Verfahren zur Regelung einer Mahlanlage

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Mahlanlage unter Verwendung von vier Regelkreisen, von denen ein Regelkreis den Füllstand des Mahlgut-Vorratssilos durch Änderung der Mahlkraft der Rollenmühle konstant hält. Hierdurch wird bei Schwankungen des Verbrauchs die Durchsatzleistung der Mühle so verändert, daß der MühlenDifferenzdruck und damit die Qualität des Endproduktes konstant aehalten werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Mahlanlage, enthaltend eine Rollenmühle mit hydraulisch erzeugter Mahlkraft und pneumatischem Mahlgutaustrag, einen Sichter, einen Umluftventilator sowie ein Mahlgut-Vorratssilo, wobei

a) durch einen ersten Regelkreis der Unterdruck der Mühle konstant gehalten wird,

b) durch einen zweiten Regelkreis der Differenzdruck zwischen der Gaseintrittsseite der Mühle und der Gasaustrittsseite des Sichters durch Änderung der Menge des der Mühle zugeführten Gutes konstant gehalten wird,

c) durch einen dritten Regelkreis die auf der Gasaustrittsseite des Sichters herrschende Gastemperatur konstant gehalten wird.

[0002] Es ist bekannt, eine Mahlanlage entsprechend dem vorstehend genannten Verfahren zu regeln. Dabei ist die als Mühlendifferenzdruck bezeichnete Größe (die durch den zweiten Regelkreis konstant gehalten wird) ein Maß für die Materialbeladung im Mahlraum der Mühle und im nachgeschalteten Luftstromsichter. Dieser zweite Regelkreis ist jedoch nur dann wirkungsvoll, wenn gleichzeitig die durch die Mühle strömende Gasmenge und damit die Gasgeschwindigkeit konstant gehalten wird. Dieses wird durch den ersten und dritten Regelkreis sichergestellt, da das Fördervolumen des Ventilators bei konstanter Drehzahl bzw. konstanter Stellung des Leitapparates von der statischen Druckerhöhung und der Gastemperatur abhängig ist.

[0003] Dieses auf der Verwendung von drei Regelkreisen beruhende bekannte Verfahren ergibt für eine bestimmte Durchsatzleistung der Mühle einen konstanten Mühlenbetrieb. Schwankungen der auf der Verbraucherseite benötigten Mahlgutmenge müssen hierbei vom Mahlgut- (Endprodukt) Vorratssilo aufgenommen werden. Dies begrenzt einerseits die bei konstanter Mühlenleistung zulässigen Schwankungen des Verbrauchs und bringt außerdem den weiteren Nachteil mit sich, daß das Mahlgut-Vorratssilo u.U. längere Zeit mit niedrigem Füllstand betrieben werden muß, was beispielsweise bei einem Kohlenstaub-Vorratssilo aus Gründen des Explosionsschutzes unerwünscht ist.

[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Regelverfahren der eingangs genannten Art dahin weiterzuentwickeln, daß bei Schwankungen des Verbrauchs die Durchsatzleistung der Mühle so verändert wird, daß hierbei der Mühlen-Differenzdruck und damit die Qualität des Endproduktes konstant gehalten werden.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

d) durch einen vierten Regelkreis der Füllstand des Mahlgut-Vorratssilos durch Änderung der Mahlkraft der Rollenmühle konstant gehalten wird.

[0006] Verrringert sich der Verbrauch und steigt dadurch der Füllstand des Mahlgut- (Endprodukt-) Vorratssilos über den Sollwert ( der möglichst nahe dem größtmöglichen Füllstand liegt), so wird die hydraulisch erzeugte Mahlkraft der Rollenmühle verringert. Dadurch verringert sich die Ausmahlung, was zu einem Ansteigen des inneren Gutkreislaufes und damit zu einer Erhöhung des Mühlen-Differenzdruckes führt. Die Sollwertabweichung des Mühlen-Differenzdruckes verkleinert die der Mühle zugeführte Menge des zu mahlenden Gutes, bis der Sollwert des Mühlen- Differenzdruckes wieder erreicht ist.

