一、前言
在水泥行業,中控有著完善的解決方案、豐富的工程實施經驗和一支具有資深行業背景的專家隊伍。客戶廣泛分布于浙江、江西、安徽、湖南、河南、山西、四川等省份,包括安徽海螺集團在內的國內數十家水泥企業均已采用中控提供的控制系統和解決方案實現了對水泥生產過程的控制。
二、工藝流程簡介
水泥生產工藝的主要過程是原料破碎粉磨后制成生料,然后再把生料送入到高溫窯爐中用燃料將其煅燒成熟料,最后將熟料與適量石膏混合磨細制成水泥,需要經過礦山開采、原料破碎、黏土烘干、生料粉磨、熟料煅燒、熟料冷卻、水泥粉磨及成品包裝等多道工序。
三、控制方案
水泥生產工藝設備單機容量大、生產連續性強、對快速性和協調性要求高。為了提高企業的生產效率與競爭力,自動控制的實施至關重要。中控作為國內領先的自動化設備供應商,能夠很好的滿足水泥行業以開關量為主、模擬量為輔且伴有少量調節回路的控制要求。
3.1 石灰石破碎及輸送系統
石灰石破碎及輸送系統設備存在工藝聯鎖關系,采用“逆流程啟動,順流程停車”原則對設備進行順序控制。
石灰石破碎及輸送系統的控制難點在于石灰石破碎機喂料量的自動控制,以破碎機功率的變化來自動調節板喂機的速度,使其速度保持在要求的范圍內運行,不致于由于板喂機速度過高而使石灰石料倉的料卸空,來料直接落在板喂機上,對設備起到一定的保護作用。
3.2 生料制備系統
生料制備系統的工藝流程范圍:始自原料調配站的庫底,止于生料均化庫的庫頂,包括原料調配及輸送,包括原料粉磨、生料輸送入庫。
1、 生料質量控制(QCS)系統
中控的DCS系統可方便實現與QCS系統的互聯,對生料質量進行有效的控制。
2、生料粉磨控制系統
其控制難點在于磨機的負荷控制。當入料水分、硬度發生變化時,系統通過調節入磨物料量來保證磨機處于負荷穩定的最佳粉磨狀態,避免堵磨或者空磨發生。中控對負荷自控系統通常采用的調節方法有:一是設置一個入磨量常數,穩態下的選粉機回粉入磨量加新喂料量與之相等;二是以提升機功率或者磨機電耳信號分別作為主控或監控信號適時調節;三是以選粉機回粉、提升功能、電耳等信號進行數學模型分析控制或極值控制。
3.3 生料均化庫控制
庫底自動充氣控制 ;
平衡倉倉重自動控制;
利用稱重倉的倉重信號自動調節生料庫側電動流量閥的開度,使稱重倉的料量保持穩定,從而保證稱重倉下料量的穩定;
庫底入窯投料計量稱流量自動調節;
利用固體流量計的反饋值自動調節稱重倉下電動流量閥的開度,使入窯的生料保持穩定;
入窯投料及生料倒庫自動順序及連鎖控制;
入窯投料量自動累積功能;
3.4 煤粉制備系統
煤粉制備系統的關鍵控制有出磨氣體溫度的自動控制以及磨機負荷自動控制等。
3.5 燒成系統
分解爐喂煤量的計量與自動調節
預熱器出口壓力調節
預熱器自動吹掃裝置
窯頭負壓自動控制
回轉窯的轉速控制
篦冷機一、二室風量自動調節
篦冷機料層厚度自動調節
3.6 廢氣處理系統
廢氣處理系統的關鍵在于對增濕塔的噴水量的控制,控制策略根據增濕塔出口溫度控制噴嘴個數,以增濕降溫提高電收塵器的收塵效率,增濕塔出口溫度一般控制在1300C左右。
四、典型應用
截至目前,中控在水泥行業已經取得了大量應用業績,用戶涵蓋了國內多家大型水泥生產企業(如安徽海螺集團),以下是我們在不同規模水泥生產領域的部分典型項目: