Способ дозирования компонентов трехкомпонентной газовой смеси

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК К другимпощреоиаел ГОСУДАРСТВЕКНЫй КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательскийинститут автоматизации черной металлургии Научно-производственного объединенияЧерметавтоматика(54) (57) СПОСОБ ДОЗИРОВАНИЯ КОМПОНЕНТОВ ТРЕХКОМПОНЕНТНОЙ ГАЗОВОЙ СМЕСИ путем регулирования подачи первого газа-компонента по давлению газовой смеси, регулирования расхода второго газа-компонента по теплотворной способности газовой смеси с коррекцией по расходу второго газа-компонента и контроля давления третьего газа-компонента, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения эффективности использования газов-компонентов и уменьшения загрязнения окружающей среды, дополнительно стабилизируют давление в линии подачи третьего газа-компонента.10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к регулированию соотношения компонентов в смесях и может найти применение в черной металлургии при автоматизации заводских газосмесительных станций.Известен способ дозирования компонентов трехкомпонентной газовой смеси, включающий измерение расходов смеси и двух газов-компонентов, сравнение их между собой и изменение расходов каждого газа-компонента до достижения заданного соотношения их в смеси 1.Недостатком этого способа является то, что при всех изменениях нагрузки потребителя смеси изменяется расход смеси, а с ним и давление как смеси, так и каждого газа- компонента.Кроме того, изменение нагрузки потребителя любого из газов-компонентов ведет к изменению его расхода и давления, а это приводит к изменению давления других газов-компонентов и смеси в целом.Такие изменения ведут к дестабилизации режима работы как потребителей, так и поставщиков газов-компонентов и смеси.Наиболее близким к изобретению является способ дозирования компонентов трех- компонентной газовой смеси путем регулирования подачи первого газа-компонента по давлению газовой смеси, регулирования расхода второго газа-компонента по теплотворной способности газовой смеси, с коррекцией по расходу второго газа-компонента и контроля давления третьего газа-компонента 2). Однако данный способ не обеспечивает надежного снабжения потребителей газов- компонентов и смеси на металлургических заводах.Поставка, а главным образом, потребление второго газа-компонента (коксового газа) существенно меняются, что вызывает значительные колебания давления его в газопроводе, приводящие к необходимости либо срочно отключить одного из потребителей, либо сжечь часть газа на свече. При нарушениях в работе химкрыла коксового цеха или при подключении нового потребителя, например котлов конверторного цеха, давление в газопроводе коксового газа начинает падать и тем быстрее, чем больше возмущение и чем меньше общий объем (емкость) газопровода, В таких условиях диспетчер газового цеха завода может не успеть вмешаться и перераспределить газ, в результате давление в газопроводе упадет ниже предела, допустимого для одного из потребителей, и он сам аварийно отключится.Кроме того, известный способ не обеспечивает эффективного использования газов-компонентов и ведет к загрязнению окружающей среды. Так, при увеличении поставки коксового газа или отключении одного из потребителей давление в газопроводе начинает расти и возникает необходимость освободиться от лишнего газа. При установленных постоянных расходах для каждого из оставшихся потребителей единственная возможность не допустить аварийного роста давления - сжечь лишний газ на свече. Такая операция экономически нецелесообразна. Продукты сжигания коксового газа на свече загрязняют окружающую среду.Расход природного газа ограничен,особенно в зимнее время. Ограничения устанавливаются как общезаводские, так и отдельным потребителем и выдерживаются каждым из них вне зависимости от режима работы остальных. В результате, при больших нагрузках потребителя смеси, например большой тепловой нагрузке методических печей, отсутствует возможность подать на них смесь с заданной теплотворной способностью, даже если в данный момент часть потребителей коксового газа отключилась и газ бесполезно сжигается на свече. Невозможно также при низкой тепловой нагрузке методических печей оперативно отдать предназначавшийся им коксовый газ другим потребителям, соответственно сократив потребление природного газа,Цель изобретения - повышение эффективности использования газов-компонентов и уменьшение загрязнения окружающей среды.