Система управления режимом горения в кольцевых рекуперативных печах

 

" и*1 ЧЕ". Í„-„

- 611 ИО.хЕ, Союз Советских

Социалнсткческнх

Республмк

П И С А Н<Й-е-

11 11720273

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф .,ДФ «, .= г (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16,11.77 (21) 2545003/22-02 (5! )М. Кл.

F 27 В 13/02 с присоединением заявки .%

Йеуаарстеенный комитет (23) Приоритет ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 05.р3.8р. Бюллетень М 9

Дата опубликования описания 10.03.80 (53) УДК 621,783. .233(088.8) ll. А. Бадалов, 3. E. Круашвили, А. М. Кюркчян, B. Г. Лисиенко, А. П. Скуратов, А. Л. Гончаров, А. А. Фотов, М. Ф. Столетний, H. И. Хухарев, Ю..Б. Лоц, В. А. Серебряков, А. Ф. Бунаков, Г. E. Старков и Е. Ll. Клемперг

Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт автоматизации производственных, процессов в промышленности, Уральский политехнический институт им. С. М. Кирова и Первоуральский ново-трубный завод (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ ГОРЕНИЯ В КОЛЬКЕВЫX

РЕКУПЕРАТ11ВНЫХ. ПЕЧАХ

Изобретение относится к печной теплотехнике и предназпачецо, преимущественно, для использования в системах управления режимом горения в кольцевых рекуперативных печах.

Известна система управления режимом горения в кольцевых рекуперативных печал, содержашая датчики температуры, регуляторы температуры и соотношения топливовоздух по количеству отапливаемых зон.

Недостаток известкой системы заключается в ее относительно низкой надежности.

Пель изобретения — повышение эффективности работы печи без повышения риска по браку по нагреву при простоях и малых нагрузках.

Поставле1спая цель достигается тем, что система дополни7ел1.но снабжена блоком определения скорости изменения температуры зон печи, вычислительным устройством, вход1л которого подключены к выходам блока определения скорости изменеппя тем11.t <туры:<он пс чи блоком

Определения производительности зон печи и блоком определения местоположения заготовок в печи, причем входы блока определения производительности зон подключены к выходам блока определения скорости перемещения заготовок в печи и блока определения местоположения заготовок, который подключен к датчикам длины, диаметра и теплофпзических свойств заготовок, а выходы вычислительного устройства подключены к регуляторам температуры соответствуюших зон и срав<1ива1ошим устройством, связан,ным с регуляторами соотношения соответствуюших зон. Кроме тог.>, система снабжена последовательно соединенными датчиками тем1,ературы воздуха после рекуператора, задатчиками и регуляторами температуры воздуха, исполнительными механизмами при регулируюшпх Органах на воздухопроводе соответству1<хппх амон пр1< 1ем ВХОды задатч11ков т<. Mll<. р<<ту(

К ВЫХОДУ B11 П1СЛП7Е11ЬНОГО УС 7 Р<111С I 1< t

720273

На чертеже приведена блок-схема системы управления режимом горения в кольцевой рекуперативной печи применительно для одной зоны.

Схема состоит из зоны 1 регулирования температурным ре;кимом горения, заготовки 2, датчика 3 температуры зоны, регулятора 4 температуры зоны, исполнительного механизма 5 при pe).улирукицем органе 6 на газопроводе 7, дрос- о селирующего устройства 8 с расходомерами газа 9 и воздуха 10, регулятора 11 соотношения расходов топлива и воздуха, исполнительного механиэ..ч 12 при регулирующем органе 13 на воздухопровсдс

14, горелки 15 низкого давления, вс нтилятора 1 G Dïë подачи воздуха В Бозду ховод 14, сравнивающего устройства 17, блока 18 определения скорости из иенения ,температуры в зоне, вычислительного уст- И ройства 19, канала 0 для отвода продуктов сгорания 21, трубчатого рекуператора 22, входного канала 23 воздухопровода в рекуператор, выходного канала 24 воэдухопровода с горячим воздухом, дат> чика 25 с задатчиком 6 и регулятором

27 температуры воздуха после рекуиератора, исполнительного механизма 28 при регулирующем органе >9 на воздухопроводе

30 для снижения температуры горячего воздуха, блока 31 определения производительности зоны, задатчика 32 длины и диаметра заготовки, блока 33 определения местоположения заготовок в зоне, блока 34 определения скорости перемеше- ния заготовок в печи.

Система работает следующим образом.

Нагреваемые в зоне 1 заготовки 2 перемещаются в процессе нагрева. Температуру в зоне печи измеряют датчиком 3 и поддерживают ее на заданном уровне регулятором 4, воздействую>цим на расход топлива при помощи исполнительного механизма 5 при регулирующем органе 6 на газопроводе 7. Расходы газа и возду

45 ха измеряются дросселируюшими устройствами 8, и с них сигналы подаются на вто- ричные регистрирующие и показывающие приборы расхода газа 9 и расхода воздуха 10. С выходных электрических датЯ) чиков вторичных приборов, регистрирующих расход газа и воздуха, сигналы подаются на сравнивающее устройство 17, me определяется действенный коэффициент расхода воздуха (к-с> ) и сравнивается с заданным значением коэффициента расхода воздуха (ос., ), рассчитываемым и зависимости от скорости изменения температуры B зоне 18 и производительности зоны 31.

