广东广州建材行业-冶金石灰生产线控制方案

十三、广东广州建材行业-冶金石灰生产线控制方案
冶金石灰生产线控制方案
中国集中了全球的所有的冶金石灰生产工艺，也集中了绝大多数的大装置，例如：意大利的弗卡斯竖窑、德国贝肯巴赫套筒窑、瑞士麦尔兹窑、机械化节能立窑、回转窑、等等。利用低热值煤气（例如转炉煤气、高炉煤气）、煤粉、天然气、等生产活性石灰，都有大量的工业应用。
回转窑的的典型配置，就是竖式预热器＋回转窑＋竖式冷却器。
钢铁（炼钢脱硫、炼铁烧结），占冶金石灰20％用量；电石（电石法生产乙烯），占6％；有色金属（如拜耳法氧化铝），占3％；干法或湿法脱硫，占2％。
一、工艺特点
选用带竖式预热器的回转窑。竖式预热器能承受更高的废气温度，可使石灰在预热器内得到部分分解，与其它型式的回转窑相比热耗低，每千克石灰热耗小于5500千焦。
1、竖式预热器
采用低压降的预热器，烟气在预热器中的阻力损失降低，减少排烟设备动力消耗。从窑尾来的高温热烟气，直接穿过料层，与石灰石进行充分热交换，石灰石预热温度可达900℃，约有近30%的石灰石分解，排出的废气温度小于270℃。
→采用液压推杆向回转窑送料。　
→预热器顶部料仓设有料位计控制，采用超声波料位计，集控室实现料位高低报警，联锁喂料系统，保证预热器料层高度稳定。
→预热器除顶部采用吊挂砖外，其余部位均采用耐火浇注料，砖型少，砌筑简单。
→预热器运动设备少，设备维护量小。
2、回转窑
→采用粗短型回转窑。如直径3.5m、窑长55m，节约用地。
→采用调速电机驱动窑体，并设有辅助电机，工作稳定，调节灵活。
→窑尾设有弹簧片密封结构，简单可靠，密封效果好。
3、竖式冷却器
→冷却器分为四个区域，每个区域可单独控制。
→冷却风和热物料直接接触，冷却效果好，出灰温度约高于环境温度80℃左右，二次风温度可预热至600℃以上，利于焙烧。
→冷却器没有运动部件，设备维修量少。
4、煤粉燃烧采用四通道煤粉燃烧器（喷煤管）
四通道煤粉燃烧器装置，是一种大速差新型燃烧器，在水泥行业得到了广泛应用。利用同向协流大速差原理，对煤粉喷出速度和角度进行调整，在燃烧器中心区域形成负压区，能促进二次风与煤粉的充分混合，使煤粉极快的升温，达到着火温度。
→一次风量少，约为8%的理论燃烧空气量；煤风在喷嘴处喷出速度约25-35m/s；旋流风在喷嘴处的喷出速度约为120-180 m/s；直流风在喷嘴处的喷出速度为140-200 m/s；中心风的风量约为一次风量的2-6%。
→火焰形状可灵活调节，以适应窑内石灰的焙烧需要。
→对煤的适应性强，可燃劣质煤。
→煅烧不会偏火和刷窑皮。
5、窑尾废气处理采用LCM型长袋脉冲除尘器
LCM型长袋脉冲除尘器综合了分室反吹和脉冲喷吹清灰的优点，加长了滤袋，充分发挥压缩空气强力喷吹清灰的作用，防止了粉尘再附与失控问题，从而达到提高过滤速度、节省清灰能耗、延长滤袋寿命的效果。
二、控制范围及功能
全厂控制分为四个工段，石灰石破碎筛分、烧成系统、煤粉制备、石灰粉磨及成品。DCS系统实现全厂的监视及控制：
→生产过程参数的采集、运算处理和显示
→生产过程操作及控制
→生产过程的故障报警、显示、打印
→生产过程的日志记录、显示、打印
→生产过程的班报、日报、月报等打印
→生产过程主要参数的趋势记录、显示、打印
→生产过程动态流程图画面显示、打印
 
→电机的备妥、运行、故障等显示
→设备启停、联锁、顺序控制，下图操作说明列出了主要工艺设备分组，根据工艺要求实现组启停、组内联锁、组间联锁
→故障首出判断。当某设备跳停后，画面能立刻显示直接原因
 
→各自动控制回路的实现。能自动调节如下回路：
?窑尾袋收尘出口压力自动调节：通过调节引风机入口阀来控制窑尾袋收尘出口压力。
?窑尾袋收尘入口温度自动调节：控制好袋收尘入口温度对保护布袋至关重要，一般控制在120～140℃，高不得超过175℃。预热器高温废气经多管冷却器冷却后进收尘器，冷却器装有5台冷却风机，底部设有冷风阀，正常可以通过冷却风机来控制温度，如果温度还降不下来，要迅速打开冷风阀进行调节。
?预热器顶部料仓料位自动控制：预热器顶部料仓料位正常要保持在低料位与高料位之间，高料位时，自动停止送料，低料位时，自动开始上料。长时间低料位运行，预热器进料口温度较快上升，会导致送料皮带烧毁。
?去煤磨热风温度自动调节：通过调节热烟除尘器入口冷风阀来控制去煤磨热风温度。
?烟气除尘入口压力自动调节：通过调节窑头去煤磨热风阀来控制热烟气除尘入口压力。
?窑尾喂料自动调节：根据窑转速来自动调节8个下料推杆工作间隔时间，以达到稳定喂料。
三、系统网络