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高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷液位协调控制系统.pdf

  • 上传人:n****g
  • 文档编号:5738412
  • 上传时间:2019-03-13
  • 格式:PDF
  • 页数:15
  • 大小:920.42KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201510478303.9

    申请日:

    2015.08.07

    公开号:

    CN105002355A

    公开日:

    2015.10.28

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C22B 3/06申请日:20150807|||公开

    IPC分类号:

    C22B3/06; C22B3/02; G05D27/02

    主分类号:

    C22B3/06

    申请人:

    东北大学

    发明人:

    李小平; 李健; 郜绍辉; 沐娟; 王彦明

    地址:

    110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号

    优先权:

    专利代理机构:

    沈阳东大知识产权代理有限公司21109

    代理人:

    梁焱

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    内容摘要

    一种高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统,在现有的高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的液位控制系统基础上,针对多级预热器给料泵和高压釜给料泵分别设置了负荷分配器;增加了一个其输出端同时与所有负荷分配器的输入端相连接的负荷主基准给定器;并针对多级预热器给料泵分别设置了流量控制模块;同时液位控制器将预热器的液位偏差换算为流量附加给定值输出。由负荷分配器根据负荷主基准给定器给出的负荷主基准给定值、给料泵的额定负荷值和负荷微调系数给出流量设定值,同时叠加流量附加给定值,流量控制模块根据流量偏差给出给料泵流量调节指令,实现流量调节;本发明保证了生产负荷的连续平稳调整和各级预热器的液位平稳。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统,所述高压酸浸给料过程由高压酸浸给料槽、低温预热器、中温预热器、高温预热器和高压釜共五级设备依次串联构成;该控制系统针对低温预热器、中温预热器和高温预热器分别设置了液位控制模块;所述液位控制模块包括用于对预热器液位进行设定的液位设定器、用于检测预热器液位实际值的液位传感器和液位控制器;所述液位设定器的输出端和液位传感器的输出端均连接液位控制器的输入端;所述液位控制器将本级预热器的液位设定值与本级预热器的液位实际值进行比较得到本级预热器的液位偏差;
    其特征在于:
    所述液位控制器进一步将所述本级预热器的液位偏差换算为本级预热器的流量附加给定值进行输出;所述流量附加给定值为消除本预热器的液位偏差所需要的流量值;
    该控制系统还针对低温预热器给料泵、中温预热器给料泵、高温预热器给料泵和高压釜给料泵分别设置了负荷分配器;以及又设置一个其输出端同时与所有负荷分配器的输入端相连接的负荷主基准给定器;又针对低温预热器给料泵、中温预热器给料泵和高温预热器给料泵分别设置了流量控制模块;
    所述负荷主基准给定器,用于给出当前的生产负荷主基准值,该生产负荷主基准值代表全线生产负荷当前水平,用百分比表示,取值范围为0%至100%,其中100%代表生产工艺所允许的最大生产负荷;
    所述负荷分配器用于接受输入信号,包括当前的生产负荷主基准值、本级给料泵的额定负荷值、本级给料泵的负荷微调系数,并对输入信号进行乘法运算,运算结果作为该负荷分配器的输出;其中各级预热器给料泵分别对应的负荷分配器的输出将分别作为各级预热器流量控制模块的流量设定值;而高压釜给料泵对应的负荷分配器的输出作为高压釜给料泵的流量设定值;
    所述流量控制模块,包括用于获得预热器流量反馈值的流量传感器和流量控制器;所述流量控制器,用于将本级预热器的流量给定值与流量附加给定值叠加后得到的本级预热器流量控制模块的总流量给定值与本级预热器的流量反馈值进行比较得到本级预热器的流量控制偏差,流量控制器再根据该流量控制偏差发出相应的调节指令至执行机构,通过执行机构改变给料泵的流量,达到调整负荷的目的。

