池窑拉丝控制方案.docVIP

浅析池窑拉丝控制方案 张延军[1] 周福丽[2] 中原中原建材行业是高能耗行业之一玻纤行业亦把节能降耗作为长期努力的重要工作。纯氧燃烧是工业燃烧领域的一门新兴技术，该技术能迅速提高燃烧温度，使可燃物在短时间内完全燃烧，具有节能、环保、温度高等优点。特点： 物料称重为静态称重，所以精度可达0.1%。 ② 配料过程有严格的顺序及时序。 ③ 为保证每一种物料加料的准确性，可采用诸多方法，如目标值的提前补偿，实行快，慢加料，去皮等。 2、熔化部分 目的：稳定池窑的热工参数，如池窑温度，压力、燃料及助燃风流量，玻璃液位，它分如下回路： 1）．池窑火焰的空间压力（窑压）：微正压 模型分析：扰动引发的窑压变化很灵敏，现场观察约1秒左右。进入窑内的助燃风流量变化是窑压对象的最大扰动，空气过剩系数在1.1～1.25范围内变化时，窑压可波动5～8Pa，而燃料流量对窑压的扰动可以不考虑。对于横向火焰的单元窑，在前墙取压，尽量缩短变送器与取样点间的管道距离，可以达到缩短取样滞后的目的。 对于有金属换热器和余热锅炉的工艺，有两个调节对象：阻压风，余热锅炉引风。在系统刚投入时，一般用阻尼风调节，余热锅炉投入且系统正常后，可关掉阻尼风机，用余热锅炉引风机调节。二者的切换是一个循序变化的过渡过程。 就实现而言，这是两个串级的PID回路，助燃风的流量变化做前馈补偿。 2）．池窑火焰的空间温度（窑温） 模型分析：由于测温热偶的安装位置差异及保护套管的存在，窑温可简化为一个二阶惯性环节，有自衡特性。它的调节对象：风路=变频器+助燃风机；油路=调节阀。助燃风机的惯性大，约5-10秒，油路的滞后可以不必考虑。 有两种方案可以实现窑温的控制。 A．窑温调风路，风路调油路 B．双交叉限幅 从根本上言，二者都是比较控制，但A种容易造成燃烧不完全等情况，B种的缺点是跟踪速度慢，在此可引入共同增益的概念。 3)．玻璃液位 玻璃液位的测量点在主通路，取样方式有两种，连续测量（r射线），间歇测量（移动式铂金针）。 模型分析：这是一个大滞后，大惯性对象，池窑投料区投入物料的变化，反应到测量点，其滞后时间约120秒，另外窑压的波动也会造成液位的虚假变化。 调节对象：投料区的给料设备，使用变频绞刀调速，连续给料 有两种控制方案： A．Smith预估+PI调节，Smith预估由一个纯滞后环节+一个一阶惯性组成，这是一种连续的调节方式。 B．间歇PID（或采样PID），分调节周期和等待周期，周期可调。等待周期时PID不运算。调节周期时，假如信号的变化趋势有助于缩小偏差，则PID不运算；反之，则PID运算；另外，变化趋势不明显，PID也运算。 较难指出孰优孰劣，B种不需要对调节对象十分清楚，但调试时间需要很长。 3、通路 通路的作用就是将玻璃液保持在成形所需要的温度上。 模型分析：纯滞后时间10～30秒，惯性大，由于通路中玻璃液的流速变化较大，而这个扰动是不可测量和计算的，所以较难对它进行补偿。 调节对象：石油液化气LPG的调节阀，反映灵敏。 方案：Smoth预估+串级PID 玻璃液温度作主调，引入Smith，空间温度作付调，不补偿。 4、漏板 从控制角度看，这个模型划非常简明的，基本无滞后，惯性约1～3秒，用一个单纯的PI就可以取得非常好的效果。 工艺上对漏板的设定温度补偿比较复杂，如图所示 5、 总结 该套装置经过年的运行，窑炉生产稳定，燃烧效率和玻璃的融化质量显著提高，节能效果明显，每公斤玻璃液平均能耗下降了38.8%。同时，废气排放减少了80%，氮氧化物实现了零排放，大大降低了粉尘的排放量和废气处理设施的运行费用。河南濮阳市大庆路号 5