Dozowanie paliw alternatywnych przy pomocy technologii wag obrotowych (Pfister Rotor Weighfeeder)
Robert Krist (Dipl. Ing. FH) - Dyrektor ds. Sprzedaży

WSTĘP

Celem osiągnięcia wysokiego standardu produkcji, ochrony środowiska i obniżenia kosztów produkcji konieczny jest pomiar dozowania materiałów sypkich jako połączenie ważenia i odmierzonego wprowadzania materiałów do systemu z gromadzeniem informacji danych.

Koncentrujemy się przy tym nie tylko na dokładności krótko- i długo- terminowej, szerokim zakresie działania i łatwości obsługi, lecz również niezbędna jest optymalna integracja systemu pomiaru nadawy materiałów sypkich ze schematem automatyzacji procesu produkcji.

Systemy PFISTERA rotowag czyli obrotowych wag dozujących spełniają bieżące wymagania producentów cementu w zakresie dynamicznych pomiarów grawimetrycznych, ważenia i sterowania procesem.

Systemy rotowag PFISTERA udowodniły swą niezawodność szczególnie przy dozowaniu paliw pyłowych takich jak pył węglowy, pet-koks, mączka surowcowa, popioły lotne, dodatki dozowane do młynów cementu, paliwa alternatywne oraz mączki zwierzęce, uzyskując doskonałe parametry jakości i dokładność w procesie produkcji cementu.

Dla dozowania wszystkich rodzajów paliw alternatywnych Pfister zastosował wielopaliwową wagę obrotową typu TRW-S/D. Wprowadzenie do eksploatacji tej wagi obrotowej Pfistera typu TRW-S/D dla paliw alternatywnych nastąpiło w 1997 roku i od tego czasu ponad 100 instalacji podawania paliw alternatywnych do pieców cementowych pracuje na świecie.

WYMAGANIA WIELOPALIWOWEGO SYSTEMU DOZOWANIA

Pozostałości płatkowe i włókniste uzyskiwane na wysypiskach odpadów przemysłowych i przy segregacji odpadów są coraz częściej użytkowane jako paliwa wtórne i alternatywne przy spalaniu w piecach obrotowych. Zastępują one kopaliny takie jak olej, gaz lub węgiel. Przykładami paliw alternatywnych są : RDF, FLUFF, pocięte wyroby z tworzyw sztucznych, papiery i odpadki drewna, strzępy tekstylne, ubrania nasączone olejem, mączka zwierzęca, mączka kostna, osady z oczyszczalni ścieków, ziemia okrzemkowa itp. Odpowiednią instalacją do stosowania tych wszystkich paliw alternatywnych jest system wielopaliwowej rotowagi Pfistera typu TRW-S/D (Multi Fuel Rotor Weighfeeder TRW-S/D system).

Materiały te są trudne do ważenia ze względu na ich zróżnicowaną strukturę oraz często niewielką gęstość usypową. Fakt, że niektóre paliwa alternatywne są niehigieniczne oraz potencjalnie wybuchowe, powoduje wyższe wymagania jakościowe systemu dozującego. Dlatego wymagany jest zamknięty i przeciwwybuchowy transport od zbiornika paliw alternatywnych do palnika pieca. Wymusza to pracę systemu ważenia w odrębnych funkcjonalnych modułach zamkniętych. Rotowagi TRW-D pracujące w rejonie wybuchowym zaprojektowane są zgodnie z nowymi przepisami ATEX .

Dalszym wymaganiem, które musi spełniać nowoczesne urządzenie ważąco-dozujące jak rotowaga, jest wysoka krótkoterminowa dokładność, ciągły grawimetryczny pomiar oraz systematyczna reakcja na sygnały z procesu ważenia i dozowania a w szczególności:

- wysoka krótko- i długoterminowa dokładność,
- wykluczenie jakichkolwiek zmiennych zaburzeń,
- kompensacja zakłóceń,
- duży zakres wydajności sterowania,
- konstrukcja prosta i zamknięta,
- integracja systemu instalacji dozowania materiału sypkiego z systemem transportu do palnika,
- prosta obsługa,
- wysoka niezawodność pracy, niska ścieralność i szybka wymiana części ścieralnych,
- możliwie najniższe koszty instalacji, rozruchu i serwisu,
- strategia sterowania perspektywicznego; zamiast sterowania po dozowaniu.