    2.  根据权利要求1所述的高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统,其特征在于:所述负荷主基准给定器的输入量X为阶跃信号,X代表生产负荷调整的目标值,取值范围为0%至100%;而负荷主基准给定器的输出量Y为斜坡信号,Y代表生产负荷调整的当前值;负荷主基准给定器以T为采样周期,在每个采样周期内都比较判断Y与X是否相等, 即生产负荷的当前值是否已经达到了生产负荷的目标值;如果Y=X,说明生产负荷的当前值已经达到了生产负荷的目标值,这时Y保持不变;如果Y≠X,则说明生产负荷当前值并未达到生产负荷的目标值,这时分二种情况处理:①当Y<X时,表示生产负荷的当前值低于生产负荷的目标值,则在原有的Y上增加Δ量后,到下一周期再将Y与X进行比较,一直重复此过程直到Y=X为止;②当Y>X时,表示生产负荷的当前值高于生产负荷的目标值,则在原有的Y上减少Δ量后,到下一周期再将Y与X进行比较,一直重复此过程直到Y=X为止;其中Δ表示在T时刻内生产设备所允许的负荷增减量,也就是负荷变化率,其取值范围仍为0%至100%。

    3.  根据权利要求1所述的高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统,其特征在于:所述负荷分配器为乘法器。

    4.  根据权利要求1所述的高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统,其特征在于:当各级给料泵的额定负荷相同时,对应的各荷微调系数均为1;当各级给料泵的额定负荷不一致时,以额定负荷最小的给料泵对应的负荷微调系数为基准值,设定其为1,并按照同时给入各级预热器流量相等的原则可以换算出其它给料泵对应的负荷微调系数。

    5.  根据权利要求1所述的高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统,其特征在于:低温预热器给料泵、中温预热器给料泵、高温预热器给料泵和高压釜给料泵均与其各自对应的执行机构相连接。

    6.  根据权利要求1或权利要求5所述的高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统,其特征在于:所述执行机构由变频器和变频电机组成,通过改变变频器的设定频率可以调整变频电机的转速,进而改变给料泵的流量。

    7.  根据权利要求1所述的高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统,其特征在于:流量控制器和液位控制器,都采用常规PID调节器实现。

