Способ управления процессом обжига сульфидных материалов в печи кипящего слоя

00103 СОВЕТСКИХ С 01 И/Г 1 ИСТИ 1 Е СКИХ РЕСПУГ)Т)ИК 752726 с 1)1 С 01 В 17 /7 ОМИТЕТОТКР Ь 1 ТИ ЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫМИПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ьный научно-исслеомплексной автома- производственное тво СССР4, 1980. ьфидных ния серы из сырья пень извлечматериаловИзвестсом обжигакипящеготемпературобжиговыхматериалатемператур я процесов в печах змерение п ературы ие подачи разности н способ управлени сульфидных материал лоя, Включающий и ы кипящего слоя и тем азов в печи и изменен печь в зависимости от аток способа со а обжиговых га р не связаны одно пящего слоя, Тэк, ического состав оличество уноса этуру обжиговы уноса, в то время о слоя вследствии изменяется Недосттемпературтемпературатурой кинуламетризменяет кно, темпердогоранияра кипящегционност СПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СБИДЕТЕЛЬСТ(21) 4479673/ (22) 25,09,88 (46) 07,08,92. (71) Всесоюз довательский тизэции и Ч обьединение (2) И,М,Берн на, Ю.И,Миденберг, ВД (56) Авторско К. 370819, клАвторс М,Бюл. г). 29 ый централ институт к ереповецкоеИзобретение относится к способам управления процессом обжига сульфидных материалов в печи кипящего слоя (КС) и может быть использовано при автоматизации печей КС в производстве серной кислоты, в цветной металлургии и других отраслях промышленности,При обжиге сульфидных материалов в кипящем слоем отклонения и средние значения температуры кипящего слоя и обжиговых газов на выходе из печи влияют на качество процесса, а также на работу последующего оборудования по газовому тракту и тем самым на технико-зкономи 1 еские показатели производства. Так, при возрастании температуры кипящего слоя и обжлговых газов твердые частицы могут оплавляться и налипать нэ поверхностях котла-утилизатора, нарушая его работу; при понижении температуры умень)цается сте(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБЖИГА СУЛЬФИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ПЕЧИ КИПЯЩЕГО СЛОЯ(57) Использование; автоматическое регулирование процессов обжига сульфидного сырья в печах кипящего слоя, Сущность; ав-томатическое регулирование процесса обжига сульфидных материалов в печи кипящего слоя включает стабилизацию рас хода дутья и регулирование температуры процесса путем изменения расхода материала, подаваемого в печь. При этом расход материла изменяют по температуре обжиговых газов на выходе из печи, задание регулятору изменяют в зависимости от разности температур обжиговых газов на выходе из "печи и перед котлом-утилизатором, 1 ил,стоит в том, что зов и разность значно с темпе- изменение граа материалов и,соответственх газов за счет как температуе большой инерйа порядокмедленнее, чем температура обжиговых газов,Наиболее близким по технлческой сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ управления 5процессом обжига сульфидных материаловв печах кипящего слоя, включающий измеренле темп ературы кипя ш его.слоя и обжиговых газов на выходе из печи и изменениерасхода материала, подаваемого в печь, на 10основе измеренной температуры кипяшегослоя и скорости изменения измереннойтемпературы обжиговых газов на выходе изпечи,- Способ обеспечивает достаточно качестоенное поддержанле температуры кипящего слоя за счет такого двухканальногоуправления, так как входнь 1 е возмущениякомпенсируются оперативно в контуре подача матеоиала - температура обжиговь,х 20газов, поскольку температура обжиговых газов на выходе из печи на 7 - 8 мин раньше,чем температура кипящего слоя, откликается на входное воздействие.Недостаток известного способа управленля состои в неполном извлечении серыиз материала в связи с тем, что температуракипящего слоя и/или обжиговых газов (темболее в виде производной) в фиксированной точке по газовому тракту агрегата не 30характеризует степени завершенности процесса обжига и положения зоны заверьвения реакций обжига. Последняя можетнаходиться в пространстве печи, газовомтракте или даже в котле-утилизаторе, что 35является аварийным режимом (кроме того,вследствие экстремального характера статической характеристики тс= (О) обьем привысоких нагрузках становится неуправляемым по каналу подача материала - температура, так как при этом коэффициентпередачи = бт/с 30 стремится к нулю илидаже меняет знак),Цель изобретения - снижение потерьсеры. 