Система автоматического регулирования процессов горения в группе теплотехнических агрегатов периодического действия

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт черной металлургии (72) Ю.Б.Палей, И.Н.Эльке, А.Г,ПЬтов, С.П.Крюков, М.Р,Трахтенберг, Г.А.Полевой и П.Б.Белявский(56) Авторское свидетельство СССР В 785631, кл. Р 27 Э 19/00, 1980.Авторское свидетельство СССР В 870463, кл. С 21 Р 11/00, 1981. (54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ В ГРУППЕ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащая газо- анализатор, подсоединенный к входу корректирующего блока с задатчиком, и для каждого иэ теплотехнических агрегатов переключатель и последовательно соединенные датчики температуры, вторичный прибор, регулятор температуры, а также датчики расходов топлива и воздуха, выходы которых 251 А 1 подсоединены к входам регулятора соотношения, и исполнительный механизмзапорного клапана, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности, она дополнительно содержит камеру, блок управления, запоминающие блоки по количеству агрегатов, причем газоанализатор установленв камере, соединенной подводящимитрубопроводами с теплотехническимиагрегатами и снабженной трубопроводом отсоса газов, выход корректирующего блока соединен с одним входомблока управления, один из выходов которого подсоединен к задатчику кор"ректирукицего блока, другие выходы через запоминающие блоки подсоединенык регуляторам соотношения, а третьивыходы через исполнительные механизмы соединены с запорными клапанами,установленными на подводящих трубопроводах, причем к другим входамблока управления подсоединены выходыпереключателей.Изобретение относится к теплотехнике, в частности к автоматизациипроцессов горения в печах периодического действия, и может применятьсядля нагрева металла перед его абработкой в черной и цветной металлургии, а также в машиностроении.Цель изобретения - повышение надежности системы,На Фиг.1 представлена Аункциональная схема предлагаемой системы, наАиг.2 и 3 - схемы внутренней структуры блока управления и его связи сэлементами системы.Система автоматического регулирования процессов горения в группе теплотехнических агрегатов периодического действия содержит для каждогоиз теплотехнических агрегатов последовательно соединенные датчик 1 температуры в рабочем пространстве 2,вторичный прибор 3 с встроенным внего переключателем 4 и первый регулятор 5, например, температуры с задатчиком 6, датчики 7 и 8 расходовтоплива и воздуха, соединенные с вторым регулятором 9, например, соотношения с задатчиком 10, запоминающийблок 11, подключенный своим выходомк одному иэ входов регулятора 9, и 30на все агрегаты данной группы - газоанализатор 12 с преобразователем13, подключенным к корректирующемублоку 14 с эадатчиком 15, и блок 16управления, к входу которого подклю-чен выход блока 1.4, а к выходу -вход задатчика 15. Кроме того, блок16 имеет группу входов по количеству агрегатов, к каждому из которыхподключены выходы переключателей 4 40и две группы выходов по количествуагрегатов, к каждому выходу первойгруппы подключен вход запоминающегоблока 11, а к каждому выходу второйгруппы подключен исполнительный механизм 17 запорного клапана 18, каждыйиз которых установлен на подводящемпатрубке 19 продуктов горения из рабрчего пространства 2 в сборную камеру 20, в которой установлен газоанализатор 12. При этом, регулятор 5может управлять подачей топлива, арегулятор 9 - подачей воздуха и наоборот,Блок 16 управления предназначендля поочередного подключения конту"ра коррекции к регуляторам 5 и 9 ивключения исполнительного механизма 17 на соответствующем патрубке 19 и может быть выполнен на базе .стандартного импульсного реле, например, типа РСИ, представляющего собой шаговый искатель 21 с приводом 22 на п дискретных положений, состоящий из трех секций переключения с числом п пар контактов, соответствующему количест" ву и агрегатов. К контактам первой секции подключены исполнительные механизмы 17, через контакты второй секции корректирующий блок 14 поочередн:о подключается к запоминающим блокам 1 1, к контактам третьей секции - обмотки реле 23, через контакты 24 и 25 которого происходит подключение переключателей 4 к реле 26 и 27, контакты 28-31 которых, блокируя резисторы 32 и 33, входящие в схему эадатчика 15, изменяют выходной сигнал последнего. При этом контакты 28-30 принадлежат реле 26, а контакты 31 - реле 27, Включение привода 22 для перевода его в следующее положение от сигнала реле времени (не показано) через определенный промежуток времени.Система работает следующим образом. В рабочем пространстве 2 каждого агрегата из данной группы, например, нагревательного колодца при нагреве слитков происходит горение теплоизолирующей смеси, расход которой контролируется датчиками 7 и 8, разница сигналов которых сравнивается в регуляторе 9 с сигналом эадатчика 10 соотношения. Сигнал о текущей температуре в рабочем пространстве 2 поступает от датчика 1 через вторичный прибор 3 в регулятор 5, где сравнивается с сигналом задатчика 6 температуры. Сигнал рассогласования, по. являющийся на выходе регулятора 5, воздействует на расход другой составляющей топливовоздушной смеси; При этом переключатель 4, например, со средним положением, встроенный во . вторичный прибор 3, настраивается таким образом, что в период подъема температуры рабочего пространства от начального значения до первого промежуточного перекидной контакт замыкает один иэ неподвижных контактов. По достижении темпера.