采用MFA控制技术
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收益
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Anti-Delay MFA控制器处理回转窑温度回路的大滞后。 | 改进了温度控制,温度变化至少减少50%。 |
防止产品过热。 | 燃料或煤的消耗量大大减少。 |
前馈和鲁棒MFA控制器处理大负荷变化。 | 温度和其它关键过程变量总是能维持在自动控制状态下。 |
减少了温度变化和产品质量的变化。 | 产品质量、产品等级、生产效率都得到了显著的提高,并降低了废品率。 |
提高了生产效率和产量。 | 在几个月或更短的时间内就能完全收回投资。 |
一个具有前馈和鲁棒功能的Anti-Delay MFA控制器自动操纵煤的加料量,实现窑温(蓝线)的精确控制。 |
中州铝厂回转窑的MFA控制解决方案
烧结过程用低等级的矿石制造氧化铝。一个回转窑在高温下对含有低等级矿石、石灰石和烧碱的泥浆进行处理。燃烧煤将窑加热到1200-1300℃,回转窑有一定的倾斜角度使得原料可以流出。原料经过一个消化/净化的过程从铝土矿中提炼出铝,并加工成氧化铝。
大滞后和其它扰动是回转窑控制的难点。尽管温度浮动通常都高达+/-100~200℃,窑温必须要保持在一定的范围中。过高的温度使得反应过度,损坏耐火炉衬;而温度过低,则反应不够充分,产量很低。给煤量改变到炉温变化之间有一个大的时间滞后,这个滞后时间还会随着原料负荷和回转速度的变化而变化。
这个过程有一个值为5的大Tau/T(Tau=滞后时间,T=时间常数)比,由于在不调整参数的情况下PID控制器只能控制Tau/T比为1的对象,因此,窑温回路经常需要调整参数或切换为手动控制。这个过程还有其它扰动,包括矿石流量的变化,吸气流量的变化和煤的热值变化。
现在,回转窑由一台PLC进行控制,PC上的HMI软件对过程进行监控。MFA控制软件CyboCon通过HMI软件进行连接,为回转窑提供了先进控制。一个Anti-Delay MFA控制器以给煤机的转速为操作变量对窑温进行控制,它补偿了扰动和其它不确定因素。利用鲁棒性对变量范围加以限制,防止窑炉变得过热或过冷。
一个Feedforward MFA控制器对泥浆进料的变化进行了调节,另一个MFA控制器根据空燃比对空气流量进行交叉限幅控制。
采用MFA控制器,回转窑能在任何条件下实现自动控制,温度可以控制在+/-30℃的范围内。由于温度变化小和燃烧更加充分,节约了大量的能源。