Система управления режимом горения в кольцевых рекуперативных печах

(23) Приоритет во ладам изобретений и открытийОпубликовано 05,03.80. Бюллетень М 9 Дата опубликования описания 10.03.80Л, А, Бадалов, 3, Е. Круашвили, А. М, Кюркчян, В. Г. Лисиенко,А. П. Скуратов, А. Л. Гончаров, А. А. Фотов, М. ф. Столетний,Н, И. Хухарев, ЮБ, Лоц, В. А. Серебряков, А. ф, Бунаков,Г, Е. Старков и Е. Д. КлемпергВсесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт автоматизации производственных(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ ГОРЕНИЯ В КОЛЬЦЕВЫХ РЕКУПЕРАТ 11 ВНЫХ. ПЕЧАХИзобретение относится к печной теплотехнике и предназначено, преимущественно, для использования в системах управления режимом горения в кольцевых рекуперативцых печах.Известна система управления режимом горения в кольцевых рекуперативцых печал, содержашая датчики температуры, регуляторы температуры и соотношения топливо- воздух по количеству отапливаемых зон.Недостаток известкой системы заключается в ее относительно цизкой надежности.Цель изобретения - повышение эффективности работы печи без повышения риска по браку по нагреву при простоях и малых нагрузках.Поставленная цель достигается тем, что система дополцител 1,цо снабжена блоком определения скорости изменения температуры зоц печи, вычислительным устройством, вход которого подключены к выходам блока оиредолеии скорости изменен те .ртуры:Оц ис чи блоком определения производительности зон печии блоком определения местоположения заготовок в печи, причем входы блока определения производительности зоц подключены к выходам блока определения скорости перемещения заготовок в печи и блока определения местоположения заготовок, который подключен к датчикамдлины, диаметра и теплофизцческих свойств заготовок, а выходы вычислительного устройства подключены к регуляторам температуры соответствующих зон и сравнивОшим устройством, связан,ным с регуляторами соотношения соответствующих зон. Кроме тог., система снабжена последовательно соединенными датчиками тем,ературы воздуха после рекупервтора, задвтчиками и регуляторами температуры воздуха, исполнител ыми механизмами при регулирующих органах ца воздухопроводе соответствунхиих зоц, прем входы зада тчи ков т .11 тры воздух пос;е рекуператороц иопк;ч иы К ВЫХОДУ В 1 ЛЦСЛ 1 ТЕОГО УС РОС й,На чертеже приведена блок-схема системы управления режимом горения вкольцевой рекуперативцой печи применительно для одной зоны.Схема состоит из зоны 1 регулирования температурным ре;кимом горения,заготовки 2, датчика 3 температурь зоны, регулятора 4 температуры зоны, исполнительного механизма 5 при регулирукицем органе 6 на газопроводе 7, дросселирующего устройства 8 с расходомерами газа 9 и воздуха 10, регулятора 11соотношения расходов топлива и воздуха,исполнительного механизма 12 при регулирующем органе 13 ца воздухопрогсдс14, горелки 15 низкого давления вентилятора 16 для подачи воздух в иоздуховод 14, сравнивающего устройства 17,блока 18 определения скорости изменения,температуры в зоне, вычислительного уст- Иройства 19, канала 0 для отвода продуктов сгорания 21, трубчатого рекуператора 22 входного канала 23 воздухопровода в рекуператор, выходного канала 24воэдухопровода с горячим воздухом, дат 7чика 25 с задатчиком 6 и регулятором27 температуры воздуха после оекуиератора, исполнительного механизма 28 прирегулирующем органе 9 на воздухопроводе30 для снижения температуры гор.чеговоздуха, блока 31 определения производительности зоны, задатчика 32 длины идиаметра заготовки, блока 33 определения местоположения заготовок в зонеблока 34 определения скорости перемеше-ния заготовок в печи,Система работает следующим образом,Нагреваемые в зоне 1 заготовки 2перемещаются в процессе нагрева. Температуру в зоне печи измеряют датчиком 3и поддерживают ее на заданном уровнерегулятором 4, воздействуюцим на расход топлива ири помощи исполнительногомеханизма 5 при регулирующем органе 6на газопроводе 7. Расходы газе и возду45ха измеряются дросселирующими устройствами 8, и с них сигналы подаются на вто-ричные регистрирующие и показываклциеприборы расхода газа 9 и расхода воздуха 10. С выходных электрических дат 30чиков вторичных приборов, регистрирующих расход газа и воздуха, сигналы подаются на сравнивающее устройство 17, гдеопределяется действенный коэффициентрасхода воздуха ( с 4.) и сравниваетсяс заданным значением коэффициента расхода воздуха ( ос., ), рассчитываемымв зависимости от скорости изменения темиерату.ры в зоне 18 и производительности эоны 31,Величина рассогласования ( л - ) подается на регулятор 11, поддерживающий даннь й коэффициент расхода воздуха посредством исполнительного механизма 12, вал которого сочленеп с валом регулирующего органа 13 ца воздухопроводе 14. К горелке 15, т.е. к устройству для сжигания газа, подается топливо через газопровод 7 и воздух- через воздухоировод 14.