Способ автоматического управления процессом горения в циклонно-вихревом аппарате

17207 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 51)5 В 04 С 11/О ТЕНИ объединение кий политехура, В,С, Боч- ев и Ю,Н, КурСССР81.СССРО, 1986,ревои апжимом 2 ими 3,4,5, слород 7, ют поосй, бщие пого управления вляется следуюГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(56) Авторское свидетел ьствоМ 969325, кл. В 04 С 11/00, 19Авторское свидетельствоИг 1340819 А 1, кл, В 04 С 11/О Изобретение относится к способам автоматического управления процессом горения в циклонно-вихревых аппаратах и может быть- использовано в химической промышленности. цветной и черной металлургии при тепловой переработке пылевидн ых материалов циклонным способом.Цель изобретения - снижение удельного расхода топлива и повышения надежности работы циклонно-вихревого аппарата,На фиг, 1 изображена принципиальная схема автоматического управления процессом горения в циклонно-вихревом аппарате; на фиг. 2 - график зависимости расходов топлива, воздуха от интенсивности виброакустического сигнала; на фиг, 3 - блок-схема обработки виброакустического сигнала. Схема включает циклонно-вих парат 1 с аэродинамическим пере четырьмя горелочными устройства 6, куда подают воздух, топливо, ки 8, 9 соответственно. Сырье 10 пода циклонно-вихревого аппарата 1, О(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГОРЕНИЯ В ЦИКЛОННО-ВИХРЕВОМ АППАРАТЕ(57) Изобретение относится к способам автоматического управления циклонно-вихревыми аппа ратами, может быть использовано при тепловой переработке пылевидных материалов циклонным способом и позволяет снизить расход топлива и повысить надежность. Способ заключается в том, что оптимальные значения расходов топлива и воздуха определяют по максимальному виброакустическому сигналу горелочного устройства в диапазоне частот 2-5 кГц, характеризующему максимальную интенсивность горения. 3 ил,токи топлива и окислителя разделены на четыре потока 11, 12, 13, 14.В потоке образования факела на каждом горелочном устройстве 3, 4, 5, 6 установлены пьезоакселерометры 15, 16, 17, 18, воспринимающие виброакустические сигналы циклонно-вихревого аппарата 1. Система обработки виброакустического сигнала включает в себя предварительные усилители 19, 20, 21, 22, коммутатор 23, синхронизированный с микроп роцессорной системой, нормирующий усилитель 24, блок выделения диагностических. признаков 25, коммутатор 26 для подключения необходимых информационных параметров техноло гического процесса, аналого-цифровойпреобразователь 27, микропроцессорнуюсистему 28 и дисплей 29.Способ автоматическопроцессом горения осущестщим образом,В циклонно-вихтопливо, воздух и кственночерез горе ревой аппарат 1 подают ислород 7, 8, 9 соответлки 3, 4, 5, 6, разделенные на четыре потока 11, 12, 13, 14 где продукты сгорания образуют газовый вихрь, в центр которого подают мелкодисперсное сырье 10. В процессе термохимической обработки сырья возможно заплавление горелочных устройств, степень которого определяют по уровню виброакустического сигнала.Алгоритм функционирования системы контроля представлен на фиг. 3; На первом этапе производится опрос пьезоакселерометров 15, 16, 17, 18, сигнал с которых усиливается на предварительных усилителях 19-22, затем через коммутатор 23 каждый из сигналов, поступая поочередно на нормирующий усилитель 24 и блок выделения диагностических признаков 25, усиливается, фильтруется - происходит постановка диапазона, т,е, определяется, в каком состоянии находится данное горелочное устройство. Если горелочное устройство заплавлено, что определяется по падению уровня вибросигнала и снижению уровня шума до 60 - 65 дБ, выдается рекомендация на увеличение тепловой нагрузки на соответствующее горелочное устройство, т,е. увеличивают соотношение топливо-окислитель.Если горелочное устройство находится в нормальном состоянии, что достигается максимальными по амплитуде значениями виброакустических сигналов, значения которых находятся в частотном диапазоне 2- 5 кГц, устанавливают .оптимальное .соотношение топливо-окислитель следующим образом. Сигнал поступает через коммутатор 26, аналого-цифровой преобразователь 27 на вход микропроцессора 28,где рассчиты,ваются входные потоки воздуха, топлива и кислорода, значения которых должны обеспечить теоретически необхЬдимое стехиометрическое) соотношение топливо-окислитель при различных температурах воздуха (280 в 350) и кон центрации кислорода в дутье (70 - 90 О) в техническом кислороде.На входе в циклонно-вихревой аппарат устанавливают теоретически необходимое соотношение расхода топлива и окислителя, которое позволяет сузить область поиска экстремума уровня виброаку; стического сигнала, но не обеспечивает максимальной интенсивности горения. Коррекция соотношения расхода топливо-окислитель и контроля максимальной интенсивности горения производится до достижения максимальных по амплитудам значений виброакустических сигналов корпуска циклонного аппарата в частотном диапазоне 2-5 кГц (фиг. 2), При этомэкспериментально установлено, что максимальная интенсивность горения соответствует максимальному по амплитуде значению виброакустического сигнала, так как в этом случае температура газа в верхней части цикпонно-вихревого аппарата на 50-60 С выше, чем в случае установления стехиометрического значения соотношения топливо-окислитель (см, фиг, 2) на горелке М 1.Цикл повторяется для каждой горелки до и= 4. 10 Формула изобретения Способ автоматического управления процессом горения в циклонно-вихревом аппарате путем регулирования расходов топлива и окислителя на каждое горелочное устройство и измерения значений виброакустических сигналов на каждом горелочном устройстве,отлич а ю щи й с я тем,что, с целью снижения удельного расхода топлива и повышения надежности работы циклон- но-вихревого аппарата, устанавливают соотношение топливо-окислитель на каждом горелочном устройстве так, чтобы значения виброакустических сигналов находились в частотном диапазоне 2 - 5 кГц, а затем корректируют указанное соотношение до достижения максимальных по амплитудам значений виброакустических сигналов,П р и м е р, В стационарном режиме вциклонный аппарат на четыре горепочных 15 устройства подают 26000 м /ч воздуха,2800 м/ч топлива, 1200 м /ч кислорода,При заппавлении одного из горелочныхустройств повышается температура газов в котле-утилизаторе за счет неполного сгора ния топлива в верхней части циклона, оператор установки повышает общий расход топлива на все горелки с 2800 и 3300 м /ч.При использовании предлагаемого способа достаточно кратковременного повы шения расхода топлива (на 40 - 60 м /ч) наодном горепочном устройстве для восстановления нормального технологического режима, далее система выводит процесс горения к максимальной интенсивности (см, 30 фиг, 2) при соотношении т/в = 0,83/7,0.Использование предлагаемого способапозволит сократить расходтоплива на 5 - 6 О за счет получения оперативной информации о максимальной интенсивности горения, по высить надежность системы управленияпроцессом горения за счет применения виброакустического сигнала вместо акустического, как принято в прототипе, и улучшить качество готового продукта за счет повыше ния температуры газового потока,1720729 Редактор О, Голова Корректо унд изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 аказ 911 ВНИИПИ Го арств 1Составитель Т. Поп Техред М.Моргентал Тираж Подписноеого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 35, Москва, Ж, Раушская наб 45