Автоматизация колосникового холодильника

Современные мощ­ные вращающиеся печи оснащают холодильниками переталкиваю­щего типа. Наиболее широкое распространение нашли колоснико­вые холодильники типа «Волга» с горизонтальной колосниковой решеткой. Назначение их состоит в обеспечении охлаждения це­ментного клинкера, выходящего из вращающейся цементной печи, и возврата в печь отобранного от клинкера тепла.

Цементный клинкер, имеющий на выходе из печи температуру 1100° С, поступает на колосниковую решетку холодильника. По­движные колосники холодильника благодаря возвратно-поступатель­ному движению перемещают клинкер по колосниковой решетке. В процессе этого перемещения клинкер охлаждается холодным воз­духом, который продувается при помощи вентиляторов острого и общего дутья через зазоры между колосниками и Через слой клинкера. Вентиляторы острого дутья подают воздух снизу непосредст­венно на падающий из печи на решетку раскаленный клинкер. Часть воздуха (70—-80% общего количества воздуха, участвующего в процессе), нагретого теплом клинкера, поступает в печь для обес­печения сжигания топлива. Это — вторичный воздух. Избыточный воздух, составляющий 20—30% общего количества, отбирается из холодильника дымососом и через устройства для его очистки и дымовую трубу выбрасывается в атмосферу.

Проходя через холодильник, клинкер охлаждается до темпе­ратуры 50—70° С, на выходе из холодильника измельчается установ­ленной здесь дробилкой, поступает на клинкерный конвейер и да­лее на склад. Мелкий клинкер, просыпавшийся через колосниковые решетки холодильника, подается цепными конвейерами просыпи, установленными под колосниковыми решетками, на основной клин­керный конвейер. Пыль, осажденная в аспирационной установке,. ячейковым питателем и транспортным шнеком подается на тот же клинкерный конвейер.

В проектах современных цементных заводов предусмотрена по­дача клинкера не на склад, а непосредственно в бункера цементных мельниц. Это стало возможным благодаря применению новых колосниковых холодильников, обеспечивающих охлаждение клин­кера до необходимой для помола температуры. При использовании рекуператорных холодильников клинкер имеет еще высокую тем­пературу и его следует дополнительно охлаждать на клинкерном складе, а потом уже размалывать.

Электроприводами механизмов холодильника управляют ди­станционно со щита машиниста печи. В соответствии с этим в управлении предусмотрены необходимая электрическая блокировка и местное управление без блокировки, которое служит только для наладочных и ремонтных работ. Переключатели видов управления расположены в распределительном пункте. Дистанционному пус­ку механизмов предшествует подача предпускового сигнала, пос­ле чего последовательно вводят в работу дробилку, вентилятор общего дутья, вентилятор острого дутья, конвейеры просыпи, колос­никовые решетки. Вентиляторы острого и общего дутья включают при закрытых шиберах на всасе. Охлажденный клинкер можно по­давать и в обход дробилки. Установленную для этой цели поворот­ную решетку ставят в положение «В обход дробилки». Механизмы холодильника вводят в работу в прежней последовательности. Ме­ханизмы пылеулавливающей установки холодильника включают в такой последовательности: дымосос, транспортный шнек, ячей­ковый питатель.

Когда холодильник работает на дистанционном управлении, его автоматическая блокировка действует следующим образом. В случае остановки привода колосниковых решеток цементная печь автоматически останавливается и подача горячего клинкера на колосниковую решетку холодильника прекращается. При этом другие механизмы колосникового холодильника — вентиляторы общего и острого дутья, конвейеры просыпи, дробилка — продол­жают работать. Если выходит из строя вентилятор общего или острого дутья, то цементная печь также останавливается, подача горячего клинкера на колосниковую решетку холодильника пре­кращается, но приводы колосниковых решеток, конвейер просыпи и дробилка продолжают работать. При остановке одного или двух конвейеров просыпи приводы колосниковых решеток холодильника. и цементная печь автоматически останавливаются; продолжают ра­ботать вентиляторы общего и острого дутья и дробилка. Если оста­новится дробилка, то перекидная решетка перед дробилкой автома­тически переключается в положение «В обход дробилки», остальные механизмы работают нормально.

При остановке дымососа пылеулавливающей установки холо­дильника автоматически закрывается шибер на всасе и открывается шибер дымовой трубы, но при этом ячейковый питатель и конвейер продолжают работать. При выходе из строя конвейера автоматиче­ски останавливается ячейковый питатель, но дымосос продолжает работать. Остановка же ячейкового питателя не влечет за собой остановку транспортного шнека и дымососа, однако при необхо­димости они могут быть остановлены машинистом печи, который должен нажать соответствующую кнопку. Для аварийной останов­ки в схеме управления механизмами холодильника предусмотрена возможность отключения отдельных механизмов. Аварийные вы­ключатели устанавливают вблизи самих механизмов.

В схеме предусмотрен автоматический контроль основных тех­нологических параметров холодильника: температуры подколосниковой плиты первого ряда подвижных колосников горячей решетки холодильника при помощи специально изогнутой термопару; температуры воздуха на входе в печь — отсасывающей термопарой; температуры сбрасываемого воздуха — термопарой, установленной в трубопроводе из холодильника к дымовой трубе; давления венти­лятора общего дутья; давления вентилятора острого дутья; раз­режения под колосниковыми решетками; числа ходов колосниковых решеток горячей и холодной зон холодильника; положения регули­рующих органов — шиберов, воздухопроводов, направляющих агре­гатов. Показатели всех указанных приборов вынесены на централь­ный щит машиниста печи, который непрерывно за ними наблюдает.

