Устройство для автоматического регулированиярежима обогрева коксовых печей

 

п1, 827524

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.06.79 (21) 2794956/23-26 с присоединением заявки Хе (23) Приоритет (51) М. Кл.з

С 10 В 21/00

G 05 D 27/00

Государственный комитет по делам изобретений (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень М 17 (53) УДК 66.012-52 (088.8) н открытий (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (72) Авторы изобретения

Н. Ф. Симонов, А. П. Ильин, Г. А. Сосни, В.;Н. Бабич, т

Л. Н. Борисов и В. А. Небога

Конструкторское бюро «Гипрококса» по автоматйзации и механизации производственных процессов на предприятиях коксохимической промышленности и Авдеевский коксохимйческий завод им. 50-летия СССР (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА ОБОГРЕВА

КОКСОВЫХ ПЕЧЕЙ

Изобретение относится к технике обогрева коксовых печей, в частности к устройствам автоматического регулирования режима обогрева коксовых печей, и предназначено для использования на предприятиях коксохимического производства.

Известно устройство для регулирования режима обогрева коксовых печей путем поддержания постоянного перепада разрежения вверху газовых регенераторов 10 коксовой батареи с разноименным направлением потоков.

Постоянство разрежения вверху регенераторов на восходящем потоке обеспечивается регулированием подачи отопи- 15 тельного газа, а постоянство разрежения на нисходящем потоке — регулированием тяги в борове коксовой батареи (1).

Недостаток известного устройства — значительные колебания параметров режима о обогрева из-за невозможности регулирования подачи отопительного газа, в за виспмости от изменения его калорийности.

Известно устройство для автоматического регулирования режима обогрева, осуще- -5

cTBJI5IIoIliåå автоматическую стабилизацию расхода отопительного газа с одновременной автоматической коррекцией этого расхода по калорийности, температуре и влажности газа (2). 30

Это устройство обеспечивает подачу постоянного количества тепла на коксование. Однако изменение расхода газа в одних регенераторах коксовой батареи неизбежно компенсируется с увеличением расхода отопительного газа в других регенераторах, что может привести к неравномерному распределению температур по длине коксовой батареи, в результате чего не обеспечивается требуемая стабилизация режима обогрева коксовых печей.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для автоматического регулирования режима обогрева коксовых печей, содержащее контур регулирования тяги в борове печи, контур регулирования подачи воздуха и контур регулирования расхода отопительного газа, каждый из которых содержит подключенные к регулятору задатчик, измерительный преобразователь и исполнительный механизм. К регулятору контура подачи воздуха подключен измерительный преобразователь разрежения вверху регенераторов батареи коксовых печей. Задатчик контура регулирования тяги электрически соединен с задатчиком контура регулирования расхода отопительного газа (3).

827524

Известное устройство обеспечивает изменение расхода отопительного газа при изменении его калорийности. Изменение расхода отопительного газа нарушает гидравлический режим батареи коксовых печей, который стабилизируется изменением количества подаваемого воздуха. Поскольку на обогрев батареи подводится постоянное количество тепла, а количество подаваемого воздуха изменяется, то режим обогрева коксовых печей нарушается, в результате чего ухудшается качество кокса.

Чтобы обеспечить полное сгорание отопительного газа на обогрев, подают избыточное количество воздуха, значительно превышающее его количество, необходимое для сгорания газа.

Следовательно, значительная часть тепла уносится в атмосферу вместе с избыточным воздухом, т. е. имеет место нерациональное расходование тепла.

Целью изобретения является повышение качества кокса и экономия тепла путем стабилизации режима обогрева коксовых печей.

Для этого в известном устройстве, содержащем контур регулирования тяги в борове печи, контур регулирования-подачи воздуха и контур регулирования расхода отопительного газа, каждый из которых содержит подключенные к регулятору задатчик, измерительный преобразователь и исполнительный механизм, контур регулирования расхода отопительного газа дополнительно содержит последовательно соединенные измерительный преобразователь теплового эквивалента и инвертор, связанный с регулятором контура регулирования подачи воздуха, к которому подключен измерительный преобразователь давления контура регулирования расхода отопительного газа.

Это устройство обеспечивает возможность стабилизировать предварительно заданное соотношение количеств воздуха и отопительного газа, подаваемых на обогрев коксовых печей, путем исключения влияния на это соотношение изменения параметров отопительного газа, так же, как калорийность, влажность и температура. Это устройство позволяет снизить также количество подаваемого на обогрев, воздуха, т. е. обеспечивает экономию тепла, уносимого ранее в атмосферу избыточным количеством воздуха. При этом режим обогрева коксовых печей характеризуется требуемой стабильностью, так как на обогрев коксовых печей подается постоянное количество тепла и воздуха при стабильном гидравлическом режиме батареи коксовых печей.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для автоматического регулирования теплового режима коксовых печей содержит контур 1 регулирования тяги г

GO

65 в борове печи, контур 2 регулирования подачи воздуха и контур 3 регулирования расхода отопительного газа. Контур 1 регулирования тяги в борове батареи коксовых печей содержит регулятор 4, к которому подключены измерительный преобразователь 5 тяги, задатчик 6 и исполнительный механизм 7. Исполнительный механизм 7 контура 1 подсоединен к регулирующему шиберу 8 борова. Контур 2 регулирования подачи воздуха содержит регулятор 9, к которому подключен задатчик 10, исполнительный механизм 11, имеющий жесткую обратную связь с регулятором 9 через измерительный преобразователь 12 обратной связи, и измерительный преобразователь 13 температуры. Исполнительный механизм 11 контура 2 подключен к регулирующим шиберам 14, расположенным в газовоздушных клапанах. Контур 3 регулирования расхода отопительного газа содержит регулятор 15, к которому подключены задатчик 16, исполнительный механизм 17, измерительный преобразователь

18 давления и измерительный преобразователь 19 теплового эквивалента. Измерительный преобразователь 18 давления контура 3 регулирования,расхода отопительного газа также подключен к регулятору 19 контура 2 регулирования. Измерительный преобразователь 19 теплового эквивалента контура 3 регулирования расхода отопительного газа также подключен к регулятору 9 через инвертор 20. Исполнительный механизм 17 соединен с дроссельной заслонкой 21, расположенной в газопроводе.