Величина рассогласования (л - ) подается на регулятор 11, поддерживающий даннь и коэффициент расхода воздуха посредством исполнительного механизма

12, вал которого сочленеп с валом регулирующего органа 13 на воздухопроводе

14. К горелке 15, т.е. к устройству для сжигания газа, подается топливо через газопровод 7 и воздух- через воздухоировод 14.

Сигнал от датчика 3 температуры в зоне поступает в блок 18, где непрерывно определяется скорость изменения температуры в зоне (по выра>кению

Я=в сЦ а д и поступает в вычислительный блок 19.

В вычислительный блок поступает также сигнал из блок- 31 определения производительности зон В блок определения производительности передаются сигналы из блока 34 определения скорости перемещения заготовок в печи и блока

33 определения местоположения заготовок в печи, который, в свою очередь, подключен к задатчику 32 длины, диаметра и теплофизических свойств заготовок.

Каждый раз в процессе перемещения заготовок в печи пересчитывается производительность и определяется текущая про— изводительность (T/÷) зоны.

Одновременно в вычислительном устройстве непрерывно вычисляется зависимость коз)фициента иэбь,тка воздуха (с д,-, ) от скорости изменения температуры в зонах печи, производительности зон и теплофиэи.еских свойств нагрев ае мого ме та лла

>a . t тек (р м)

Вычисленное значение с,, поступает в сравнивающее устройство и поддерживается регулятором соотношения. Например, коэффициент избытка воздуха увеличивается и поддерживается в пределах 1,5 — 6, что ".ïîñîáñòâует более резкому снижению температуры.

273

1. Система управления режимом горения в кольцевых рекуперативных печах, содержащая датчики температуры и регуляторы температуры и соотношения толливо-воздух по количеству отапливаемых зон, отличающаяся тем, что, с целью повышения зффективности работы печи без повышения риска брака по наг реву при простоях и малых нагрузках печи, она дополнительно снабжена блоком определения скорости изменения температуры зон печи, вычислительным устройством, входы которого подключены к выходам блока определения скорости изменения температуры зон печи, блоком определения производительности зон печи и блоком определения местоположения эагьтовок в печи, причем входы блока определения производительности зон подключены к выходам блока определения скорости перемещения заготовок в печи и блока определения местоположения заготовок в печи, который подключен к датчикам длины, диаметра и теплофизических свойств заготовок, причем выходы вычислительного устройства подключены к регуляторам температуры соответствующих зон и cpasниваюшим устройством, связанным с регуляторами соотношения соответствующих зон.

2. Система по и. 1, о т л и ч а юш а я с я тем, что она снабжена последовательно соединенными датчиками температуры воздуха после рекуператора, эадатчиками и регуляторами температуры воздуха, исполнительными механизмами при регулирующих органах на воздухопроводе соответствующих зон, причем входы задатчиков температуры воздуха после рекуператоров подклк чены к выходу вычислительного устройства.

5 720

При достижении температуры в зоне, соответствующей данному режиму нагрева, вычислительное устройство устанавливает новое значение — коэффициент избытка воздуха, например в пределах 0,9-1,15.

Воздух, подаваемый в горелке 15, подогревается в трубчатом рекуператоре

22 до 300-400 С.

Подогрев воздуха происходит следую щим образом. 0

Покидающие рабочее пространство зоны 1 через канал 20 продукты сгорания

21 проходят через рекуператор 22, передают тепло воздуху через разделительную поверхность, постепенно нагревая 15

его. Воздух в рекуператор поступает через входной канал 23 и по мере нагревания через канал 24 — к вентилятору 16.

Оттуда горячий воздух при 300-400 С подается в воздухопровод 14.

Если скорость снижения температуры в зоне печи, вычисленная в зависимости от текущей производительности и скорости изменения температуры в зоне, недостаточна, необходимо увеличить. скорость снижения температуры. Вычислительное .устройство формирует сигнал на уменьшение температуры воздуха, подаваемый к горелкам, т.е. в узел регулирования температуры подогретого воздуха, измеряемой датчиком

25, через задатчик 26 вводится корректирующий сигнал для изменения задания температуры подогретого воздуха, например до 100-200 С. Задатчик воздействует на последовательно соединенные регулятор

27, исполнительный механизм 28 и регулирующий орган 29. Холодный воздух смешивается с горячим в выходном канале 24 через воздухопровод 30. Когда тем40 пература и скорость снижения температу, ры в зоне соответствуют по величине

: заданной температуре и скорости снижения температуры в зоне при простоях и малых нагрузках печи, вычислительное устройство формирует сигнал на восстано35 вление температуры воздуха после рекуператора на прежнем уровне.

Использование предложенной системы управления режимом горения в кольцевых

6 рекуперативных печах обеспечщзает повышение производительности печи, уменьшение удельного расхода топлива и уменьшение угара и окалины.

Формула изобретения

С остявитель А, Абросимов

1 едактор Л. 11аук Техред С. Мигай Корректо1 М. Пожо

Заказ $,c<)/15 Тираж ()7 1 1! одппсное

111И l111111 Государственного комитета ССС1 по делам «: <обретений н открытий

113()35, Мсх;«в«, А(— 35< 1 аушская наб., n.: I/5