гурой данного промежуточного значения перекидной контакт устанавливается в промежуточное положение, а по достиже 1229541нии температурой некоторого конечного заданного значения перекиднойконтакт замыкает второй неподвижныйконтакт. Таким образом происходиттрехпозиционная коммутация. Промежуточное значение температуры можетбыть выбрано в диапазоне 850-950 С,что соответствует значению температуры поверхности нагреваемого металла 700 С, когда начинается интенсив Оное окалинообразование,В системе имеется контур коррекциипроцессов горения, обслуживающий всетеплотехнические агрегаты данной15группы. Для этого отходящие продуктыгорения каждого агрегата отводятсяиндивидуальными патрубками 19 в сборную камеру 20, где располагаетсягазоанализатор 12.В процессе регулирования горенияпроизводится коррекция его режима поанализу продуктов горения При этомотходящие газы по одному из патрубков 19 через соответствующий откры 25тый запорный клапан 18 попадает вкамеру 20, в которую помещен первичный прибор газоанализатора 12. Сигнал с газоанализатора через преобразователь 13 поступает в корректируюпщй блок 14, где сравнивается сзаданным задатчиком 15 значением качества горения. Сигнал рассогласования с выхода блока 14 поступает вблок 16 управления, который производит подключение корректирующего контура к очередному -му запоминающему блоку 11, через который корректирующий сигнал поступает в регулятор 9. Одновременно с этим происходит выключение предыдущего исполни Отельного механизма 17 и включение соответствующего исполнительного механизма 17, который открывает запорныйклапан 18 на патрубке 19 отходящихпродуктов горения соответствующего 45агрегата. Исполнительные механизмы17 запорных клапанов 18 на остальных подводах остаются включенными и,таким образом, через камеру 20 проходят продукты горения только одного 50агрегата. В момент отключения блоком16 выхода блока 14 от запоминающегоблока 11 последнее значение сигналазапоминается им и сохраняется навходе регулятора 9 до следующегоподключения,Однако в одно и то же время в различных теплотехнических агрегатах могут протекать разные стадии тепловых режимов: подъем температуры, ее стабилизация на заданном уровне или промежуточная стадия. Каждый их этих режимов характеризуется своим коэффициентом расхода воздуха. Например, первый режим имеет коэффициент расхода 1,2-1, 15, второй режим 1, 1, третий режим 1,05-1,0. Каждый из этих режимов сопровождается соответствующими положениями переключателя 4, как описано выше. Одновременно с известными переключениями блок 16 производит подключение переключателя 4 регулятора 3 данного агрегата к задатчику 15, на котором выставлено первоначальное значение качества горения соответствующего режима, например первого, и если данный агрегат работает на втором или третьем режимах, то происходит соответствующее изменение заданного значения иа эадатчике 15, При отключении от переключателя 4 данного агрегата состояние задатчика 15 принимает первоначальное значение, однако значение корректирующего сигнала уже запомнилось блоком 11.Блок 16 управления работает следующим образом. Пары контактов шагового искателя 21 замкнуты, например, в 1-м положении, соответствующем коррекции режима горения в 1-м агрегате, При этом под действием источника питания срабатывает исполнительный механизм 17, открывающий эапорный клапан. Одновременно к выходу корректирующего блока 14 подключается соответствующий запоминающий блок 11, на который поступает сигнал через замк" нутую пару 1-х контактов второй секции, В третьей секции питание подается на 1-е реле 23, которое срабатывает и замыкает свои контакты 24 и 25 (фиг.3), последовательно подключенные к неподвижным контактам переключателя 4При этом в положении перекидного контакта, замыкающего неподвижный в цепи контакт 24, соответствующем первому режиму работы теплотехнического агрегата, питание подается на обмотку реле 26, которое срабатывает и за" мыкает контакты 28 и 29 и размыкает контакт 30. Этим шунтируются резисторы 32 и 33, а на выходе задатчика 15 существует сигнал первоначальной установки.Во втором режиме работы перекидной контакт переключателя 4 находится в промежуточном положении и реле 26 и 27 обесточены, а контакты 28 и 29 разомкнуты, контакты 30.и 31 замкнуты и ими шунтируется резистор 32, а резистор 33 включается во внутреннюю цепь задатчика 15, чем изменяется его выходной сигнал на определенную вели чину.В третьем режиме работы перекидной контакт переключателя 4 замыкает цепь контакта 25, чем подается питание на обмотку реле 27, которое раз мыкает контакт 31. Таким образом, в данном режиме во внутреннюю цепь задатчика 15 вводится резистор 32 в дополнение к резистору 33. Этим производится изменение выходного сигнала 2 О эадатчика 15 до следующего определенного значения.При переводе приводом 22 шагового искателя 21 в следующие дискретные положения от 2-го до и-го включается соответствующий исполнительный механизм 17 к корректирующему блоку 14 подключается соответствующий запоминающий блок 11, включается соответствующее реле 23, контакты которого подключают соответствующий переключатель 4 к реле 26 и 27, которые управляют .изменением 1 выходного сигнала эадатчика 15.Таким образом, применение одного газоанализатора, подключаемого поочередно к каждому из теплотехнических агрегатов, позволяет повысить надежность системы регулирования.1229541 561нного комитета СС Заказ 244 1/38 ВНИИодписное Тирах ПИ Государств по делам изобре 13035, Москва, Жений и открытии Раушская наб., д. 4 Л жгород, ул, Проектная, 4 оизводственно-полиграфическое пред тие Составитель В.Островский Редактор Н.Тупица Техред И.Попович Корректор М,Самборска