Работает заявляемое устройство следующим образом.

В контуре 1 регулирования тяги в борове на регулятор 4 подаются сигналы от задатчика 6 и измерительного преобразователя 5 тяги. Если тяга в борове не соответствует заданной, то регулятором 4 формируется управляющий сигнал, который подается на исполнительный механизм 7, прн помощи которого изменяется положение регулирующего шибера 8 в требуему.о сторону для увеличения или уменьшения тяги в борове.

При неизменной калорийности отопительного газа контуром 2 регулирования подачи воздуха осуществляется подача воздуха с коррекцией по его температуре и давлению отопительного газа. Измерительный преобразователь 18 давления отопительного газа формируется сигнал, который подается на один пз входов регулятора 9.

1-!а другие входы этого регулятора 9 подаются сигналы задатчика 10 и измери.-сльного преобразователя 13 температуры воздуха. В случае отклонения величин давления отопительного газа и температуры воздуха от заданных значений регулятором

9 формируется управляющий сигнал, подаваемый на исполнительный механизм 11, 827524

При помощи исполнительного механизма 11 изменяется положение регулирующих шиберов 14, т. е. регулируется проходное сечение каналов газовоздушных клапанов, по которым подается воздух. В результате этого обеспечивается подача требуемого количества воздуха. Одновременно с этим сигнал с измерительного преобразователя

18 давления подается на регулятор 15 контура 3 регулирования расхода отопительного газа, при помощи которого поддерживается постоянным давление отопительного газа в газопроводе после дроссельной заслонки 21.

При изменении калорийности отопительного газа от измерительного преобразователя 19 теплового эквивалента на регулятор 15 подается сигнал, нарушающий баланс регулятора 15, на выходе которого сформируется сигнал, постулающий на исполнительный механизм 17.

В соответствии с поступившим сигналом при помощи дроссельной заслонки 21 регулируются расход отопительного газа, а следовательно, и его давление. Измерительным преобразователем 18 формируется сигнал, который передается на другой вход регулятора 15. Регулятором 15 формируется управляющий сигнал, поступающий на исполнительный механизм 17 до тех пор, пока давление и калорийность отопительного газа не придут в соответствие. Одновременно с этим сигналы от измерительного преобразователя 18 давления непосредственно и от измерительного преобразователя 19 теплового эквивалента через инвертор 20 подаются на регулятор 9 контура 2 регулирования подачи воздуха. В результате этого баланс регулятора 9 не нарушается и подача воздуха не изменяется. Таким образом исключается влияние изменения параметров отопительного газа на требуемое соотношение количеств воздуха и отопительного газа, подводимых на обогрев батареи коксовых печей. Связь контуров 2 и 3 регулирования подачи воздуха и расхода отопитсльного газа с контуром 1 регулирования тяги в борове осуществляется через объект — батарею коксовых печей.

При изменении подачи воздуха и расхода отопительного газа изменяется количество продуктов горения, поступающих в боров, что приводит к отклонению тяги от заданного значения. После этого контуром 1 заданное значение тяги восстанавливается вышеописанным образом.

Таким образом, предлагаемое устройство осеспечивает возможность стабилизировать тепловой режим коксовых печей. При этом количество воздуха, подаваемого на обогрев, снижается на 20 — 30 /о, кроме того, имеет место экономия тепла на 5О/о и увеличение срока службы коксовых печей на

15 20О/о, а также повышается качество кокса.

Формула изобретения

-0 Устройство для автоматического регулирования режима обогрева коксовых печей, содержащее контур регулирования тяги в борове печи, контур регулирования подачи воздуха и контур регулирования расхо .5 да отопительного газа, каждый из которых содержит подключенные к регулятору задатчик, измерительный преобразователь и исполнительный механизм, отличающееся тем, что, с целью повышения качества

30 кокса и экономии тепла путем стабилизации режима обогрева коксовых печей, контур регулирования расхода отопительного газа дополнительно содержит последовательно соединенные измерительный преоб35 разователь теплового эквивалента и инвертор, связанный с регулятором контура регулирования подачи воздуха, к которому подключен измерительный преобразователь давления контура регулирования расхода

40 отопительного газа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. 5 1. Кокс и химия, 1958, № 1, с. 25 — 29.

2. Кокс и химия, 1968, № 6, с. 16 — 18.

3. Шварц Г. А. и др. Механизация и автоматизация в коксовых цехах. М., «Металлургияъ, 1972, с. 167 — 169 (прототип).

827524

Составитель Р. Клейман

Редактор Л. Курасова Текрсд А. Камь1шннкова Коррскторгя: Л. Корогод и О. Силуянова

Заказ 9!4/4 Изд. № 347 Тираж 553 Подписное ПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, K-35, Раугпская наб., д. 4:5

Типография, пр. Сапунова, 2