45Указанная цель достигается тем, что согласно способу управления процессом обжига сульфидных материалов в печикипящего слоя, включающему измерение" температуры обжиговых газов на выходе из 50печи и изменение расхода материала, подаваемого в печь, на основе измеренной температуры, дополнительно измеряютразность температур обжиговых газов навыходе из печи (в начале газохода) и на вход 55в котел-утилизатор, суммиру от значениетемпературы обжиговых газов на выходе изпечи со значением, пропорциональным измеренной разности температур Обжиговыхгазов, и изменение расхода материала в печь осуществляют в зависимости от полученной суммы.Изобретение учитывает особенностипроцесса и агрегата обжига в кипящем слое,В, общем случае температура обжиговых газов в какой-либо одной точке агрегата и погазовомутракту не характеризует однозначно температуру слоя и газов в других точкахи степень завершенности реакций, Поэтомунеобходимо знать обласгь нахождения эоны завершения реакций обжига (догоранияуноса), которая определяется величинойразности температур по длине газохода,ИнформациЛ туг в сочетании с информацией о температуре обжиговых газов на вьходе из печи аког.1 полностью характеризуетсостояние процесса - как температурныйуровень, так и положение зоны завершенияреакций обжига и, соответственно, ео экономичность, Гак, если температура газов перед котлом-утилизатором выше, чем навыходе из печи, то это означает повышенный унос, который продолжает догорать вконце газохода, Одинаковая температурагазов на выходе печи и перед входом в котел-утилизатор означает, что укос на этомучастке успевает догореть, а далее газы частично охлаждаются за счет теплоотдачи через стенки газохода, Понижениетемпературы обжлговых газов по всей длине газохода означает, что процесс практическл заканчивается в печном пространствеили в начале газохода, что сооетсвуепониженной нагрузке.Управление процессом обжига подачеймагериала в печь на основе комплектногопараметра, включающего взаимосвязанныевеличины - значение температуры обжиговых печей тог 1 и величины, пропорциональнойразности температур Ь тг, позволяет одноьременно поддерживать как температурупроцесса аког в некотором оптимальном дляконкретного материала диапазона, так и положение зоны завершения реакции обжигав некотором диапазоне по газовому трактуагрегата КС,На чертеже приведена аппаратурнаясхема реализации предлагаемого способа,Система управления процессом обжигасульфидного сырья в печи 1 кипящего слояс Газоходом 2 и котлом-утилизатором 3вкл очает контур стабилизации расходадутья, содержащий расходомер 4, регулирующий блок 5 и исполнительное устройство.(регулиру 1 ощий орган) 6, и систему управления температурным режимом, содеркащуюдвойную термопару 7 и одинарнуо термопару 8, установленные соответственно на выходе печи и перед котлом-утилизатором,регулирующий блок 9, электродвигатель 10 новившегося температурного состоянияпривода питателя 11 сульфидного материа- процесса обжига. В данном случае вследстла. Кроме того, система содержит блок 12 вие увеличения степени уноса материала иизмерения разности температур обжиговых перемещения зоны окОнчания реакции в нагазов на выходе из печи и перед котлом-ути чало газохода равновесие будет достигнутолизатором, фильтр 13 (для подавления по- при более высоких значениях температурымех) и блок 14 УмножениЯ на постоЯнный 1 ог 1 и Разностикоэффициент. Л 1 = тог 1 1 ог 2 .Одна из термопар 7 подсоединена к од- ВЕЛИЧИНа ДИаПаЗОНа ИЗМЕНЕНИЯ тог 1 Иному из вхбдов "Переменная" регулирую связанной с ней разности температур Л 1 ог,щего блока 9, другая термопара 7 и характеризующей положение зоны завертермопара 8 соединены с входами блока 12 щения реакции обжига, для конкретного а.разности температур, выход которого свя- регата определяется коэффициентом К.