Способ автоматического регулирования процесса горения в трубчатой печи

1) 1792102 1 З) А 19) Я51) 6 Г 23 ОБРЕ идетельству СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) пг) ОПИСАНИ к авторскому с(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ В ТРУБЧАТОЙ е; при автоматизации процесса й печи, Сущность изобретения: заданные промежутки времени и разрежения в печи, при этом топлива на каждый ряд горелок ксимально допустимой темпераыходе реакционной трубы и/или ально допустимой концентрации еств в дымовых газах. 1 ип(57) Испольэовани горения в трубчато фиксируют через давление топлива изменяют расходы до достижения ма туры продукта на в достижения максим загрязняющих вещИзобретение относится к автоматизации процесса горения в трубчатой печи и может быть использовано в химической. нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности,Известно, что процесс горения наиболее эффективно и с наименьшими выбросами вредных веществ протекает при минимальном избытке воздуха. При избытке воздуха ниже. минимального избытка происходит неполное сгорание топлива и увеличивается выброс вредных веществ, при превышении минимального избытка воздуха тратится дополйительное топливо на разогрев воздуха и увеличивается объем загрязняющих веществ процесса горения,Известен способ автоматического регулирования процесса горения в трубчатой печи, по которомувеличина разрежения в печи регулируется в зависимости от соотношения расход топлива - разрежение в печи и усредненной текущей температуры топки, Но этим не достигается экономическая работа печи,Наиболее близким техническим решением является способ регулирования процесса горения в трубчатой печи, который осуществляется путем поддержания разре.жения в печи и заключается в том, что положение клапана, регулирующего подачу топлива в печь, фиксируют через заданные промежутки времени. При отключенном клапане корректируют разрежение в печи в экстремальной зависимости от температуры дымовых газов на выходе из печи.Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает минимального расхода топлива и выбросов загрязняющих веществ. Реальная трубчатая печь представляет собой систему реакционных труб, расположенных между рядами горелок. Изза изменения настроек (подсоса воздуха) горелок, изменения атмосферных условий (температуры, давления), случайного перераспределения продукта по радиальным трубам из-за забивок и изменения их пропускной способности процесс горения топлива и нагрева продукта в каждой конкретной радиальной линии отклоняется от оптимальных условий. Известный же способ обеспечивает оптимизацию усредненных по всей печи условий горения топлива и нагрева продукта.Цель изобретения - снижение расхода топлива и выбросовзагрязняющих веществ.Поставленная цель достигается тем, что .по способу автоматического регулирования процесса горения в трубчатой печи, включающему регулирование температуры продукта на выходе печи изменением подачи топлива в печь, регулирование разрежения в печи изменением расхода уходящих дымо вых газов из печи до достижения температуры уходящих дымовых газов максимального значения, дополнительно измеряют давление топлива на выходе коллектора топлива и регулируют его посредством регулирующего клапана, измеряют состав дымовых газов, измеряют температуру на каждой реакционной трубе продукта перед объединением в общий коллектор 15продукта, фиксируют через определенные заданные промежутки времени давление в коллекторе топлива и разрежение в печи и измеряют расходы топлива на каждый ряд горелок до достижения мэксимагьно допустимой температуры на выходе реакционной трубы продукта и/или достижения максимально допустимой концентрации загрязняющих веществ в дымовых газах.На чертеже представлена схема для реализации предлагаемого способа.Схема регулирования процесса содержит печь 1, дымоход 2, дымовую трубу 3, входной 4 и выходной коллекторы продукта, реакционные трубы 5, в которых происходит н -рев продукта, общий коллектор 6 топлива, ряды горелок 7, контур регулирования давления в коллекторе топлива, включающий датчик давления 8, регулятор 9 и регулирующий клапан 10, контуры 35 экстремального регулирования температуры сырья нэ выходе реакционной трубы, включающие датчики температуры 11, экстремальные регуляторы 12 и регулирующие клапаны 13, контур регулирования темпера туры продукта в выходном коллекторе,включающий датчик температуры 14 и регулятор 15, изменяющий задание контуру регулирования давления в коллекторе топлива, контур регулирования разрежения 45 в печи, включающий датчик разрежения 16,регулятор 17 и шибер 18 с приводом, контур экстремального регулирования температуры дымовых газов, включающий датчик температуры 19, экстремальный регулятор 20, 50 изменяющий задание контуру регулирования разрежения в печи, газоанализатор дымовых газов 21 и блок переключений 22.