Сигнал от датчика 3 температуры в зоне поступает в блок 18, где непрерывно определяется скорость изменения температуры в зоне (по выражениюи поступает в вычислительный блок 19,В вычислительный блок поступает также сигнал из блока 31 определенияпроизводительности зон В блок определения производительности передаютсясигналы иэ олока 34 определения скорости перемещения заготовок в печи и блока33 определения местоположения заготовок в печи, который, в свою очередь,подключен к задатчику 32 длины, диаметра и теплофизических свойств заготовок,Каждый раэ в процессе перемещения заготовок в печи пересчитывается производительность и определяется текущая про -изводительность (тУч) зоны,Одновременно в вычислительном устройстве непрерывно вычисляется зависимость коз)фициецта иэбь,тка воздухесс з ) от скорости изменения температуры в зонах печи, производительности зон и теплофиэических свойств нагреваемого металлаЭОЯ.1 тек / 1(Ч Р М) Вычисленное значениепоступает в сравнивающее устройство и поддерживается регулятором соотношения, Например, коэффициент избытка воздуха увеличивается и поддерживается в пределах 1,5 - 6, что способствует более резкому снижению температуры.273 1. Система управления режимом горения в кольцевых рекуперативных печах,содержащая датчики температуры и регуляторы температуры и соотношения толливо-воэдух по количеству отапливаемыхзон, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения зффективности работыпечи без повышения риска брака по нагреву при простоях и малых нагрузках печи, она дополнительно снабжена блокомопределения скорости изменения температуры зон печи, вычислительным устройством, входы которого подключены к выходам блока определения скорости изменения температуры зон печи, блоком определения производительности зон печи иблоком определения местоположения заготовок в печи, причем входы блока определения производительности зон подключены к выходам блока определения скорости перемещения заготовок в печи и блока определения местоположения заготовок впечи, который подключен к датчикам длины, диаметра и теплофизических свойств заготовок, причем выходы вычислительного устройства подключены к регуляторам температуры соответствующих зон и сравнивающим устройством, связанным с регуляторами соотношения соответствующих зон.2. Система по и. 1, о т л и ч а юш а я с я тем, что она снабжена последовательно соединенными датчиками температуры воздуха после рекуператора, эадатчиками и регуляторами температуры воздуха, исполнительными механизмами при регулирующих органах на воздухопроводе соответствующих зон, причем входы задатчиков температуры воздуха после рекуператоров подклкчены к выходу вычислительного устройства. 5 720При достижении температуры в зоне,соответствующей данному режиму нагрева,вычислительное устройство устанавливаетновое значение - коэффициент избыткавоздуха, например в пределах 0,9-1,15.Воздух, подаваемый в горелке 15, подогревается в трубчатом рекуператоре22 до 300-400 С,Подогрев воздуха происходит следующим образом. 1 ОПокидающие рабочее пространство зоны 1 через канал 20 продукты сгорания21 проходят ; через рекуператор 22, передают тепло воздуху через разделительную поверхность, постепенно нагревая 15его. Воздух в рекуператор поступает через входной канал 23 и по мере нагревания через канал 24 - к вентилятору 16.Оттуда горячий воздух при 300-400 Сподается в воздухопровод 14,20Если скорость снижения температурыв зоне печи, вычисленная в зависимостиот текущей производительности и скорости изменения температуры в зоне, недостаточна, необходимо увеличить скоростьснижения температуры. Вычислительное,устройство формирует сигнал на уменьшениетемпературы воздуха, подаваемый к горелкам, т.е. в узел регулирования температурыподогретого воздуха, измеряемой датчиком25, через задатчик 26 вводится корректирующий сигнал для изменения задания температуры подогретого воздуха, напримердо 100-200 С. Задатчик воздействует напоследовательно соединенные регулятор27, исполнительный механизм 28 и регулирующий орган 29. Холодный воздухсмешивается с горячим в выходном канале 24 через воздухопровод 30. Когда тем 40пература и скорость снижения температу, ры в зоне соответствуют по величинезаданной температуре и скорости снижения температуры в зоне при простоях ималых нагрузках печи, вычислительноеустройство формирует сигнал на восстано 5вление температуры воздуха после рекуператора на прежнем уровне,Использование предложенной системыуправления режимом горения в кольцевых 6рекуперативных печах обеспечщзает повышение производительности печи, уменьшение удельного расхода топлива и уменьшение угара и окалины. формула изобретенияСоставитель А, Абросимов1 едактор Л. 11 аук Техрел С, Мигай Корректо 1 М. Пожо3 а ка-,3 10/ 1 5 Тираж 671 1 олписное11 И 11111 Государственного комитета СССпо лолам и:обретений и открытий113 О 35, Москва, А( - 35, Раушская нлб., и, 4/5илиад 1" атент, н, Ужгород, ул. 11 ро ктнаи, 1