[0007] Bei größerem Verbrauch bewirkt demgegenüber der verringerte Füllstand des Mahlgut-Vorratssilos eine Erhöhung der hydraulisch erzeugten Mahlkraft der Rollenmühle. Dadurch vergrößert sich die Ausmahlung, was zu einem Absinken des inneren Gutkreislaufes und damit zu einer Erniedrigung des Mühlen-Differenzdruckes führt. Die negative Sollwertabweichung des Mühlen-Differenzdruckes regelt in diesem Falle die Menge des der Mühle zugeführten, zu mahlenden Gutes so weit hoch, bis der Sollwert wieder erreicht ist.

[0008] Die erfindungsgemäße Regelung sorgt damit unabhängig vom jeweiligen Verbrauch bei annähernd konstant gehaltenem Füllstand des Mahlgut-Vorratssilos für einen gleichbleibenden inneren Materialkreislauf zwischen Mühle und Sichter, was sich günstig auf das Konstanthalten der Feinheit des Endproduktes auswirkt.

[0009] Ein Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Zeichnung veranschaulicht.

[0010] Die Anlage enthält eine Rollenmühle 1 mit hydraulisch erzeugter Mahlkraft und pneumatischem Mahlgut-Austrag, ferner einen über der Rollenmühle 1 angeordneten Luftstromsichter 2, einen Staubabscheider 3, ein Mahlgut-(Endprodukt-)Vorräts- silo 4, einen Umluftventilator 5, eine Einrichtung 6 zur Gutaufgabe sowie eine Feuerung 7 bzw. einen sonstigen Heißgaserzeuger. Weitere Elemente der Anlage werden bei der Beschreibung der Funktion erläutert.

[0011] Das Vorratssilo 4 stützt sich auf Druckmeßdosen 8 ab, die mit einem Regler 9 in Verbindung stehen, der über einen Elektromotor 10 auf ein Druckbegrenzungsventil 11 wirkt, das in dem Hydraulikkreis zur Erzeugung der Mahlkraft der Rollenmühle 1 liegt.

[0012] Die Konstanthaltung des Unterdruckes der Mühle (und damit die Konstanthaltung der Menge der Mühlenumluft) kann auf zwei verschiedene Weisen erfolgen:

[0013] Die eine Möglichkeit besteht darin, den Mühlenumluft-Ventilator 5 mit konstanter Drehzahl bzw. fester Einstellung zu betreiben und den Unterdruck auf der Gaseintrittsseite der Mühle (Leitung 12) mittels eines Druckmeßelementes 13 zu messen und über einen ersten Regelkreis konstant zu halten. Dies kann über eine Regelklappe 14 in der vom Kamin (Leitung 15) zur Feuerung 7 führenden Rückluftleitung 16 oder über eine (nicht dargestellte) Frischluftklappe auf der Gaseintrittsseite der Mühle 1 erfolgen.

[0014] Die andere Möglichkeit zur Konstanthaltung des Unterdruckes der Mühle (und damit zur Konstanthaltung der Menge der Mühlenumluft) erfolgt durch Messung der Umluftmenge mit einer Blende 17 und Regelung des Umluftventilators 5 in Abhängigkeit von diesem Meßsignal über einen Regler 18 (erster Regelkreis).

[0015] Der zweite Regelkreis, der den Differenzdruck zwischen der Gaseintrittsseite (Leitung 12) der Mühle 1 und der Gasaustrittsseite (Leitung 19) des Sichters 2 konstant hält, umfaßt die an die Leitungen 12 bzw. 19 angeschlossenen Druckmeßelemente 13 bzw. 20, einen den Differenzdruck bildenden und das Istsignal mit einem Sollwert vergleichenden Regler 21 sowie eine vom Regler 21 gesteuerte Einrichtung 22 zur Beeiflussung der der Mühle 1 zugeführten Menge des zu mahlenden Gutes.

[0016] Der dritte Regelkreis, durch den die Gastemperatur auf der Gasaustrittsseite (Leitung 19) des Sichters 2 konstant gehalten wird, enthält ein Temperatur-Meßelement 23, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über einen Regler auf die Feuerung 7 wirkt. Statt dessen kann die Konstanthaltung der Gastemperatur auch durch eine Regelklappe in einer Heißgas-Zuführungsleitung erfolgen.