Способ осущесгвляют следующим образом.Нагрев сырья в печи 1 осуществляют вреакционных трубах 5, расположенных рядом с рядами горелок 7, за счет подачи топлива через регулирующие клапаны 10 и 13, которыми управляют соответственно оегу1792149 Формула изобретения40СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ В ТРУБЧАТОЙ ПЕЧИ путем регулирования температуры продукта на выходе печи изменением подачи топлива в печь, ре гулирования разрежения в печи изменением расхода уходящйх дымовых газов иэ печи до достижения температуры входящих дымовых газов максимального значения, отличающийся тем, что, с 50 целью повышения точности, измеряют давление топлива на выходе коллектора топлива и регулируют его путем изменения положения регулирующего клапаляторы 9, 15 и 12. Дымовые газы выходят из печи по дымоходу 2 и через дымовую трубу 3 уходят в атмосферу. Разрежение в печи 1 на заданном уровне поддерживает регулятор 17, воздействующий на шибер 18 с приводом. Температуру в дымоходе измеряют датчиком 19, а состав дымовых газов - анализатором 21, Через заданные промежутки времени блок переключений 22 отключает регуляторы 12 и,15, фиксирует задание контуру регулирования давления на выходе коллектора топлива и степень открытия клапанов 13 на тех уровнях, которые они занимали в момент подачи первого командного импульса блока переключений 22. Одновременно блок переключений 22 дает команду на включение экстремального регулятора 20, который, изменяя задание регулятору разрежения, ведет поиск такого значения разрежения в печи, при котором выход датчика 19 соответствует максимально возможному значению температуры уходящих дымовых газов и/или максимально допустимой концентрации загрязняющих веществ в уходящих дымовых газах по показаниям гаэоаналиэатора 21.Через заданный промежуток времени блок переключений 22 отключает регуляторы 20 и 12, фиксирует задание контуру регулирования разрежения в печи и степень открытия клапанов 13 на тех уровнях, которые они занимали в момент подачи второго командного импульса блока переключений 22. Одновременно блок переключений 22 дает команду на включение регулятора 15, который, изменяя задание регулятору дав 5 10 15 20 25 30 35 ления топлива 9, обеспечивает заданное значение температуры 14 в коллекторе продукта и компенсирует отклонение температуры продукта, вызванное изменением избытка воздуха на первом шаге регулирования,Через заданный промежуток времени блок переключений 22 отключает регуляторы 15 и 20 и фиксирует задание контуру регулирования разрежения в печи и задание контуру регулирования давления топлива 8 на том уровне, которое они занимали в момент подачи третьего командного импульса блока переключений 22, Одновременно блок переключений 22 дает команду на последовательное включение экстремальных регуляторов 12, которые, изменяя степень открытия регулирующих клапанов 13, последовательно ведут поиск максимально возможных значений температур продукта на выходе каждой реакционной трубы и/или максимально допустимой концентрации загрязняющих веществ в уходящих дымовых газах по показаниям газоанализатора. После завершения поиска режима для всех реакционных труб блок переключений переходит в исходное состояние и вырабатывает снова первый командный импульс.Применение данного способа регулирования позволяет поддерживать минимально необходимый избыток воздуха для горения топлива, что ведет к повышению экономичности горения и уменьшению образования загрязняющих веществ, т.е. к охране окружающей среды. на, установленного на топливном трубопроводе, измеряют состав дымовых газов, температуру на каждой реакционной трубе продукта перед обьединением в общий коллектор продукта,циксируют через заданные промежутки времени давление топлива и разрежение в печи, при этом изменяют расходы топлива на каждый ряд горелок до достижения максимально допустимой температуры продкута на выходе реакционной трубы и/или достижения максимально допустимой концентрации загрязняющих веществ в дымовых газах,