    说明书

    说明书高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统
    技术领域
    本发明属于控制技术领域,具体涉及一种高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统。
    背景技术
    随着硫化镍矿资源的日益枯竭,对红土镍矿进行高效且低成本的处理对于满足镍的增长需求有着重要的意义,近年来,基于高压酸浸(High Pressure Acid Leaching,HPAL)处理工艺的红土镍矿湿法冶炼技术取得了很大进展。
    在高压酸浸过程中,多级矿浆预热器是其中的关键环节之一,其主要作用是通过多级预热使矿浆达到规定的温度,为后续的高压浸出过程提供稳定、合格的矿浆料流。高压酸浸给料过程由高压酸浸给料槽、低温预热器、中温预热器、高温预热器和高压釜共五级设备依次串联构成,如图1所示。通过低温预热器给料泵将高压酸浸给料槽中的矿浆给入低温预热器,通过中温预热器给料泵将低温预热器中的矿浆给入中温预热器,通过高温预热器给料泵将中温预热器中的矿浆给入高温预热器,通过高压釜给料泵将高温预热器中的矿浆给入高压釜,由此可以看出,前一级设备的排料就是后一级设备的进料,中间没有其它缓冲环节,物料的联系非常紧密。为了保证生产过程连续和稳定,对低温预热器、中温预热器和高温预热器分别设置了液位控制系统,以便稳定各级预热器的液位,进而实现物料的平衡。液位控制系统将液位的设定值SP(Set Point)与液位传感器LT(Level Transmitter)检测到的液位实际值相比较,比较后得到液位偏差,并将液位偏差给入液位控制器LIC(Level Indicator Controller),液位控制器根据液位偏差给出执行机构的调整值,将液位偏差控制到最小,这里执行机构由变频器VSD(Variable Speed Device)和变频电机M(Motor)组成;对于高压酸浸给料过程而言,除了需要实现给料过程的物料平衡之外,还必须保证全流程的负荷能够按照生产要求进行调整并且负荷的调整过程是平稳的。但是在高压酸浸实际给料过程中,目前设计的控制方法难以保证同时实现高压酸浸给料过程的两个重要工艺指标,即负荷平稳性和物料液位平稳性。往往是若保证一个指标稳定,另一个指标就会产生波动。例如:实际生产中负荷的调整首先是通过改变下游高压釜给料泵的流量来实现的,当生产处于稳定状态下需要提高负荷时,就需要增加高压釜给料泵的流量,这将导致高温预热器的排料随之增加,从而导致高温预热器的液位下降,如图2所示,这时高温预热器液位控制系统为了保持高温预热器液位的平稳性,需要增加高温预热器的进料,由于高温预热器的进料增加了,等同于中温预热器的排料也相应增加了,从而中温预热器的液位就下降,这时中温预热器液位控制系 统为了保持中温预热器中液位的平稳性,就需要增加中温预热器的进料,引起低温预热器的液位下降,最终导致低温预热器液位控制系统增加低温预热器的进料。如上所述,可以看出高压酸浸给料过程的负荷调整起始点在下游设备高压釜给料泵处,负荷调整时将逆向依次导致上游各级预热器的液位出现波动,在各自液位控制系统的作用下,其各级预热器进料量也在持续发生变化,靠这种各级预热器液位波动的传递过程,才能保证负荷调整的连续性,但是由于各个预热器的体积有限,预热器的直径相对其高度而言又比较小,如果预热器液位持续波动将很容易超出允许的液位范围,低液位可能导致预热器抽空,高液位溢出可能导致给料泵反转,这两种情况都将损坏给料泵。在实际生产过程中当降低负荷时与上述增加负荷的情况类似,减负荷的调整顺序仍然是从下游设备逆向依次传递到上游设备,只是使得各预热器的液位逐个升高,从现场工艺参数的历史曲线图2看,各级预热器液位的波动比较严重,用常规的液位控制方法难以实现预热器液位平稳的工艺要求。
    之所以会出现上述为了保证负荷稳定,却导致各级预热器的液位发生波动而不稳定的主要原因是:在工艺设计时将低温预热器、中温预热器、高温预热器和高压釜串联连接,使得物料联系非常紧密,但在高压酸浸给料过程的控制系统设计时,并没有将多级预热器和高压釜看做一个整体,而是把它们作为相对独立的设备分别进行控制,即:仅有各级预热器的液位控制系统,但是缺少一个统一的负荷-液位协调控制机制。
    发明内容
    针对现有技术存在的不足,本发明提供一种高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统。
    本发明的技术方案:
    一种高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统,所述高压酸浸给料过程由高压酸浸给料槽、低温预热器、中温预热器、高温预热器和高压釜共五级设备依次串联构成;该控制系统针对低温预热器、中温预热器和高温预热器分别设置了液位控制模块;所述液位控制模块包括用于对预热器液位进行设定的液位设定器、用于检测预热器液位实际值的液位传感器和液位控制器;所述液位设定器的输出端和液位传感器的输出端均连接液位控制器的输入端;所述液位控制器将本级预热器的液位设定值与本级预热器的液位实际值进行比较得到本级预热器的液位偏差;