Поставленная цель достигается тем, что в способе дозирования компонентов трех- компонентной газовой смеси путем регулирования подачи первого газа-компонента по давлению газовой смеси, регулирования расхода второго газа-компонента по теплотворной способности газовой смеси с коррекцией по расходу второго газа-компонента и контроля давления третьего газа компонента дополнительно стабилизируют давление в линии подачи третьего газа-компонента. На чертеже приведена схема системы регулирования, реализующей способ.Способ состоит в том, что на газосмесительной станции, где смешивают три газа- компонента: низкокалорийный доменный газ, высококалорийный природный газ и средне- калорийный коксовый газ, измеряют давление смеси датчиком 1 и с помощью регулятора 2, воздействующего на регулирующщий орган 3 на газопроводе доменного газа, поддерживают на заданном уровне.Величину, характеризующую теплотворную способность смеси, определяют датчиком 4 и с помощью регулятора 5, воздействующего на регулирующий орган 6 на газопроводе природного газа, поддерживают на заданном уровне.Корректирующий сигнал к регулятору 5 поступает от датчика 7, измеряющего расход природного газа.Давление коксового газа в линии подачи измеряют датчиком 8 и с помощью регуля1077620 Составитель В. Васин Техред И. Верес Корректор О. Тигор Тираж 576 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, 4Редактор А. Долинич Заказ 809/2 тора 9. воздействующего на регулирующий орган 10 на газопроводе коксового газа, поддерживают постоянным.Регулирование осуществляется следующим образом.При изменении давления смеси по сигналу датчика 1 регулятор 2, воздействуя на регулирующий орган 3, изменяет содержание доменного газа в смеси так, чтобы поддержать давление смеси на заданном уровне. 10При изменении теплотворной способности смеси по сигналу датчика 4 регулятор 5, воздействуя на регулирующий орган 6, изменяет содержание природного газа в смеси так, чтобы поддержать теплотворную способность смеси на заданном уровне. По сиг налу датчика 7 этот уровень увеличивается, если расход природного газа возрастает, и уменьшается, если расход уменьшится.При изменении давления коксового газа в линии подачи по сигналу датчика 8 регулятор 9, воздействуя на регулирующий орган 10 изменяет содержание коксового газа в смеси так, чтобы его давление оставалось неизменным (увеличится при увеличении давления и наоборот).При возмущениях по входу газосмеси тельной станции (подключения - отключения потребителей газов-компонентов) давление в газопроводе коксового газа уже не меняется, что обеспечивает стабильный режим работы его потребителей. Изменение давления смеси, вызванное изменением содержания в ней коксового газа, устраняется соответствующим изменением в ней содержания доменного и природного газов. При увеличении содержания коксового газа содержание в смеси природного и доменного газов уменьшается. Природный газ может быть отдан другим потребителям или сэкономлен без изменения давления в его газопроводе, так как оно поддерживается регулятором газораспределительной станции неизменным вплоть до выхода всех потребителей на верхние ограничения. Уменьшение содержания доменного газа незначительно, так как за счет сигнала датчика 7 уменьшен заданный уровень теплотворной способности, т.е. происходит ускоренное уменьшение содержания в смеси природного газа. Образовавшийся лишний доменный газ сжигают на свече, если его не смогут принять парогенераторы. Режим работы потребител(ей доменного газа и смеси нарушен не будет. Вместо коксового газа на свече сжигают доменный газ, причем в меньшем по теплу количестве, что экономически целесообразнее и не ведет к загрязнению окружающей среды.При возмущениях по выходу газосмесительной станции (изменение потребления смеси) регулятор 9 обеспечивает стабильный режим работы потребителей коксового газа и исключает возможность поступления коксового газа на свечу. Возникшие при этом изменения содержания коксового газа в смеси компенсируются соот ветствующими изменениями содержания природного и доменного газов. Таким образом, применение изобретения обеспечивает надежное снабжение потребителей газов-компонентов и предотвращает загрязнение окружающей среды, в том числе снижение расхода природного газа на 2,5 п/и.