曲阜中聯(lián)分解爐溫度和一段篦下壓力自控系統(tǒng)效果顯著

  摘要：為穩(wěn)定熟料質(zhì)量、降低能源消耗和減輕中控操作員的勞動強(qiáng)度，公司多次提出能否利用現(xiàn)有條件，實(shí)現(xiàn)分解爐溫度的自動控制；實(shí)現(xiàn)一段篦冷機(jī)壓力的自動控制，以穩(wěn)定料層厚度提高二次風(fēng)溫。為此，公司結(jié)合Plant Scape R500 DCS系統(tǒng)，自行開發(fā)自動控制系統(tǒng)。

  1 改前控制現(xiàn)狀和改造基本思路

  山東魯城水泥有限公司1#、2#旋窯分解爐溫度原是通過中控員來進(jìn)行人工頻繁調(diào)節(jié)的，即當(dāng)溫度低時，需要加大喂煤量；當(dāng)溫度高時，需要減小喂煤量。一二段篦冷機(jī)料層厚度是由中控員通過手動控制一、二室壓力和篦速調(diào)節(jié)的，因此存在料層厚度難以穩(wěn)定、二次風(fēng)溫波動幅度大等問題。此外，整個燒成系統(tǒng)相應(yīng)溫度、壓力、電流等諸多方面也是全憑經(jīng)驗(yàn)操控，因此系統(tǒng)熱工制度波動大，常出現(xiàn)工藝設(shè)備故障，熟料質(zhì)量不穩(wěn)定、能耗高等問題。

  為穩(wěn)定熟料質(zhì)量、降低能源消耗和減輕中控操作員的勞動強(qiáng)度，公司多次提出能否利用現(xiàn)有條件，實(shí)現(xiàn)分解爐溫度的自動控制；實(shí)現(xiàn)一段篦冷機(jī)壓力的自動控制，以穩(wěn)定料層厚度提高二次風(fēng)溫。為此，公司于2012年7月與有關(guān)的高校進(jìn)行了技術(shù)交流，了解到要實(shí)現(xiàn)這二方面的自動控制，其核心是PID控制。因此決定結(jié)合Plant Scape R500 DCS系統(tǒng)，開發(fā)我們魯城公司自己的自動控制系統(tǒng)。

  2 控制系統(tǒng)改造方案

  2.1 分解爐爐溫的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)

  中控系統(tǒng)采用了Honney well公司的PlantScape R500 DCS系統(tǒng)。針對生產(chǎn)現(xiàn)狀，為進(jìn)一步提高穩(wěn)態(tài)精度，縮短調(diào)節(jié)時間，研究采用基于控制組態(tài)軟件Control Builder的PID復(fù)合模塊，依據(jù)分解爐出口氣體溫度(FTTl8)的變化，通過PID控制程序?qū)ξ姑毫窟M(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)，來實(shí)現(xiàn)爐溫的自動調(diào)節(jié)。

  (1)分解爐溫度數(shù)據(jù)的預(yù)處理。因現(xiàn)場采集的爐溫曲線有很多“毛刺”，不能真實(shí)反映分解爐的出口溫度，“毛刺”的存在會使PID系統(tǒng)因微分作用而難以穩(wěn)定，因此增加LEADLAG模塊用平均值濾波法進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，預(yù)處理后的數(shù)據(jù)曲線平滑。

  (2)設(shè)置超溫報警。當(dāng)爐溫低于設(shè)定值時，操作員站畫面發(fā)出紅色報警，提示中控員依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行“切除自動”或“繼續(xù)自動”的選擇。

  (3)限幅操作。為防止?fàn)t溫自動控制失穩(wěn)時對窯系統(tǒng)造成傷害，對OP輸出值進(jìn)行了限幅操作。

  2.2 篦床壓力的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)

  篦床壓力自動調(diào)節(jié)依據(jù)一段壓力(GPT07)的變化，通過PID控制程序?qū)骼錂C(jī)篦速進(jìn)行?