Система автоматического управления отбором печного газа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 51)4 Р 27 Р 19 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ исп олнительн механизму регулироса газа в атморующего органа сб сферу, а выход рег печи соединен с и ханизмом регулирую ра газа из печи, о с я тем, что, с ц качества управлени для каждой печи да улят ра давления тельным месполн тбощего орга т л и ч а ю щ а я ью повышения Производство каль -,М,; Химия, 1959,снабже иком и ул ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Зеликин М,Б.цинированной содыс. 113.Шокин И.Н. и др. Технология соды. - М.; Химия, 1975, с, 38. (54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОТБОРОМ ПЕЧНОГО ГАЗА из известково-обжигательных печей в производстве кальцинированной соды, содержащая в каждой печи датчик давления, регулятор сброса газа в атмосферу, регулятор давления печи, исполнительный механизм регулирующего органа сброса газа в атмосферу и исполнительный механизм регулирующего органа отбора газа из печи, причем в каждой печи датчик давления соединен с первым входом регулятора сброса газа в атмосферу и входом регулятора давления, выход регулятора сброса газа в атмосферу подключен Я 01213336 А тором давления в общем коллекторе,элементом сравнения, усреднительнымблоком и газоанализатором, причемгазаанализатор каждой печи соединенс первыми входами элемента сравнения и усреднительного блока, выходусреднительного блока подключен квторому входу элемента сравнения,выход которого подключен к первомувходу регулятора давления в общемколлекторе, к второму входу которого подключен датчик давления в общем коллекторе, выход регуляторадавления в общем коллекторе соединес вторым входом регулятора сбросагаза в атмосферу, а другие входыусреднительного блока соединены сгазоанализатором других печей.Изобретеегке отцситя к азтома -тиЕЕСКМУ УЕЕРЯВЕЕЕЦКЮ ОтДЕЕЕЕЦИЯМК производства кяльцкн 51 роване 1 й соды,в частности отделением известковообжигательцьгх печей, и может найтиприменение в хкмкческой промьеецленности. В отделении известково-обжига- тельных. печей в процессе обжига карбонатного сырья получают известь и печной паз, содержащий СО , используемые в технологическом процессе производства кальцинировацной соды. Количество печного газа, получаемого в процессе обжига, превышает потребность в нем содового производства, поэтому для поддержания давления на заданном уровне в верхней час - ти лечи часть газа сбрасывают в атмосферу, а остальной газ подают в общий коллектор и .еалее в технологический цикл.Цель изобретения - повьш 1 ецие качестна управления,На чертеже предс.тавлеця принципиальная схема системы управления.Из известково-обжкгятельнй печи отбирают часть печного газа по трубопроводу 2 В общий коллектор ", а часть через трубу 4 сбрасывают В атмосферу,Система управления отбором печпо- ГО 1 ЯЗЯ КЗ КяжгЕОй гЕЕЧИ ВКЛЮЧЯЕ 5 Еа 1 -анализатор 5, э;Еемент 6 сравнения,усреднительцый блок 7, датчик 8 давления н верхней части печи 1, регулягор 9 сброса Гязя в атмосферу ксеЕолеЕительцык механизм 1 О регулируеОщего ргаца е 1,КРОМЕ ТОГО, СкетЕМа УПРЯВ ЕЕЕНКЯвк 1 ееОчает рег удятр 1 2 Ее авлеце 151 В ерхяПЕЧИг ИС 11 ЛЕЕИтгэ.гЕ;ЕЕЫЕЕ ЬЕЕЕХЯЦЕ-;ЗМ3 РЕ -гулирующего ор 1 аца 14, а также датчик 15 и регулятор6 давления В об -шем коллекторе 21 3336 2усрелцительцого блока 7 для случая,когда концентрации СО В печном газецяцной печи циже средней концентрации газа всех печей отцегЕеция.Если коцеЕецтряция СО в печном гаЯзе данной печи выше кли равна средней концентрации газа всех печей, тоэлемент 6 сравнения формирует управляющий сигнал регулятору 9 сброса га- О зя в атмосферу, который, воздействуяс помощью исполнительного механизма 10ня регулирующий орган 11, перекрывает сброс газа из печи в атмосферу,Стабилизацию давления верха печи 5 В случае указанных изменений сбросагаза осуществляют с помощью регулятора 125 воздействующего через исполнительный механизм 13 ня регулирующий орган4.Ж Избежать возможных рязбацлений воздухом печного газа в общем коллекторе при резком изменении его потребления содовым производством или цри перераспределении отбора га за кз печей можно за счет использоВяцкя цополнительной связи, включаю 11 ей датчик 15 к регулятор 16 давлеееия В обЕцем коллекторе. Б этом случеЕе при изменении давления (ваку умя) в общем коллекторе 3 соответстВенее изменяется сброс газа в атмосферу из печей таким образом, чтобы избежать значительных колебаний дав- -.ения в общем коллекторе. Б скстеме управления реализуется слецуеащий алгоритм; и СОг СО Г1Г е и И Егкг Система работает елец.