（一）排烟系统辊道窑燃烧系统产生的烟气自烧成带向预热带流动，至窑头排烟口抽出，经排烟总管、排烟机抽至烟囱排出室外，图5-1-23为辊道窑的排烟系统照片。为提高热利用率，明焰辊道窑多数采用集中排烟的方式，即在离窑头不远的窑顶、窑底设置数处排烟口。也有辊道窑采用相对分散的排烟方式，只是排烟口在窑头处布置得较密，向后布置得稀一些，以增加预热带调控手段。......
2023-10-11
陶瓷辊道窑热工测控系统
【摘要】：辊道窑的热工参数测控系统一般由以PLC为中心结合专用PID温度、压力自动控制仪表、变频器等组成集散控制系统。（一）温度测控辊道窑的温度测控，在预热带和烧成带一般采用分组控制，以热电偶检测的窑温为被调参数，通过执行器调节该组燃料系统的调节阀，以流量为调节参数，来控制该测控区窑内温度。其中自动温度测控系统包括：PID智能温度控制器、执行器以及热电偶测温装置等，现简单介绍其温度自动测控系统。
辊道窑的热工参数测控系统一般由以PLC为中心结合专用PID温度、压力自动控制仪表、变频器等组成集散控制系统。
（一）温度测控
辊道窑的温度测控，在预热带和烧成带一般采用分组控制，以热电偶检测的窑温为被调参数，通过执行器调节该组燃料系统的调节阀，以流量为调节参数，来控制该测控区窑内温度。温度控制有手动和自动两种模式，一般地，单层烧嘴采用手动控制，双层采用自动控制（有的辊道窑全窑烧嘴均采用自动控制）。其中自动温度测控系统包括：PID智能温度控制器、执行器以及热电偶测温装置等，现简单介绍其温度自动测控系统。
1.PID智能温度控制器
PID温度控制器中的P指比例，I为积分，D为微分，即比例-积分-微分温度控制。其中P指控制器的输出与输入误差信号成比例关系，在辊道窑温度控制时，其值一般设在2%～60%；I指温度进入稳态后存在稳态误差，引入积分后，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零，其设定值一般在0～600s；D指控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系，自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳，引入微分项能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调，适用于有较大惯性或滞后的被控对象。I值一般设在3～180s。数值设定后，可根据温度的控制情况进行修正，有的温度控制器还具有自整定功能，可达到最佳控制精度。
现以P系列微电脑PID温度控制器为例，来了解该温度控制器的控制面板功能、各阶层参数以及基本操作方法。
（1）操作面板各符号名称及功能说明
以P909型温度控制器面板为例，如图5-1-34所示，各符号功能说明见表5-1-2。
图5-1-34 P909型温度控制器面板
表5-1-2 操作面板各符号名称及功能说明
续表5-1-2
（2）各阶层参数说明
图5-1-35所示为各阶层及其相互转换示意图。
图5-1-35 各阶层及相互转换示意图
①LEVEL1（用户层）
表5-1-3 LEVEL1（用户层）参数
②LEVEL2（PID层）
表5-1-4 LEVEL2（PID层）部分参数
③LEVEL3（输入层）
LEVEL3主要参数见表5-1-5（在本层每按SET键进入下一个参数）
表5-1-5 LEVEL3主要参数(www.chuimin.cn)
具体请参考P系列微电脑PID温度控制器说明书。
（3）操作方法
这里只介绍设定SV的操作方法。本例设定SV=200，操作步骤如下：
2.执行器
如图5-1-36所示为执行器，执行器是根据温控仪的指令对燃料量进行调节的，燃料输送管道安装有蝶阀，该蝶阀连接连杆或凸轮，而连杆或凸轮又连接小电机，根据温控仪的指令，继电器控制电动执行器的电机进行转动，从而控制连杆或凸轮转动，带动蝶阀旋转，改变燃料流量。执行器有手动和自动两挡，可根据需要使用，在使用自动调节时，一般设置燃料流量上下限。
图5-1-36 某辊道窑执行器及其安装照片
3.热电偶
辊道窑内不同的温度区段采用相应测量精度的热电偶，常用热电偶如表5-1-6示：
表5-1-6 辊道窑常用热电偶种类及所测温度范围
热电偶主要设在每个烧嘴群下游及重要温度测控点的测温孔内，以测量相应区段的温度。
4.温度自动控制过程
当相应区段温度有所变化时，热电偶取得温度信号，并将数据传送至PID智能温度控制器，将该温度与设定温度的温度差转换成电流信号，通过动作电动执行器调节燃料的通过量，以保证相应区段的烧成温度稳定。
由于气氛调控时，助燃空气量的改变会引起温度的变化，而温度的变化又触发温度自动调节，可能导致燃料量的改变，这样又导致气氛的变化，二者相互作用影响。这点，在温度控制时要引起注意。
在冷却带，则以冷却风量和抽热风量调节温度。例如：急冷段急冷风机连接变频器，变频器根据烧成带最后的温度显示和急冷末端的温度显示进行电机转速调节，如果烧成带最后的温度显示下降，变频器自动调节急冷风机电机转速，减少急冷风量；如果急冷段末端温度显示偏高，则变频器调节风机电机转速，增加急冷风量。
（二）气氛测控
陶瓷墙地砖辊道窑一般烧氧化气氛，为了简化调节，只调节燃料流量。助燃风量在窑炉正常生产时一次调节至“饱和”状态，即α＞1。通过烟气成分分析、观察烧嘴火焰的颜色及窑内的清晰程度来判断窑内烟气气氛，并根据出窑产品的实际状况进行人工调节。
（三）压力测控
辊道窑的窑内压力测控一般只在窑口、预热带与烧成带的交界处、烧成带内和冷却带内的一些重要位置用微压计进行压力测量，且只控制窑内的温度变化，并不专门对窑内压力进行调节。
燃料（燃油或燃气）、助燃空气、急冷风、抽热风及排烟机管道一般也设有压力检测设备。这些检测的目的是监视是否正常，以及作为连锁控制的信号之用。有的辊道窑排烟风机电机连接变频器，根据温度变化，通过变频器调节电机的转速达到调节压力的作用。
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