[0017] Der erfindungsgemäß vorgesehene vierte Regelkreis dient zur Konstanthaltung des Füllstandes des Mahlgut-Vorratssilos 4 durch Änderung der hydraulisch erzeugten Mahlkraft der Rollenmühle 1. Das von den Druckmeßdosen 8 gelieferte Signal wird dem Regler 9 zugeführt, der bei einer Abweichung vom Sollwert den Hydraulikdruck der Rollenmühle 1 über das vom Motor 10 verstellte Druckbegrenzungsventil 11 variiert.

[0018] Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist schließlich noch ein fünfter Regelkreis vorgesehen, der die Feinheit des Mahlgutes durch Verstellen des Sichters 2 (beispielsweise durch Verstellen der Leitschaufeln eines statischen Sichters oder der Flügel eines Turbo-Windsichters) konstant hält. Dieser fünfte Regelkreis enthält einen Regler 24, dem einerseits von einer (nicht dargestellten) die Feinheit des Endproduktes messenden Einrichtung ein entsprechendes IstwertSignal 25 und andererseits ein Feinheits-Sollwertsignal 26 zugeführt wird. Das Ausgangssignal 27 dieses Reglers 24 dient zur Verstellung des Sichters 2.

[0019] Zur weiteren Erläuterung der Erfindung diene folgendes Beispiel:

[0020] Ein Zementbrennofen wird mit einer Tagesleistung von 3 000 t betrieben, wobei eine Kohlenstaubmenge von ca. 20 t/h am Ofenbrenner benötigt wird. Hierbei sei bei einer Mühlenleistung von 20 t/h der zur Erzeugung der Mahlkraft an der Rollenmühle dienende Hydraulikdruck ca. 120 bar und der Differenzdruck der Mühle ca. 50 mbar.

[0021] Bei einer Reduzierung der Ofenleistung auf 2 000 t/Tag werden noch ca. 13 t/h Kohlenstaub am Ofenbrenner benötigt. Die Reduzierung der Kohlenstaubentnahme aus dem Vorratssilo führt zu einer Erhöhung des Füllstandes bei unveränderter Mühlenleistung. Diese Füllstandserhöhung führt über einen Regler zur Senkung des Hydraulikdruckes bzw. der Mahlkraft, was eine schlechtere Ausmahlung und damit eine Erhöhung des Mühlendifferenzdruckes zur Folge hat. Dies resultiert in einer Verminderung der Mühlenaufgabegabemenge. Dieser Ausgleichs- bzw. Regelvorgang hält so lange an, bis der als Sollwert vorgegebene Füllstand im Vorratssilo wieder erreicht ist und konstant bleibt. Dabei ist dann die Mühlenleistung 13 t/h bei einem Differenzdruck von 50 mbar und einem Hydraulikdruck von ca. 80 bar.

Ansprüche

1. Verfahren zur Regelung einer Mahlanlage, enthaltend eine Rollenmühle mit hydraulisch erzeugter Mahlkraft und pneumatischem Mahlgutaustrag, einen Sichter, einen Umluftventilator sowie ein Mahlgut-Vorratssilo, wobei

a) durch einen ersten Regelkreis der Unterdruck der Mühle konstant gehalten wird,

b) durch einen zweiten Regelkreis der Differenzdruck zwischen der Gaseintrittsseite der Mühle und der Gasaustrittsseite des Sichters durch Änderung der Menge des der Mühle zugeführten Gutes konstant gehalten wird,

c) durch einendritten Regelkreis die auf der Gasaustrittsseite des Sichters herrschende Gastemperatur konstant gehalten wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

d) durch einen vierten Regelkreis der Füllstand des Mahlgut-Vorratssilos durch Änderung der Mahlkraft der Rollenmühle konstant gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verwendung eines auf Druckmeßdosen angeordneten Vorratssilos, wobei das von den Druckmeßdosen gelieferte Meßsignal einem Regler zugeführt wird, der bei einer Abweichung vom Sollwert den Hydraulikdruck der Rollenmühle über ein elektrisch verstellbares Druckbegrenzungsventil ändert.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen fünften Regelkreis die Feinheit des Mahlgutes (Endproduktes) durch Einstellung des Sichters konstant gehalten wird.

Zeichnung