    所述液位控制器进一步将所述本级预热器的液位偏差换算为本级预热器的流量附加给定值±△Q进行输出;所述流量附加给定值±△Q为消除本预热器的液位偏差所需要的流量值;
    该控制系统还针对低温预热器给料泵、中温预热器给料泵、高温预热器给料泵和高压釜给料泵分别设置了负荷分配器;又设置一个其输出端同时与所有负荷分配器的输入端相连接 的负荷主基准给定器;并针对低温预热器给料泵、中温预热器给料泵和高温预热器给料泵分别设置了流量控制模块;
    所述负荷主基准给定器,用于给出当前的生产负荷主基准值,该生产负荷主基准值代表全线生产负荷当前水平,用百分比表示,取值范围从0%--100%,其中100%代表生产工艺所允许的最大生产负荷;
    所述负荷分配器用于接受输入信号,包括当前的生产负荷主基准值、本级预热器给料泵的额定负荷值或者高压釜给料泵的额定负荷值、本级预热器给料泵的负荷微调系数或者高压釜给料泵的负荷微调系数,并对输入信号进行乘法运算,运算结果作为该负荷分配器的输出;其中各级预热器给料泵分别对应的负荷分配器的输出将作为各级预热器流量控制模块的流量设定值;而高压釜给料泵对应的负荷分配器的输出作为高压釜给料泵的流量设定值;
    所述流量控制模块,包括用于获得预热器流量反馈值的流量传感器和流量控制器;所述流量控制器,用于将本级预热器的流量给定值与流量附加给定值±△Q叠加后得到的本级预热器流量控制模块的总流量给定值与本级预热器的流量反馈值进行比较得到本级预热器的流量控制偏差,流量控制器根据该流量控制偏差发出相应的调节指令至执行机构,进而通过执行机构改变给料泵的流量,达到调整负荷的目的;
    根据所述的多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统,所述负荷主基准给定器的输入量X为阶跃信号,X代表生产负荷调整的目标值,取值范围为0%至100%;而负荷主基准给定器的输出量Y为斜坡信号,Y代表生产负荷调整的当前值;负荷主基准给定器以T为采样周期,在每个采样周期内都比较判断Y与X是否相等,即生产负荷的当前值是否已经达到了生产负荷的目标值;如果Y=X,说明生产负荷的当前值已经达到了生产负荷的目标值,这时Y保持不变;如果Y≠X,则说明生产负荷当前值并未达到生产负荷的目标值,这时分二种情况处理:①当Y<X时,表示生产负荷的当前值低于生产负荷的目标值,则在原有的Y上增加Δ量后,到下一周期再将Y与X进行比较,一直重复此过程直到Y=X为止;②当Y>X时,表示生产负荷的当前值高于生产负荷的目标值,则在原有的Y上减少Δ量后,到下一周期再将Y与X进行比较,一直重复此过程直到Y=X为止;其中Δ表示在T时刻内生产设备所允许的负荷增减量,也就是负荷变化率,其中从0%到100%的上升段斜率表示生产工艺所允许的增负荷变化率,从100%到0%的下降段斜率表示生产工艺所允许的减负荷变化率;
    根据所述的多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统,所述负荷分配器为乘法器。
    根据所述的多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统,当各级给料泵的额定负荷相同时,对应的各所述负荷微调系数均为1;当各级给料泵的额定负荷不一致时,以额定负荷最 小的给料泵对应的负荷微调系数为基准值,设定其为1,并按照同时给入各级预热器流量相等的原则可以换算出其它给料泵对应的负荷微调系数。
    根据所述的多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统,低温预热器给料泵、中温预热器给料泵、高温预热器给料泵和高压釜给料泵均与其各自的执行机构相连接。
    根据所述的多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统,所述执行机构由变频器和变频电机组成,通过改变变频器的设定频率来调整变频电机的转速,进而改变给料泵的流量,达到调整负荷的目的。
    根据所述的多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统,流量控制器和液位控制器,都采用常规PID调节器实现。
    有益效果:本发明可以实现多级预热器的负荷-液位同步协调控制,即保证了生产负荷的连续平稳调整,又保持了各级预热器的液位平稳。本发明的系统结构简单可靠,控制效果稳定,且具有较高的实用价值,不仅能够保证高压酸浸给料过程连续、稳定、安全、高效运行,且可以应用到类似的生产过程中,如湿法冶炼工艺的加压浸出过程、氧化铝生产流程中的高压溶出过程,以及化工生产过程中的多塔串联需要兼顾流量和液位两个被控量的工艺过程。
