Способ управления нагревом блока воздухонагревателей доменной печи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК ОП Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТО ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники и Уральский политехническийинститут им. С,И, Кирова(,56) 1. Заявка ФРГ Иф 2643393,кл. С 21 В 9/10, 30.03.78..2. Патент ФРГ Иф 1608573,кл. 18 в, 9/10, 1970.(54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НАГРЕВОИБЛОКА ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЕЙ ДОИЕННОЙПЕЧИ, включающий нагрев и переключение аппаратов с режима нагрева надутье и наоборот, регулирование расхода газа на нагрев и определениеколичества тепла, необходимого для ,нагрева воздухонагревателя по ожидаемой тепловой нагрузке в последующий период дутья, о т л и ч а в щ и йс я тем,. что, с целью снижения потерь отопительного газа на свечах и улучшения стабилизации давления в газовой сети, при переключении одного аппарата блока с дутья на нагрев на другом буферном воздухонагревателе устанавливают задание регулятору расхода газа по разности между общим количеством тепла, необходимого на нагрев воздухонагревателя, и количеством тепла, усвоенного насад- Э кой при буферном режиме с учетом времени, оставшегося до конца нагрева, и осуществляют. регулируемый режим потребления газа, при этом длительность регулируемого режима потребления газа составляет 0,1-0,9 общей длительности периода нагрева воздухонагревателя.1025730 2 Изобретение относится к металлур-.,гическому производству, преимущественно к доменному, и может быть использовано для управления нагревомблока воздухонагревателей различного типа,Известен способ управления группой воздухонагревателей доменной печи, который позволяет определить необходимое для каждого воздухонагрееателя количество тепла с учетом тепла, отдаваемого воздухонагревателямив начале и в конце периода дутья 1.11.Наиболее близким к предлагаемомупо техницеской сущности является способ управления нагревом блока воздухонагрееателей доменной печи, вклю-,руют возмущения е тепловой работе воэ духонагревателей по каналу горячего дутья. При этом соверщенно не ре" шают задачу поддержания баланса между потреблением и выработкой отопительного газа. Возникающие несоответствия в потреблении и выработке отопительного газа приводят к тому, что при избыточной выработке газ сжигают на свечах-горелках для сжигания избыточного газа, а при недостаточной выработке газа его давление падает и соответственно колеблется расход газа у потребителей. Эти колебания вызывают нежелательные колебания 40 45 теплового режима, что снижает качест" во продукции у потребителей отопи- . тельного газа.Цель изобретения - снижение потерь отопительного газа на свечах и улучшение стабилизации давления в, газовой сети.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления нагревом блока воздухонагревателей доменной печи, включающему нагрев и переключение аппаратов срежима на 50 55 чающий нагрев и переключение аппарата с режима нагрева на дутье и наоборот, регулирование расхоДа газа на нагрев и определение количества тепла, необходимого для нагрева воздухонагревателя по ожидаемой тепловой нагрузке в последующий период дутья Е 23.По известному способу определяют необходимый расход газа в соответствии с изменением расхода и температуры горячего дутья, устанавливают и затем поддерживают его в течение всего периода нагрева еоздухонагрееателя, т,е. учитывают и компенсигрева на дутье и наоборот, регулиро"вание расхода газа на нагрев и опре"деление количества тепла, необходи- .мого для нагрева воздухонагревателяпо ожидаемой тепловой нагрузке в последующий период дутья, при пере-,ключении одного аппарата блока с дутья на нагрев на другом воздухонагревателе, который находился в буферном1 р режиме, устанавливают задание регулятору расхода газа по разности между общим количеством тепла, необходимого на нагрев воздухонагревателя,и количеством тепла, усвоенного на 15 садкой при буферном режиме с учетомвремени, оставшегося до конца нагрева, и осуществляют регулируемый режимпотребления газа, при этом длительность регулируемого режима потребле 20 ния газа составляет 0,1-09 общейдлительности периода нагрева воздухонагревателя,Таким образом, в первой части периода нагрева расход газа на воэдухо 25 нагреватель не регулируют, так какрегулирующий орган находится е фиксированном положении. Вовторой частипериода нагрева расход газа регулируют так, чтобы сообщить еоздухонагревателю необходимое общее за период нагрева количество тепла. Приэтом учитывают ожидаемую тепловуюнагрузку е последующий период охлаждения и количество тепла котороевоздухонагрееатель уже получил е пер.(последней) части периода нагреваможно поддерживать любой закон изменения расхода отопительного газа на воздухонагреватель но наиболее простым по реализации является постоянный расход.