В соответствии с назначением колосникового холодильника автоматическое регулирование обеспечивает необходимое охлажде­ние клинкера, возврат в печь постоянного количества воздуха, нагретого до определенной температуры, и надежность работы всей холодильной установки в условиях высоких температур. Для этого предусмотрены три системы автоматического регулирования:

1) система автоматической стабилизации давления под колос­никовой решеткой горячей зоны холодильника путем изменения числа ходов колосниковой решетки;

2) система автоматической стабилизации разрежения над ко­лосниковой решеткой за счет воздействия на шибер, находящийся перед дымососом пылеулавливающей установки холодильника;

3) система автоматического регулирования температуры подколосниковой плиты первого ряда подвижных колосников горячей решетки холодильника за счет воздействия на шибер вентилятора общего дутья, установленного на всасе. При помощи этой системы стабилизируется температура колосниковой решетки.

Первые две системы позволяют косвенно стабилизировать коли­чество воздуха, подаваемого из холодильника в печи, и его темпе­ратуру, а также температуру выходящего клинкера. Это достигается регулированием числа ходов решеток горячей и холодной зон, что зависит от конкретных условий, в которых работает холодильник, и от способности колосниковых решеток к транспортированию клинкера. При этом соотношение числа ходов колосниковых реше­ток должно оставаться постоянным. Давление над колосниковой решеткой поддерживается регулятором возбуждения генератора, питающего электродвигатели колосниковых решеток.

Нормальную эксплуатацию колосниковых холодиль­ников обеспечивают следующими видами сигнализации:

1) принудительной предпусковой сигнализацией (звуковой и световой), которая предназначена для оповещения обслуживающе­го персонала в случае дистанционного пуска механизмов;

2) сигнализацией нормальной работы и аварийного состояния каждого отдельного механизма холодильника; при нормальной работе всех механизмов холодильника лампы горят ровным светом и при их нормальной остановке не горят совсем, при аварийной остановке лампы мигают, и, кроме того, подается аварийный звуковой сигнал;

3) сигнализацией при температуре подколосниковой плиты вы­ше 150° С; включается мигающий красный свет и звуковой сигнал.

Автоматизация вращающейся печи с колосниковым холодильни­ком. Оснащение печей большого размера колосниковыми холодиль­никами вызвано тем, что при производительности печей свыше 35 т/ч рекуператорные холодильники не обеспечивают нужное охлаждение клинкера из-за ограниченных размеров. Увеличить же размеры рекуператоров не представляется возможным по кон­структивным соображениям. Поэтому системы автоматизации со­временных мощных печей производительностью 50 и 70 т/ч (размеры соответственно 4,5 х 170 и 5 х 185 м), оснащенных колосниковыми холодильниками, имеют некоторые, особенности, которые опреде­ляются в основном системой охлаждения клинкера (автоматизация колосникового холодильника была рассмотрена выше).

Назначение системы автоматизации вращающейся печи с колос­никовым холодильником, работающей на газообразном топливе, состоит в стабилизации процесса обжига во враща­ющейся печи, обеспечении минимального расхода топлива, увеличе­нии срока стойкости футеровки, повышении производительности печи и качества клинкера. Система автоматизации обеспечивает ре­гулирование следующих основных параметров.

1. Регулирование теплового режима по температуре в конце зоны сушки и на подходе материала к зоне кальцинирования. В качестве измерителей температуры приняты термопары, сигналы которых поступают на автоматические самопишущие и показыва­ющие потенциометры. Регулируют температуру поворотом заслонки форсунки, по которой поступает топливо. В соответствии с темпе­ратурным режимом в печи заданием устанавливают, что в конце зоны сушки температура должна поддерживаться 300° С ± 30° и на подходе к зоне кальцинирования — 580° С ± 25°.

2. Регулирование аэродинамического режима по величине пере­пада давления в пыльной, камере (относительное изменение количе­ства дымовых газов) путем изменения положения шибера дымососа. В качестве измерителя перепада давления применен колоколь­ный дифманометр, сигнал с которого подается на регулятор. При изменении ввода топлива в печь соответственно изменяется количе­ство вторичного воздуха (соотношение топливо — воздух).

3. Стабилизация разрежения в головке печи изменением коли­чества воздуха, подаваемого вентиляторами общего дутья в горячую камеру. В качестве прибора для замера разрежения в головке печи применен дифманометр колокольного типа, сигнал от которого поступает на электронный регулирующий прибор. Этот прибор воздействует на шибер, который изменяет количество воздуха, по­даваемого в горячую камеру колосникового холодильника.

Стабилизация температуры вторичного воздуха изменением высоты слоя клинкера на колосниковой решетке путем регулирования скорости движения решеток холодной и горячей камер. Температуру вторичного воздуха замеряют отсасывающей термопарой, сигнал с которой поступает на электронный регулирующий прибор. Распределение в колосниковом холодильнике потоков возду­ха, подаваемого в печь. Колокольный дифманометр замеряет ве­личину перепада давлений под решетками холодной и горячей камер холодильника. Сигнал с дифманометра подается на электрон­ный регулирующий прибор, который поддерживает заданный пере­пад путем изменения положения шибера на линии подачи воздуха в холодную камеру холодильника.