    附图说明
    图1为一种现有的高压酸浸给料过程的设备结构示意图;
    图2为一种现有的高压酸浸给料过程调整负荷时多级预热器液位波动的历史曲线图;
    图3为本发明一种实施方式的高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统的结构示意图;
    图4为本发明一种实施方式的负荷主基准给定器的示意图;
    图5为本发明一种实施方式的负荷主基准给定器的输入与输出之间的关系示意图;
    图6为本发明一种实施方式的实现负荷主基准给定器功能的程序流程图;
    图7为本发明一种实施方式采用高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统调整负荷时多级预热器液位波动的历史曲线图。
    具体实施方式
    下面结合附图对本发明的一种实施方式作详细说明。
    由背景技术的内容和图1显而易见,导致高压酸浸过程中预热器液位波动的根本原因是预热器进料量与排料量之差的累积效应。预热器在某一时段:
    1.如果进料量<排料量,则其液位下降;
    2.如果进料量>排料量,则其液位升高;
    3.如果进料量=排料量,则液位保持在原位置不变。
    而且本级预热器的给料泵恰好是上一级预热器的排料泵,当调整负荷时首先调整下游高压釜给料泵的流量(即改变了高温预热器的排料量),因为此刻高温预热器的进料量还没有改变,导致了高温预热器的液位发生波动,由于三级预热器是串联相接的,在预热器液位控制系统的作用下,本级预热器液位的波动势必会传递到前一级,使前一级预热器的液位又产生波动,逐级前推,直至低温预热器的液位发生波动。
    针对前述现有的高压酸浸控制系统,没有一个统一的负荷-液位协调控制机制,出现了要保证生产负荷的连续稳定,却引发了各级预热器液位波动的现象,本发明提供一种高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统,如图3所示,其针对低温预热器给料泵、中温预热器给料泵、高温预热器给料泵和高压釜给料泵分别设置了负荷分配器;又设置了一个其输出端同时与所有负荷分配器的输入端相连接的负荷主基准给定器。
    所述负荷主基准给定器为软件功能模块,用于给出当前的生产负荷主基准值,此负荷主基准值代表全线生产负荷水平,用百分比表示,取值范围为0%至100%,其中100%代表生产工艺所允许的最大生产负荷。所述负荷主基准给定器输出的负荷主基准值将同时下达到低温预热器给料泵的负荷分配器、中温预热器给料泵的负荷分配器、高温预热器给料泵的负荷分配器和高压釜给料泵的负荷分配器,即低温预热器给料泵的负荷分配器、中温预热器给料泵的负荷分配器、高温预热器给料泵的负荷分配器和高压釜给料泵的负荷分配器同时接受同一个信号—负荷主基准值。当调整负荷时,多级预热器给料泵和高压釜给料泵将根据同一个负荷主基准值,同步地改变各自的流量设定(负荷设定)。
    负荷主基准给定器如图4所示,输入量为X,输出量为Y。负荷主基准给定器的功能特性如图5中曲线所示,负荷主基准给定器的输入量X为阶跃信号,X代表生产负荷调整的目标值(例如:X瞬间由0%跳变到100%,代表了生产负荷从0增加到满负荷的要求),而负荷主基准给定器的输出量Y为斜坡信号,Y代表生产负荷调整的当前值(例如:当X发生跳变后,需要经过T倍时间,使Y追上X,即从0%达到100%)。负荷主基准给定器以T为采样周期,在每个采样周期内都比较判断Y与X是否相等?即生产负荷的当前值是否已经达到了生产负荷的目标值?如果Y=X,说明生产负荷的当前值已经达到了生产负荷的目标值,这时Y应当保持不变;如果Y≠X,则说明生产负荷当前值并未达到生产负荷的目标值,这时分二种情况处理:①当Y<X时,表示增加负荷的过程,则在原有的Y上增加Δ量后,到下一周期再与X进行比较,一直重复此过程直到Y=X为止;②当Y>X时,表示减少负荷的过程,则在原有的Y上减少Δ量后,到下一周期再与X进行比较,一直重复此过程直到Y=X为止;其中Δ表示在T时刻内生产设备所允许的负荷增减量,也就是负荷变化率。实现负荷主基准给定器的程序框图如图6所示。
    所述负荷分配器用于接受输入信号,包括当前的生产负荷主基准值、本级预热器给料泵的额定负荷值或者高压釜给料泵的额定负荷值、本级预热器给料泵的负荷微调系数或者高压釜给料泵的负荷微调系数,并对输入信号进行乘法运算,运算结果作为该负荷分配器的输出;其中各级预热器给料泵分别对应的负荷分配器的输出将作为各级预热器流量控制模块的流量设定值;而高压釜给料泵对应的负荷分配器的输出作为高压釜给料泵的流量设定值,传达至与高压釜给料泵相连的执行机构,通过改变执行机构中变频器的设定频率,进而改变高压釜的流量;