На чертеже приведены графики изменения расхода отопительного газа на блок иэ трех воздухонагрееателей (кривая 1), на первый еоздухонагреватель (кривая 2), на второй еоздухонагрееатель (кривая 3), на третийвоздухонагреватель (кривая 4). Для осуществления предложенного способа необходимо, чтобы каждый воэ духонагреватель был оборудован регулятором расхода отопительного газа, устройством, определяющим количество тепла, усвоенного за прошедшее время нагрева, И, устройством, определяющим задание регулятору расхода отопительного газа в последнюю регу3 10 лируемую часть периода нагрева. Цифровая УВМ совмещает Функции этих устройств. При этом с помощью УВИ выдают команды и на переход крегу рованию расхода отопительного газа на данный воэдухонагреватель. Возможно включение УВМ и в режиме "Совет" чик оператора", При отсутствии УВИ на объекте предлагаемый способ может быть реализован с помощью соответствующих аналоговых устройств.При управлении с помощью УВИ в режиме "Советчик оператора" в начальный момент времени 0 ч оператор переводит первый воздухонагрвватель с дутья на нагрев. Орган, регулирующий расход газа (газовый дроссель), устанавливается в открытое положение, где он Фиксируется тормозом исполнительноо механизма. Расход газа на первый воздухонагреватель не регулируюти он возрастает (кривая 2) от 68 тыс. м/ч в момент времени 0 до 100 тыс. мЗ/ч в момент времени 0,1 ч, а затем после колебаний падает до 13 тыс. м /ч, т,е. колеблется в соотзветствии с колебанием расхода газа на блок (кривая 1). Расход газа на третий воздухонагреватель равен 62 тыс, м/ч и поддерживается с помощью регулятора расхода отопительногогаза (кривая ч). В момент времени 1 ч оператор переключает третий воздухонагреватель с нагрева на дутье, второй воздухонагреватель с дутья на нагрев. При этом на первом воздухонагревателе оператор включает регулятор расхода отопительного газа и устанав" ливает заданный расход, величину которого рассчитала и выдала УВМ. Задание на расход газа вычисляют по балансу тепла за цикл работы воздухонагревателя, т.е, по разности между общим количеством тепла, которое необходимо сообщить насадке для нагрева дутья в последующий период, и количеством тепла, усвоенного первым воздухонагревателем без регулирования. Упрощенно расход газа опре деляют как разницу между общим количеством газа, необходимым на весь период нагрева, и количеством газа, усвоенным при отсутствии регулирования. Для всего периода нагрева первого воздухонагревателя необходимо 108 тыс. мосгаза. За первую часть периода нагрева первый воздухонагрева- тель при отсутствии регулирования усвоил 75 тыс. м газа, следователь 257304но на вторую часть периода нагревавыдается задание регулятору расходаотопительного газа, равное 33 тыс,м /ч. Бсли длительность второй части5периода нагрева не равна одному часу, то учитывают время при определении задания на расход газа, На втором воздухонагревателе расход газане регулируют и он колеблется (кри 1 О вая 3) в соответствии с келебаниемрасхода газа на блок (кривая. 1) вэто же время, При последующих пере"ключениях аппаратов (моменты времени2 ч, 3 ч и т.д.) приемы и операции15 способа управления нагревом блокавоздухонагревателей повторяются, нос другими воздухонагревателями.Соотношение между длительностьюрегулируемого режима потребления гао за и общей длительностью нагрева зависит от числа воздухонагревателейв блоке (на чертеже оно составляет0,5). Максимальное количество аппаратов в блоке для перспективных разра"боток равно 10, Поэтому в зависимости от количества воздухонагревателейв блоке длительность регулируемогорежима потребления газа составляет0,1-0,9 общей длительности периоданагрева,Анализ расхода газа на свечи показывает, что расход существенно колеб"лется вследствие периодического подключения и отключения потребителейи генераторов отопительного газа. Приэтом в течение суток неоднократно бы"вают периоды, когда вырабатываетсягаза больше, цем потребляется и наоборот . При избыточной выработке отопительного газа он сжигается на све 40 чах, цто приводит к безвозвратным егопотерям. Снижение потерь газа при избытке его производства в предлагаемомспособе достигается благодаря отсутствию регулирования расхода газа в45 первой части периода нагрева, т,е,благодаря работе воздухонагревателяв буФерном режиме, Возможности воэду"хонагревателя аккумулировать иэбыточ"ное тепло определяются соотношением50 между средним расходом отопительногогаза, необходимым для нагрева дутьядо заданной температуры, и максималь"ной тепловой мощностью воздухонагре"вателя. Воздухонагреватели доменной55 печи объемом 5000 м при известномрежиме работы могут аккумулироватьизбыточное тепло 100 тыс. м з доменного газа,1025730 Заказ ЦОО/20 Тираж 568 . Подписно ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Предлагаемый способ улучшает ста,билизацию давления в периоды, когда вырабатывается недостаточное количество газа. Воэможности воздухонагре" вателей поддерживать давление в газо. вой сети при недостаточной выработке газа определяются разностью между ,средним расходом отопительного газа, :необходимым для нагрева дутья до за" ;данной температуры, и минимальной тепловой мо 4 ностью воэдухонагревателей. Установлено, что при известном ,способе управления нагревом воздухонагревателей годовые потери доменного газа на доменной печи обьемом 5000 и в среднем составляют околоЪ250000 тыс. м . Внедрение изобретения позволяет сократить потери на 503, при этом получен дополнительный эффект за счет улучшения стабилизации давления у других потребителей доменного газа (коксовые батареи,нагревательные печи и колодцы и др.)