KONSTRUKCJA SYSTEMU

Wybieranie paliw zastępczych z pomocniczego zbiornika następuje przy pomocy obracającej się śruby. Paliwo dostaje się do zbiornika homogenizacyjnego kalibrowanego, wyposażonego w mieszadło. Materiał przechodzi przez rotowagę TRW-S/D, gdzie następuje ważenie i w sposób sterowany transportowany jest do pneumatycznego urządzenia dozującego. Dalej następuje transport do dozownika materiałów płatkowych/włóknistych. Przez rękaw pneumatyczny materiał jest dalej transportowany do linii zasilania i wdmuchiwany bezpośrednio do palnika.

Ważenie paliw alternatywnych następuje automatycznie w rotowadze PFISTERA i w zbiorniku homogenizacyjnym, który wyposażony jest w celki ważące i tzw system blokowy do kalibracji w ruchu.

ZASADY DZIAŁANIA ROTOWAG PFISTERA

Rotowaga PFISTERA pracuje na zasadzie poziomego grawimetrycznego dozownika obrotowego w połączeniu z urządzeniem ważącym. Urządzenie jest proste, całkowicie szczelnie zamknięte, umożliwiające bezpośrednie pobieranie materiału pyłowego, ważenie i bezpośrednie wprowadzanie go do pnematycznego systemu dozowania palnika.

Rotowaga PFISTERA składa się z poziomego wirnika, który transportuje materiał z podajnika do obszaru odbioru . Górne i dolne płyty uszczelniające wraz z obudową dozownika tworzą urządzenie gazoszczelne i pyłoszczelne.

Oś ważenia przechodzi przez elastyczne łącze od wlotu do wylotu. Skutkiem tego siły reakcji wtórnej, spowodowane wahaniami ciśnienia są całkowicie skompensowane i nie mają wpływu na przebieg dozowania.

Masa materiału pyłowego w dowolnym momencie ważenia w sekcji ważącej
zostaje zmierzona przez urządzenie ważące (celka ważąca), zaś wynik pomiaru jest zapamiętany przez CSC (the Can-System-Controlled) - system sterowania typu bus. Stąd ciężar ładunku jest znany przed wyjściem z dozownika. Również wymagana prędkość kątowa dozownika obrotowego zostaje obliczona przed wyjściem materiału z dozownika. Wymagana prędkość dozownika zostaje nastawiona w napędzie według wartości zależnej od potrzebnej ilości dozowania i danych w pamięci sterownika.

Zasady sterowania perspektywicznego, zwane ProsCon®, umożliwiają kompensację ewentualnych zakłóceń i zapewniają doskonałą dokładność krótko- i długo-terminową. Jest to główna zaleta naszego systemu i przewaga nad innymi systemami, które działają przy sterowaniu w oparciu o dane uzyskane po wyjściu materiału z dozownika, co powoduje chwilowe zaburzenia procesu dozowania bez kompensacji.

Strategia sterowania pomiaru typu ProsCon® oparta jest obliczeniach zamiast na regulacji i tworzy nowy standard najwyższej możliwej jakości pomiaru. Sterowanie rotowagi PFISTERA systemem ProsCon® do podawania paliw pyłowych do palników umożliwia uzyskanie bardzo niskiego stężenia tlenku węgla i tlenku azotu przy bardzo niskim stężeniu tlenu.

System sterowania CSC umożliwia komunikację z prawie wszystkimi możliwymi systemami sterowania procesem produkcji.

WNIOSKI

Jasna i prosta konstrukcja rotowagi PFISTERA wraz z naszym systemem perspektywicznego sterowania typu ProsCon® zapewniają wysoką krótko- i długo- terminową dokładność ważenia.

Szeroki zakres stosowania, ciągła reakcja sterowania w procesie dozowania oraz prosta obsługa rotowag Pfistera typu Pfister Rotor Weighfeeders powodują ich zastosowanie we wszystkich stadiach procesu produkcji cementu.

Zakres zastosowania rotowag PFISTERA obejmuje mierzenie materiałów sypkich od pyłów do materiałów gruboziarnistych jak również materiałów gorących i odpadów.

Około 100 instalacji dozowania paliw alternatywnych dowodzi ich skuteczności i funkcjonalności w ciągłej pracy o pełnej wydajności. Użytkownicy naszych rotowag zastępują około 80% paliw pierwotnych, co daje wymierne oszczędności kosztów produkcji cementu. Nasze instalacje osiągają wydajnośc do 12 t/godz.

Zapraszamy do zapoznania sie z naszymi instalacjami w czasie wizyt referencyjnych.

Proszę o bliższy kontakt w sprawie technologii rotowag PFISTERA typu: the Pfister Rotor Weighfeeder.

PFISTER GmbH,
Stätzlinger Str. 70, 86086 Augsburg, Germany
Email: sales@pfister.de www.pfister.de
Tel: 0049-821-7949-0 Fax: 0049-821-7949-27