Способ управления подачей топлива в нагревательную печь

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

)545 A (19) (11) зю F23N104

I ф » ф z

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л4рзэии

ЖУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3603897/24-06 (22) 10.06.83 (46) 30. 10.84. Бюл. ¹ 40 (72) И.Н.Зинченко, Э.Н.Кульпа, Н.В.Гончаров, А.В.Авраменко, В.И.Бондаренко и А.И.Киселев (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (53) 621. 182.26(088.8) (56) 1. Хесин М.Я. Автоматическое управление горелками мощных агрегатов. М., "Энергия", 1979, с. 119. (54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ

ТОПЛИВА В НАГРЕВАТЕЛЬНУЮ ПЕЧЬ путем измерения температуры в печи, изменения суммарного расхода топлива в зависимости от температуры изменением количества включенных горелок и стабилизации давления в рабочем пространстве печи воздействием на дымовой шибер, установленный в дымоотводящем канале, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения равномерности нагрева металла по ширине печи и экономии топлива, дополнительно измеряют разность температур по ширине печи, сравнивают ее с заданной и отключают горелки со стороны положительного результата сравнения и включают — со стороны отрицательного, а стабилизацию давления дополнительно осуществляют путем ступенчато изменяемой пропорционально коФ личеству включенных горелок подачи щ

I ,воздуха перед шибером в дымоотводящий

1 канал по его периметру.

1 11215

Изобретение относится к регулированию процесса горения топлива и может быть использовано в металлургии и других отраслях промышленности.

Известен способ регулирования рас5 хода топлива по технологическому параметру, включающий измерение темпе ратуры в рабочем пространстве печи, изменение суммарного расхода топлива в зависимости от температуры путем 10 изменения количества включенных горелок и стабилизацию давления в рабочем пространстве печи путем воздействия на дымовой шибер, установленный в дымоотводящем канале (11.

Недостатком данного способа является то, что при регулировании суммарного расхода топлива путем изменения количества включенных горелок не обеспечивается равномерное распределение подводимого тепла по ширине ,печи, а также из-за дискретного характера управления горелками не обеспечивается стабилизация давления в рабочем пространстве путем воздействия на дымовой шибер.

Целью изобретения является повышение равномерности нагрева металла по ширине печи и экономия тпплива.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления пода30 чей топлива в нагревательную печь путем измерения температуры в печи, изменения суммарного расхода топлива в зависимости от температуры изменением количества включенных горелок и З5 стабилизации давления в рабочем пространстве печи воздействием на дымовой шибер, установленный в дымоотводящем канале, дополнительно измеряют разность температур по ширине печи, 40 сравнивают ее с заданной и отключают горелки со стороны положительного результата сравнения и включают— со стороны отрицательного, а стабилизацию давления дополнительно осуществляют путем ступенчато изменяемой пропорционально количеству включенных горелок подачи воздуха перед шибером в дымоотводящий канал по его периметру.

На чертеже приведена схема системы управления подачей топлива в нагревательную печь, реализующей данный способ.

Система содержит нагревательную печь 1, горелки 2 газовые, клапаны 3 отсечные, установленные на трубопроводе подачи газа, клапаны 4 отсечные—

45 2 на трубопроводе подачи воздуха на горение, блек 5 управления включением и отключением горелок, датчик 6 температуры в печи, задатчик 7 температуры в печи, блок 8 переключения горелок, датчики 9 температуры по ширине печи, задатчик 10 разности температур по ширине печи, датчик 11 давления в печи, задатчик 12 давления в печи, регулятор 13 давления, механизм 14 исполнительный, шибер 15 дымовой, шибер воздушный 16 подачи воздуха в дымоотводящий канал, клапаны 17 отсечные воздуха.

Система работает следующим образом.

К включенным горелкам нагревательной печи 1 подается газообразное топливо и воздух в заданном соотношении.

Работой горелок. управляет программный блок 5 отключения и включения одной или нескольких из них по температуре в рабочем пространстве печи t>, измеряемой датчиком 6. Управление осуществляется воздействием на отсечные клапаны 3 газа и соответственно - клапаны 4 воздуха на горение. При температуре печи „ ниже заданного значения зд вводимого с помощью задатчика 7, блок 5 управления последовательно (с выдержкой времени между своими включениями) увеличивает количество включенных горелок, ступенчато увеличивая суммарный расход топлива в печь и соответственно подводимую тепловую мощность. При этом расход топлива через каждую из включенных горелок остается постоянным, т,е. горелки работают с постоянной и оптимальной производительностью, что .и обеспечивает экономичное сжигание

1 топлива. В зависимости от режима нагрева (например, в печах непрерывного или периодического действия) заданное значение температуры, вводимое с помощью задатчика 7, может быть постоянным t " = const или изменяться

fl м в функции времени t„ = f(c} в соответствии с заданным графиком нагрева.

Последний случай реализуется с помощью программного задатчика 7. При достижении температурой t заданного значения блок 5 сокращает количество включенных горелок, поддерживая подводимую тепловую мощность в соответствии с тепловой нагрузкой печи. Выравнивание температуры по ширине печи осуществляется блоком 8 переключения горелок, управляющим переключением горелок (без изменения количества

-т паны 17 воздуха, количество которых равно количеству горелок печи. При последовательном включении всех горелок блок 5 соответственно отключает все клапаны 17, т.е. воздушный шибер полностью отключен. При этом давление в рабочем пространстве поддерживают обычным способом, воздействуя на дымовой шибер 15. В момент отключения блоком 5 одной или нескольких горелок с его выхода подается сигнал на включение клапана 17 (или клапанов 17) воздуха, подаваемого в дымоотводящий канал, причем количество включенных клапанов 17 равно количеству отключенных горелок. Расход воздуха, обеспечивающий необходимый диапазон изменения сопротивления канала, определен пропускной способностью клапа- нов 17. При включении блоком 5 одной или нескольких горелок он одновременно отключает соответствующее количест" во клапанов подачи воздуха в канал.

Составитель И. Лазутов

Редактор С. Тимохина Техред Л,Коцюбняк Корректор О. Луговая

Заказ 7962/31

Тираж 531

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,,Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 11215 включенных) в зависимости от величины и знака разности температур по ширине печи + и 1,„п= — й„. Усло Р вимся, что при t "„P > t"„ разность положительна т ° е ° t p t и = +ь t n n пр п если же t„P (t„, то t„Р

На входе блока 8 разность сигналов датчиков температуры по ширине печи сравнивается с заданным-значением

ht „, вводимым с помощью задатчика

3А

10. При 6t „>, л t блок 8 переключает горелки, причем направление переключения зависит от знака разности. Например, если ht„ ) b t „ пр л т.е. t „- tÄ = + а „„, и при этом пр л

g ьй Ä ) д Ь n, то блок 8 переключает одну или несколько горелок в направлении более низкой температуры (вданном случае t ), В момент очередного срабатывания блока 5 и на период заданной выдержки времени с его выхода в блок 8 вводится сигнал, исключающий воэможность одновременного срабатывания этих блоков.

Качественное регулирование давления в печи осуществляется дополнительным оснащением дымоотводящего канала воздушным шибером 16, синхронно с возмущением, изменяющим сопротивление канала за счет подачи воздуха, вводимого по его периметру в поток продуктов сгорания. Управляет шибером 16 блок 5 через отсечные клаИспользование предложенного способа позволяет поддерживать заданный тепловой и температурный режимы, обеспечивает выравнивание температур и тепловых потоков по ширине печи (а следовательно, и по ширине металла), поддержание постоянного давления в рабочем пространстве и экономию топлива.