1.6.1.3. Задачи управления процессами периодической варки целлюлозы

Для всех периодических процессов варки цел­люлозы общими являются следующие задачи. Задачи управления варочным цехом

1. Расчет графиков работы варочных котлов, обеспечивающих заданную производительность, с учетом существующих ограничений (ресурса по пару, ограничения по производительности смеж­ных цехов, требования по совпадению или несов­падению стадий, например, перепуск из котла в котел, загрузка щепы при наличии одного загру­зочного устройства и т. д.).

2. Адаптация математических моделей по ре­зультатам лабораторных анализов.

3. Представление информации на экран видео­терминала (мнемосхем котла и варочного цеха, гра­фиков изменения параметров процесса во времени, текстовой информации, служебной информации для настройки систем управления).

4. Идентификация стадий варки (для этого ис­пользуются сигналы состояния запорно-регулиру-ющей арматуры и при необходимости некоторые аналоговые сигналы).

5. Выдача отчетной документации — «рапорта варки» по каждому котлу, в котором отражены

все основные показатели по каждой из стадии про­цесса и отклонения от заданного режима, а также отчетного документа по потоку и т. д. Задачи управления варочным котлом 1. Управление загрузкой щепы включает учет количества щепы, если установлены весы, и конт­роль уплотнения щепы. Весы (как правило, тензо-датчики) устанавливаются на ленточном транспор­тере или под «лапой» котла. Количество а. с. щепы рассчитывается по данным измерения массы и влаж­ности, причем влажность щепы должна определяться для каждой варки. Если влажность определяется один раз в смену или в сутки, то следует иметь в виду, что при расчете а. с. массы вносится значи­тельная погрешность, определяемая особенностями хранения и поставки щепы для каждого комбина­та. Влажность щепы измеряется лабораторными методами. При относительной погрешности измере­ния массы загружаемой щепы около 2 % и влажно­сти тоже около 2 % относительная погрешность измерения массы а. с. щепы составит примерно 6 %.

Следует отметить, что, как правило, на большин­стве предприятий масса щепы не измеряется.

Контроль подачи пара на уплотнение щепы мо­жет проводиться двумя способами: путем измере­ния среднего давления в котле за время загрузки щепы и сравнения его с заданным или измерением количества пара, подаваемого в котел.

2. Управление заливкой варочного раствора. Дозировка щелоков должна обеспечить поддержа­ние начальной концентрации и общего количества активного агента варочного раствора в заданных пределах или, другими словами, удельного расхо­да активной щелочи и гидромодуля. При относи­тельной погрешности измерения расходов щелоков, массы и влажности щепы примерно 2 % началь­ная концентрация активного агента будет поддер­живаться с точностью 10 % , что приводит к коле­баниям качества целлюлозы. Как правило, дози­рование щелоков для сульфатного процесса произ­водится по заданному количеству активного агента (в кг) и объему заливаемых щелоков. В зависимо-

121751

Для всех мономолекулярных химических реак­ций константа скорости реакций подчиняется за­кону активации Аррениуса:

/^-фактор был предложен Врумом для сравне­ния различных температурных режимов при варке

сти от технологической схемы, по которой работа­ет завод, для измерения количества заливаемых щелоков могут использоваться магнитные расхо­домеры или измерители уровня в баках мерниках. В процессе сульфитной варки в котел закачивает­ся определенное количество регенерационной ва­рочной кислоты и затем производится перепуск из котла, находящегося в конце пропитки. Закачка перепуска заканчивается по появлению кислоты в трубопроводе, соединенном с верхней частью кот­ла. В качестве индикатора наличия кислоты в тру­бопроводе используются датчики протока, а для измерения количества регенерационной сульфитной кислоты — магнитные расходомеры.

3. Управление температурно-временным режи­мом осуществляется с помощью структуры стан­дартного цифрового ПИД-регулятора. Если на котле установлены несколько датчиков для измерения температуры, то управление можно вести как по средней температуре, так и по любой из них. Для измерения температуры в котле, как правило, ис­пользуются платиновые термометры сопротивления (платина-100 или платина-500).

4. Управление давлением (сдувками) в процессе сульфатной варки ведется по заданному давлению. В процессе сульфитной варки производят сдувки, которые условно делятся на сдувки высокого, сред­него и низкого давлений и на конечную сдувку. Сдувки ведутся непрерывно, но направляются в различные регенерационные цистерны. Для конеч­ной сдувки задается требуемый вид кривой паде­ния давления в котле, определяемый типом вар­ки. Для измерения давления используются обще­промышленные датчики.

5. Расчет заданных температурно-временных графиков и заданных кривых давления. По задан­ной длительности и конечной температуре опреде­ляется требуемый вид графика для данного типа варки. График подъема температуры задается в виде кусочно-линейной кривой. График давления так­же задается в виде кусочно-линейной кривой и оп­ределяется длительностью варки и требуемым дав­лением на стоянке.

6. Групповое управление запорно-регулирующей арматурой, обеспечивающее последовательное вклю­чение-отключение клапанов и насосов при перехо­де на следующую стадию процесса варки.

7. Управление качественными показателями имеет особенности для каждого вида варки. Они рассмотрены ниже.

Функциональная схема автоматизации процес­са периодической варки приведена на рис. 1.79. На схеме обозначены следующие системы управле­ния процессами периодической сульфатной варки:

— управление температурой варочного раство­ра — TIRCA;

• управление давлением в котле (управление сдувками) — PIRCA;

• управление заливкой белого и черного щело­ка — QIC;

• управление качественными показателями {ОС);

• управление дозаливкой бака-мерника белого и черного щелока — ЫСА;

— управление арматурой.