現(xiàn)今陶瓷窯爐的開展方向是由過去提出的輥道化、自動化、煤氣化、輕型化、大型化向綠色〔環(huán)保、節(jié)能和智能型〕窯爐方向開展。

綠色窯爐的標準是低消耗〔節(jié)能型〕，低污染〔環(huán)保型〕、低本錢、高效率。

實現(xiàn)綠色窯爐的努力方向是：探究新的自動限制方式和方法、降低窯爐風機電耗和噪音、探究先進的燃燒器、運用新型的耐火材料和涂料、建立廢氣凈化探究檢測中心。

實現(xiàn)綠色窯爐的目標是：燃料消耗進一步下降１０％－２０％、窯爐熱效率提高１０％－２０％、電力消耗下降１０％－３０％、噪音和煙塵有較大程度的下降。這樣對原有的窯爐限制手段和方法提出了更高的技術要求。

目前窯爐的限制方法，已由９０年頭的手動調整限制開展為智能限制；由分散型限制變?yōu)榧⑿拖拗?；溫度由以前的單純ＰＩＤ調整方法變?yōu)椋校桑募由夏：拗频恼{整方法；傳動由常規(guī)限制變?yōu)樽冾l技術的線速度限制等。隨著窯爐長度的增加〔１５０－２５０ｍ〕生產(chǎn)量的提高〔６０００－１５００ｍ２／日〕，燒成周期的縮短〔６０－３０ｍｉｎ〕等因素變更，加上窯爐限制目標是一個多輸入、多輸出、多變量、大滯后、非線收的變更量，使得我們過去的限制方法越來越不適應當前窯爐的開展要求。

隨著計算機技術和電子技術的開展，計算機限制技術慢慢取代了傳統(tǒng)限制技術，利用計算機技術和系統(tǒng)限制中的容錯技術對窯爐的限制實現(xiàn)了可能。

１、窯爐系統(tǒng)總體設計

１．１系統(tǒng)的管理

利用過程限制級計算機和先進的限制軟件在軟件中加上先進的容錯技術、依靠計算機本身的高牢靠性，高穩(wěn)定性對各項過程進展限制，實現(xiàn)系統(tǒng)的實時監(jiān)視，實時管理、實時限制、出錯實時報警、實時限制過程中的數(shù)據(jù)存儲，并且通過光纖通訊管理人員管理計算機進展通訊，完成技術數(shù)據(jù)的監(jiān)控，記錄存儲和報表打印。

１．２風機系統(tǒng)的限制

利用獨立的可編程序限制器，風機用變頻器和外用限制硬件組成，以及可編程的通訊端口和過程限制級計算機通訊，實現(xiàn)計算機的管理限制，結合容錯技術、在檢測到風機及限制設備出現(xiàn)故障時自動切換到另一臺備用電機運行，確保設備的正常運行。

１．３傳動系統(tǒng)的限制

利用獨立的速度反應信號模塊和電機專用三相溝通模塊，對傳動電機實現(xiàn)線速度的閉環(huán)限制，利用專用的ＲＳ２３２／ＲＳ４８５信號通訊模塊，同過程限制級計算機實行通訊，可以便利，牢靠，精確地設置每臺傳動電機之間的速度差，保證產(chǎn)品在窯內燒成段的運行不重疊。同時利用容錯技術、檢測設備的實時運行狀況，一旦發(fā)覺異樣、自動切換到備用限制回路，保證傳動的正常運行，防止堵窯事故的發(fā)生。

１．４窯爐溫度的限制

窯爐的溫度是一個大滯后的非線性量，在窯爐的限制中占有特殊重要的地位。如何解除溫度的滯后性，是窯爐溫度限制的關鍵所在。利用計算機的混沌模糊限制技術，外加容錯技術的方法，取代傳統(tǒng)智能儀表。外加計算機管理是常規(guī)模式。

１．５其他限制

窯爐限制除以上方法外，還有氣氛、壓力、報警等限制。其中報警限制由報警輸入模塊和報警輸出模塊組成，并用過程限制級計算機連接。

２、系統(tǒng)的優(yōu)缺點

２．１整機系統(tǒng)的優(yōu)點

〔１〕利用高牢靠的限制軟件和人機界面，實現(xiàn)了友好的人機對話，使操作更為便利、快捷。

〔２〕削減了由車間設備管理員每時、每日向上一級領導遞送報表的繁鎖程序。

〔３〕在系統(tǒng)軟件設計中，利用混沌模糊限制技術和超強容錯技術，保證了設備運行中的高牢靠性。

〔４〕在溫度限制過程中，利用模糊限制技術，使限制溫度的精確度和精確度提高了，可達≤±５℃，幸免了在窯爐設備壓力和氣氛變更過程中溫度出現(xiàn)超調和欠調的現(xiàn)象。