ющим образом,Соотношение количества отбираем- го газа кз печи через трубопровод 2 в общий коллектор 3 и сбрасываемого в атмосферу через трубу 4 цлье конкретной печи ус Ояцавливают регулято - ром 9 сброса газа в атмосферу и элементом 6 сравнения в завискелости от содержания СО 11 печкм газе этоц печи, определяемое о газоанализатором 5, дя Р 11 ееЕич 51 ерхя цеч 11, 11 змер 51 е - мого датчикм 8 и вьгкогецого сигнала 9- выходные сигналы соответствующих блоков системы;Ккоэффициенты пропорциональности соответствующих блоков;настроечные постоянные коэффициенты соответствуеое.Еих блоков;венно текущему изаданному значениямдавления верха на.-й печи; Р - сигнал, пропорциональныйтекущему значению давленияв общем коллекторе; С - сигнал, пропорциенальный 1концентрации С 02 в печном газе -й печи; п - количество работающих печей в отделении П р и м е р, До включения системыв работу значения параметров процесса следующие:О =Окг=Ое=Ок=10000 км /ч,где О . - расход печного газа, отк ,бираемого с -й печи вобщий коллектор.О с 1 О с 32 с 33 с 84=2000 нм /ч,где О , - расход печного газа -йс 8,печи, сбрасываемого в атмосферу.Концентрация СО 2 в печНом газе попечам, %; С 40; С 38,0; С 42,0;С 4 40.Концентрация газа в общем коллекторе С=40,0 . в е в е=5Р"=1 О мм вод. ст. С 0 с 0,С =СФ 4 чей перераспределения в отборе газа и его сброса на этих печах не происходит, На 4С) 2-й печи СОгС поэтому отбор из нее в общий коллектор умень-шается и сброс в атмосферу увеличиПосле включения системы в работу вследствие того, что элементы 6 сравнения формируют для каждой печи соответствующие сигналы задания регуляторам 16, сигналы с которых, в свою очередь, изменяют задания регуляторам 9 сброса в атмосферу, происходит перераспределение в количестве отбираемого и сбрасываемого газа по пе- чам.При этом. так как для 1 и 4-й пеи, соответственно, отбор из нее в 5 общий коллектор увеличивается, асброс в атмосферу уменьшается.В результате перераспределенияколичеств отбираемого в общий коллектор и сбрасьваемого в атмосферу газапо печам после включения системы имеем, нм /ч: О , 10000; О к 2 9000;О 11000 О 4 10000 О р 2000О,у, 3000; О сВэ 1000; Од 2000.РР Р " Р = 5 мм вод. ст.2а 1 5 С=40%; С сц =38,0 ; С=42,0 ;С "0 -40 Концентрация углекислого газа вобщем коллекторе 40,1 ., Тогда СС 02=40,1 , С 02 (где и=4 - общее количество печей в отделении), Р"=-10 ммвод. ст.Допустим, что концентрация СО 2в газе -й печи возрастает с 40 до40,5 . В этом случае элемент 6 сравнения формирует новое задание регулятору 9 сброса излишка газа на 1-йпечи, который с помощью исполнительного механизма 10 прикрьвает регулирующий орган 11, и сброс с этой пе чи в атмосферу уменьшается с 2000 до1000 нм /ч. Одновременно возрастаетдавление верха на 1-й печи с 5 до8 мм вод.ст. При этом регулятор 12давления верха 1-й печи, воздействуяс помощью исполнительного механиз-.ма 13 на регулирующий орган 14, приоткрывает последний, что вызьваетувеличение отбора газа в общий коллектор из -й печи до 11000 нм /ч и9позволяет восстановить прежнее давление верха на 1-й печи, равное5 мм водст. Одновременно при этомвозрастает давление (падает вакуум)в общем коллекторе (так как общий 45 отбор газа на содовое производствоявляется постоянным) до - 8 мм вод,ст, В этом случае регуляторы 16 давления в общем коллекторе ка печах 2формируют сигнал на увеличение сбро4са с этой печи (так как 2,1=1С гг 4до О, =4000 нм /ч, а так как при3этом на печи 2 несколько падает дав ление верха печи (до3 мм вод. ст.),то регулятор 12 этой печи прикрывает на ней заслонку 14 в общий коллектор и уменьшает отбор с нее до Оф 2=8000 нм /ч, вследствие чего баро 5метрический режим верха 2-й печи вобщем коллекторе восстанавливается,т.е, Р =5 мм вод. ст. и Р 10 ммв2вод. ст.В результате указанного выше перераспределения расходов газа из печей,направляемого в общий коллектор, концентрация углекислого газа в последнем возрастает до 40,653,В случае изменения отбора газана производство соды, например увеличения этого отбора на 3000 нмЗ/ч,соответственно падает вакуум в общемколлекторе газа до - 15 мм вод. ст.,при этом концентрация углекислогогаза в общем коллекторе падает до.393 (за счет подсосов воздуха). 1 егуляторами 16 давления в общем коллекторе печей пропорционально увеличивается отбор газа из печей наЬС=- 750 нм/ч; ьО=-500 нм /ч;9ьЛ - 1000 нм /ч и дО - 750 нм /ч,при этом регуляторами 9 соответствующих печей примерно на эту же величину уменьшается сбрсс с печей ватмосферу, в результате чего восста 1 О навливается концентрация углекислого газа до 40,657 в общем коллекторе,ФТехнико-экономические преимущества системы управления отбором печного газа из каждой печи отделения известково-обжигательных печей состоят в повышении концентрации углекислого газа в печном газе, поступающем в общий коллектор.