    如图3所示,各级给料泵的额定负荷值分别表示为RB1、RB2、RB3和RB4。负荷分配器的主要功能是乘法器,考虑到各级给料泵的额定负荷(设备参数)可能存在的个体差异,设置了负荷微调系数δ(δ≤1),各级给料泵的负荷微调系数分别表示为δ1、δ2、δ3和δ4。由于在紧密串联连接的设备中,全线的最大生产负荷取决于负荷能力最小的设备,因此当各级给料泵的额定负荷相同时(即设备参数一致),负荷微调系数δ1、δ2、δ3和δ4均为1;当各级给料泵的额定负荷不一致时,以额定负荷最小的给料泵的负荷微调系数为基准值,设定其等于1,按照同时给入各级预热器流量相等的原则可以换算出其它给料泵的负荷微调系数。(例如:中温预热器给料泵的额定负荷为400m3/h,而其它给料泵的额定负荷为500m3/h,比中温预热器的额定负荷高出20%,这时以负荷能力最小的中温预热器给料泵的负荷微调系数为基准,即将δ2设为1,换算出其它给料泵的负荷微调系数均应为0.8)。
    采用负荷主基准后,当调整生产负荷时预热器的液位基本不发生波动,但考虑到干扰等其它因素,针对低温预热器、中温预热器和高温预热器还分别设置了液位控制模块;如图3所示,所述液位控制模块包括用于对预热器液位进行设定的液位设定器、用于检测预热器液位实际值的液位传感器LT和液位控制器LIC;为方便表示,图1和图3中分别以LSP1、LSP2和LSP3代表低温预热器的液位设定值、中温预热器液位设定值和高温预热器液位设定值。所述液位设定器的输出端和液位传感器的输出端均连接液位控制器的输入端;所述液位控制器将本级预热器的液位设定值与本级预热器的液位实际值进行比较得到本级预热器的液位偏差,并将该液位偏差换算为消除本预热器的液位偏差所需要的流量值并作为流量附加给定值进行输出,用±△Q表示该流量附加给定值,如图3所示;当预热器的液位实际值等于液位设定值时,预热器的液位偏差为0,即流量附加给定值ΔQ也为0;当预热器液位超出预定的范围,流量附加给定值ΔQ叠加到流量控制模块的流量设定值上,以便对流量设定值进行补充修正,以此实现预热器液位的精调,消除液位的偏差。
    还针对低温预热器给料泵、中温预热器给料泵和高温预热器给料泵分别设置了流量控制模块;所述流量控制模块,包括用于获得预热器流量反馈值的流量传感器FT(Flow  Transmitter)和流量控制器FIC(Flow Indicator Controller);所述流量控制器FIC,用于将本级预热器的流量给定值与流量附加给定值±△Q叠加后得到的本级预热器流量控制模块的总流量给定值与本级预热器的流量反馈值进行比较得到本级预热器的流量控制偏差,流量控制器根据该流量控制偏差发出相应的调节指令至相应的执行机构,进而通过改变与给料泵相连的执行机构中变频器的设定频率,进而改变给料泵的流量,达到调整负荷的目的;
    由上述可知本实施方式在调整负荷时,多级预热器给料泵和高压釜给料泵将按照同一个负荷主基准值及同一个负荷变化率设定各自的流量基准值(负荷设定)。在图5中,从0%到100%的上升段斜率表示生产工艺所允许的增负荷变化率,从100%到0%的下降段斜率表示生产工艺所允许的减负荷变化率,这两种变化率由工艺工程师根据设备所允许的能力给出,再由控制工程师在负荷主基准给定器的编程时事先设置好。因此当采用负荷主基准给定器调整生产负荷时,各级给料泵按照同一个变化率同时改变流量,这使得各级预热器的进料量和排料量基本相等,其液位保持在原值不变,即调整生产负荷时,预热器的液位保持不变。
    如图1和图3所示低温预热器的给料泵、中温预热器的给料泵、高温预热器的给料泵和高压釜的给料泵均与其各自的执行机构相连接。执行机构由变频器VSD和变频电机M组成,通过改变变频器的设定频率来调整电机的转速,进而改变给料泵的流量。达到调整负荷的作用;
    本实施方式的流量控制器FIC(Flow Indicator Controller)和液位控制器液位控制器LIC(Level Indicator Controller),都采用常规PID调节器实现。
    图7为某冶炼厂高压酸浸工序实施了本发明的高压酸浸给料过程中多级矿浆预热器的负荷-液位协调控制系统后的控制效果。由图7可以看出采用本发明的负荷-液位协调控制系统后,在高压酸浸给料过程的负荷调整期间,多级预热器的液位非常平稳,实现了即保证生产负荷的连续平稳调整,又保证了各级预热器液位平稳的目标。

    关 键  词:
    高压 过程 多级 矿浆 预热器 负荷 协调 控制系统
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    本文标题:高压酸浸给料过程多级矿浆预热器的负荷液位协调控制系统.pdf
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