〔５〕利用三相溝通電機模塊和速度反應模塊，對傳動電機實行閉環(huán)限制，實現(xiàn)傳動電機的線速度限制，幸免了傳統(tǒng)變頻器調速的不相同性，使傳動電機的速度更精確，同時，也幸免產(chǎn)品在窯內運行過程中前后不相同的現(xiàn)象。

〔６〕實現(xiàn)了無紙自動記錄實時限制過程中的有關參數(shù)，便利以后備查，打印和調用。

〔７〕通過網(wǎng)絡技術，實現(xiàn)管理人員同時干脆管理設備，隨時進展實時數(shù)據(jù)，報表的打印，隨時撐握設備的運行工況。

〔８〕精確、實時、完善的報警功能使設備運行更平安、更牢靠。

〔９〕本系統(tǒng)運行后，產(chǎn)品質量可提高５％－８％，節(jié)能率達３％－５％，到達較好的節(jié)能增效目的。

２．２系統(tǒng)的缺點

〔１〕系統(tǒng)集成性、牢靠性、平安性要求的提高導致工程設備本錢增加。

〔２〕對負責維護、修理的技術人員提出了更高的技術水準。

３噴霧枯燥塔自動限制系統(tǒng)

３．１過去存在的問題

以前很多陶瓷廠的噴霧枯燥系統(tǒng)，全部接受人工操作，缺陷如下：

〔１〕接受微波爐烘干稱重測量，時間長，不精確。接受微波爐加熱一般須要４－５ｍｉｎ，時間過長。微波爐加熱存在溫度過高和不勻整現(xiàn)象，不能精確反映粉料水份的真實狀況。

〔２〕測量接受抽檢方式，不能全面反映粉料水份分布狀況。

〔３〕測量時間長，接受抽檢方式，不能為操作人員供應實時的參數(shù)依據(jù)，不易剛好限制。

〔４〕人工記錄現(xiàn)場的參數(shù)不行靠，不精確，給管理和考核帶來困難。

〔５〕接受人工操作的方式，人力本錢高；噴料初期不穩(wěn)定時向長，資源奢侈大。當粉料水份有偏差時，人工調整波動大，調整時間長，粉料品質得不到保證。

針對以上存在的問題，設計出新的噴霧枯燥塔自動限制系統(tǒng)。

３．２噴霧枯燥塔自動限制系統(tǒng)優(yōu)點

噴霧枯燥塔自動限制系統(tǒng)，主要是要實現(xiàn)粉料水份的在線限制，其自動限制系統(tǒng)的優(yōu)點主要有：

〔１〕系統(tǒng)接受在線水份測量儀進展粉料水份的監(jiān)視。在線水份測量儀每５秒鐘顯示一次水份值，能實時反映粉料的水份值。接受在線測量，全部粉料都通過檢測設備，能全面反映粉料水分的分布。

〔２〕在線粉料水分測量儀精度在０．３％內，測量精確。

〔３〕系統(tǒng)具有粉料水分超限報警實時紀錄功能，并實現(xiàn)自動定時報表輸出。

〔４〕系統(tǒng)依據(jù)在線測量當前的水分值，接受動態(tài)趨勢限制的觀點，實現(xiàn)了水分的真正在線限制。

〔５〕系統(tǒng)依據(jù)粉料水分及熱風爐出口溫度計算后，輸出一信號來限制燃油量大小，進而來限制含水量在規(guī)定范圍內。

〔６〕系統(tǒng)中粉料水分的限制是一個大時延，大滯后環(huán)節(jié)，系統(tǒng)參與熱風爐出口溫度與粉料水分值組成一串級限制系統(tǒng)，改善了系統(tǒng)的動態(tài)特性，使系統(tǒng)有較好的限制效果。

〔７〕自動調整與手動調整相比，有著調整精度高，響應快，效果好等特點。

４、噴霧枯燥自動限制系統(tǒng)的組成及功能

噴霧塔無人監(jiān)控系統(tǒng)由溫度限制子系統(tǒng)，供漿限制子系統(tǒng)，燃燒限制子系統(tǒng)，負壓限制子系統(tǒng)及平臺系統(tǒng)六局部組成，其功能如下：

〔１〕溫度限制子系統(tǒng)

功能：該系統(tǒng)負責將噴霧塔內的溫度限制在規(guī)定的范圍內，當水分偏差超過規(guī)定范圍時，將塔內溫度進展相應的提升或降低操作〔要求是已安裝在線水份儀的前提下〕。

組成：通過溫度傳感器接收現(xiàn)場的溫度信號，同時接收在線水分儀所測的粉料水分信號。當水份變更超出限制范圍時，假如水分增大，應提升塔內溫度；假如水分削減，應降低塔內溫度。同時，該系統(tǒng)依據(jù)溫度的變更需求輸出一指令給燃燒限制子系統(tǒng)，使其進展相應的調整。

