằng than nếu van A71 mở nhỏ nhất là 20% và vòi đốt dầu nóng, tức là sẽ có 20% liệu đi vào ống đứng của lò và 80% liệu đi vào buồng phân huỷ. Do vậy khi đốt hoàn toàn bằng than thì yêu cầu lợng liệu cấp cho buồng phân huỷ < 80%. Nhiệt độ điểm đo A56T1 càng cao thì van A71 mở càng nhỏ và ngợc lại. Nếu A56T1 > 10500C thì báo lỗi giảm từ từ cấp than. Nếu A56T1 > 11000C thì ngừng cấp than.
Nhiệt độ A56T3 làm tham số cho mạch vòng điều khiển van A73. Độ mở của van A73 thể hiện lợng liệu cấp vào tầng trên của buồng phân huỷ, A56T3 càng cao thì van A73 mở càng nhỏ.
Máy phân tích khí thải:
Các thiết bị phân tích khí liên tục lấy mẫu khói lò để cung cấp thông tin về mức O2, CO và NO để cho ngời vận hành trên cơ sở này điều khiển luồng không khí thừa trong lò. Khí thải không đợc chứa khí dễ cháy: CO, H2, Khối…
lợng khí thừa trong lò ảnh hởng đến tiêu thụ nhiệt và hoạt động của lò. Nếu khí thải chứa khí dễ cháy thì quá trình đốt than cha hoàn toàn. Khí thải cũng chứa nhiệt của nó. Khối lợng nhiệt này bị tổn hao trong khí thải cũng đáng kể. Trong khí thải mà thừa 1% CO thì trong lò phải tiêu thụ thêm 40kcal cho 1kg clinke. Vì vậy để đảm bảo an toàn phải tránh khí cha cháy trong khí thải.
Không thể nhìn thấy đợc khí cha cháy nhng nếu quá trình đốt cháy diễn ra kém thì khói đen sẽ hình thành cốc hoá và muội. Thông thờng quá trình đốt cháy không hoàn toàn là do thiếu khí. Tuy nhiên quá trình đốt cháy không hoàn toàn cũng có thể xảy ra mặc dù có đủ lợng khí và hàm lợng ôxi. Điều này cũng có thể xảy ra nếu một số khí dễ cháy gặp khí cháy ở đỉnh lò và quá nguội không thể cháy đợc. Cũng có thể xảy ra nếu nguồn cấp nhiên liệu không đều, do vậy ở những thời điểm nào đó có thể cung cấp quá nhiều cho quá trình cháy.
Khí thừa: Lợng khí thừa không đợc nhiều quá vì nếu nhiều khí thừa quá sẽ làm giảm nhiệt trong zôn nung và tăng tốc độ khí qua lò do đó làm mất nhiều bụi. Nhiệt bị di chuyển lên phía trên lò, điều này có thể gây ra nhiệt độ quá cao trong các cyclone. Nếu lợng khí thải quá nhiều thì tổn hao nhiệt cũng nhiều và thiệt hại về kinh tế. Ngoài ra còn làm tăng tải quạt ID.
Thiếu khí: Thiếu khí dẫn tới đốt cháy không hoàn toàn và làm giảm nhiệt độ zôn nung. Một phần khí cha cháy và nhiên liệu tập trung trong tháp trao đổi nhiệt, các bộ lọc bụi và ống dẫn nơi mà trong những trờng hợp rủi ro chúng có thể bốc cháy và nổ. Nhiên liệu không cháy trong khí thải lại làm tăng mức tiêu thụ năng lợng của lò. Nó cũng làm tăng khả năng hình thành côla trong đầu vào của lò.
Lợng khí thừa đợc điều khiển sao cho bao giờ cũng có một lợng khí thừa so với tốc độ bột than cấp vào lò. Điều này đợc thực hiện dựa trên hàm l- ợng ôxi ở đầu vào của lò. Nên cố gắng giữ cho hàm lợng ôxi không đổi bằng cách thay đổi vận tốc quạt khí hoặc thay đổi vị trí van điều tiết quạt. Quá trình này đợc thực hiện nhờ các mạch vòng điều chỉnh PID.