зан с входом фильтра 13, а выход фильтра Влияние величины коэффициента 1 на13 присоединен к входу блока 14 умноже соотношение диапазонов изменения тог.1 иния на постоянный коэффициент, Выход Л аког в процессе управления следующее. Поблока 14 соединен с другим входом "Пере- скольку алгебраическая сумма значенияменная" регулирующего блока 9. К входу температуры Ьог 1 и величины, пропорцио"Задание" подсоединен выход задатчика нальной разности температур М Лто в устемпературы (не показан), 20 тановившемлся состоянии должна бытьСоединения элементов системы управ- равна заданному значен 1 лю Ьд, т.е,ления выполнены так, что изменение температуры обжиговых газов воздействует на вует порядку подсоединения элементов сиизменение расходасырья следующим абра- стемы к регулирующему блоку исходя иззом: 25 указанных выше условий влияния входящихувеличение температуры обжиговых га- в уравнение величин на изменение расходазов на выходе из печи вызывает уменьше- материала),тоочевидно,чтодиапазонизление подачи материала в печь, НЕНИЯ тЕМПЕРатУРЫ тог 1 ПРИ фИКСИРОВаННОМувеллчение разности температур обжи- диапазоне изменения Л 1 отем больше, чемговых газов на выходе из печи и в конце 30 больше значение ,газохода(перед котлом-утилизатором) Л 1 ог Таким образом, при увеличении к в ус 1 ог 1. тог 2 ВЫЗЫВаЕт Увеличение подачи тановившемся состоянии соответственноматериала в печь, увеличивается отклонение оги умЕньшаетСистема управления работает следую- ся диапазон изменения Лто, и наоборот,щ бразо.,щим об азом, уменьшение 1 приводит к уменьшению диаВ УстановившемсЯ состолнии стабили- пазона изменениЯ 1 ог 1 пРи Увеличении Диазированы все параметры процесса - расход . пазона изменения Лсог.Поскольку для конкретного агрегата издутья и материала (при постоянном его составе), температура обжиговых газов по вестны максимальное и минимальное знатракту и положение зоны завершения реак чения Лт, определяющие доп ст оций,Оположение зоны завершенйя реакций обжиВ случае возникновения возмущения, га по газовому тракту агрегата, то выборомнапример, при увеличении расхода матери-, значения коэффициента 1 с можно устаноала, вьзванном изменением г ан ламет из енением гранулометри- вить пределы перемещения зоны завершеческого состава материала (поскольку при 45 ния р" акции обреакции о жига и измененияэтомменяетсяха акте истиката ельчатогора еристикатарельчатого температуры на выходе из печи в заданньхпитателя), повышается темпе ат а обжиера ура обжи- пределах при различных нагрузках(в предеговых газов на выходе из печи, при этом за лах допустимого диапазона),счет перемещения зоны дого ания носа в Использование предлагаемого способаначало газохода изменяется (увеличивает управления процессом обжига позволится) как сама темпе ат а обжиговых газовр ура обжиговых газов снизить регламентные потери серы с огарна выходе из печи, так и разность темпера- ком с О 8 - 1,0% в среднем на 0,1 - 0,15%,тур обжиговых газов на выходе из печи и что позволит сэконо 300что позволит сэкономить порядка 300 т колперед котлом-утилизатором.В результате нарушения баланса сигна кампанию агрегата за с е бкампанию аг егата за счет более жесткойлов на входе рег ли юц его блока 9 измед р у ру.ощего блока 9 изме- стабилизации температурного режима,няется выходной сигнал и, соответственноал и, соответственно, улучшить степень контактирования сернирасходматериалапутемизменениячастоты стого газ а 0,005стого газа на,за счет повышениявращения двигателя 10 привода тарельчато- стабильности процесса обжига,го питателя 11 до достижения нового уста1752726 Составитель И.Бернштеиндактор В,ПетрашТехред М,Моргентал Корректор Т,Палий Заказ 2732 Тираж Подписное ВНИИГ 1 И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патен", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Формула изобретения Способ управления процессом обжига сульфидных материалов в печи кипящего слоя, включающий измерение температуры обжиговых газов на выходе из печи и изменение расхода материала, подаваемого в печь, на основе измеренной температуры, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения потерь серы, дополнительно измеряют разность температур с бжиговых газов на выходе из печи и на входе в котел-утилизатор, суммируют значение температур обжиговых газов на выходе из печи 5 со значением, пропорциональным измеренной разности температур, а изменение расхода материала, подаваемого в печь, осуществляют в зависимости от полученной суммы,