〔２〕供漿限制子系統(tǒng)

功能：當水分波動不大時，可通過限制漿料的流量來限制粉料的水分，并可通過供漿壓力的大小來限制粉料的顆粒級配。

組成：系統(tǒng)通過限制供漿壓力來限制粉料的水分。如水分增大時，那么削減供漿壓力，如水分降低，那么增大供漿壓力。系統(tǒng)還具有噴槍堵塞自動控測功能，當發(fā)覺噴槍堵塞時自動報警。

〔３〕燃燒限制子系統(tǒng)

功能：當噴霧塔內的溫度要求提升或降低時，該系統(tǒng)限制熱風爐的燃油供應，同時限制合理的風油比，確保平安優(yōu)質的燃燒。

組成：該子系統(tǒng)接收溫度限制子系統(tǒng)來的限制信號，當溫度須要提升時，應增加燃燒器油閥的開度；當溫度須要降低時，應削減燃燒器油閥的開度。同時，當油閥動作時，風門檔板開度也應隨之進展相應的比例調整，以確保燃燒的經(jīng)濟性。

〔４〕負壓限制子系統(tǒng)

功能：為保證粉料大小顆粒的合理，特殊是削減微粉顆粒的影響，塔內須要保證必需的負壓，該系統(tǒng)確保將塔內負壓限制在規(guī)定的范圍內。

組成：該系統(tǒng)通過壓力傳感器來檢測噴霧塔的負壓，當壓力提升時，須要開大引風機的抽力，反之那么減引用機的抽力。

〔５〕啟停限制子系統(tǒng)

功能：該子系統(tǒng)負責整個系統(tǒng)的啟停操作。

組成：通過邏輯限制和聯(lián)鎖愛惜實現(xiàn)系統(tǒng)的自動起停及故障愛惜。

〔６〕系統(tǒng)平臺

功能及組成：此系統(tǒng)平臺通過硬件及軟件系統(tǒng)實現(xiàn)以上各子系統(tǒng)的限制功能，包括數(shù)據(jù)輸入輸出卡，工業(yè)限制軟件等。此子系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的核心，以上全部子系統(tǒng)都是在這個系統(tǒng)平臺上實現(xiàn)的。

５、噴霧塔自動限制系統(tǒng)實現(xiàn)的可行性

噴霧枯燥是以噴霧枯燥塔為主體，并有供漿系統(tǒng)，熱風系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)，及限制系統(tǒng)等構成的設備。工作時，泥漿由泵壓送到霧化器內，將泥漿霧化成細滴，進入枯燥塔內受到熱空氣枯燥脫水，顆粒受重力作用下落，帶有微粉及水氣的空氣經(jīng)旋風分別器收集微粉再經(jīng)水浴除塵器后從排風機排出。要限制好粉料的穩(wěn)定性，噴霧塔內的進出

風溫度，風量，泥漿的壓力以及泥漿的含水量等是關鍵要素，可見噴霧枯燥塔的限制也是一個多變量的模糊限制系統(tǒng)。

噴霧枯燥系統(tǒng)長期以來不能實現(xiàn)自動限制的緣由，是噴霧塔粉料的品質無法得到限制，就如同人沒有眼睛，自從在線水分測量儀在噴霧枯燥系統(tǒng)運用以來，噴霧塔自動限制系統(tǒng)就成為現(xiàn)實。

以技術方面來看，噴霧枯燥系統(tǒng)的構造簡潔，限制的對象就是熱風爐的燃燒器和泥漿泵的壓力，這比窯爐限制要簡潔得多。此外，噴霧枯燥塔體積較大，熱慣性大，自穩(wěn)定實力強，所以目前的技術完全能夠實現(xiàn)該自動限制系統(tǒng)。

６、經(jīng)濟效益

〔１〕系統(tǒng)接受在線檢測粉料水分的設備，可以省去現(xiàn)場測量粉料的人員；由于接受在線檢測設備，可以實現(xiàn)三臺噴霧塔一個人定期抽檢的方式實現(xiàn)，削減了操作工人及現(xiàn)有測量設備的能耗。

〔２〕系統(tǒng)實此時此刻線粉料水分的限制，同樣可以接受一個操作工人監(jiān)護三臺噴霧塔，削減了人工操作失誤造成的損失。

〔３〕初步核算，僅以上兩項與過去方式相比，最多可節(jié)約操作工人２０個，按目前每人１年工資加管理費１５０００元計，每年可節(jié)約人力本錢３０萬元。從目前測量水份的方法耗電角度來看，接受微波爐測量水分，我們計算如下：一臺微波爐功率為１２００瓦；

年耗電＝１．２千瓦×２４小時×３００＝８６４０千瓦小時