Способ регулирования температуры выходного продукта трубчатой печи

(59 4 С ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К А,ВТОРСНОМУ СВИ(56) Авторское свйдетельство СССР У 346335, кл. С 10 С 9/20, 1971.Авторское свидетельство СССР У 548621, кл. С 10 6 9/20, 1975. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУ РЫ ВЬИОДНОГО ПРОДУКТА ТРУБЧАТОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к автоматизации процесса получения водоро да в трубчатой печи, может быть ис" пользовано в химической и нефтехими ческой промьппленности и позволяет снизить расход топлива за счет повы шения качества регулирования, Способ реализуется устройством, содержащим контур стабилизации расхода природного газа: датчик (Д) 7 расхода, регулятор (Р) 14, исполнительный механизм (ИМ) подачи газа в печь 4; контур стабилизации расхода пара в линию подачи природного газа: Д 8 расхода, Р 15 и ИМ и контур регулирования расхода топлива в печь: 0 10, Р 16 и ИМ. По сигналам Д 7, 8, 10, а также Д 10 температуры входящего продукта, Д 12 температуры выходного продукта и Д 13 температуры дымовых газов вычислительный блок 18 по соответствующим зависимостям рассчитывает с количество топлива в виде задания для Р 16. 1 ил.(6) К= К, + 3/аТ/,(8) н 3К - Ки и /ьТ ,(9) рассчитывают коэффициент настройкиинтегральной составляющей по выражению где Т - постоянная времени объектао 6регулирования, определяемая по динамической характеристике, (для агрегата аммиака АМТ 6 = 900 с);рассчитывают коэффициент настройки пропррциональной составляющей по вы- ражению Кроме того, коэффициент настройки интегральной составляющей корректируют в зависимости от направления изменения температуры выходного продукта относительно ее заданного зна- чения, Если изменение температуры выходного продукта происходит в направлении от заданного ее значения, то это режим расхождения температур. Если изменение температуры выходного продукта происходит в направлении к заданному ее значению, то это режим схождения температур.Определение режимов (расхождения или схождения) выполняют следующим образом.Определяют знак сигнала ошибки ЬТ, производную сигнала ошибки по выражению ьТ - ьтР (7)ьсопределяют знак производной сигналаошибки Р , Если знаки сигналов ошибкии ее производной совпадают, то эторежим расхождения и К корректируютпо выражению т.е. с целью более быстрого достижения заданного значения температурыинтегральную составляющую увеличивают. Если знаки сигналов ошибки иее производной не совпадают, то эторежим схождения и К корректируют повыражению т.е. с целью недопускания нерегули-рования интегральную составляющуюуменьшают.5Чтобы избежать деления на "О" вуравнении (9), выполняют проверкуабсолютного значения ЛТ на допустимую величину по выражению где- заданная точность регулирования (для агрегата аммиакаАМЕ = 1)Если /ьТ/1, то интегральнуюсоставляющую обнуляют.Управляющее воздействие (по компенсации возмущающих воздействий) .вфункции величины расхода и температуры поступающего продукта, температуры дымовых газов, расхода топливаи его теплотворной способности, соотношения пар/природный газ в поступающем продукте рассчитывают следую 25 щим образом,Рассчитывают теплотворную способность топлива в тыс.ккал/нм по выражению6 = 0,0863 Е, - 0,0252 Е +30+ 0,1518 Еэ + 0,2166 Е, (11)где Е, Е , Е , Е - соответственносодержАние мета: на, азота, этака35 и суммы высшихуглеводородов втопливе (природном газе), снимаемое с датчика40 11, об.7.При отсутствии автоматического анализа топлива его состав вводится ввычислительное устройство по лабораторному анализу периодически, так45 как состав топлива изменяется с большим периодом и малой амплитудой, Рассчитывают количество тепла, необходимое для компенсации возмущений повыражению,50 4ьУ с. Ь ьх /Ъ (12)1 1 6 фгде Ь Ь , ЬЬ Ь 5- коэффициенты дляагрегата аммиака АМ, соответственно равные 0,0064, 0,71, 0;27 - 0,462, 0,0073;(17)55 Л х, - изменение количества поступающегопродукта нм /чд х - изменение темпера 2 5туры поступающеговоздуха;Ах - изменение темпера 3туры дымовых газов;дх - изменение соотношения пар/природныйгаз в поступающемпродукте; Рассчитывают управляющее воздействие на расход топлива для компенсации возмущений по выражению Изменение количества поступающего,продукта определяют по выражению дХ, = (О, О")-(," +Ц-), (14,) где Чп, Мп,- соответственно расходы природного газа и пара в данныймомент времени С ипредыдущий моментвремени Сп, снимаемые с датчиков 7 и 8,нм /чИзменение температуры поступающего продукта определяют по выражению1 где х - температура поступающего2продукта, снимаемая с датчика 9, С,Изменение температуры дымовых газов определяют по выражению где х - температура дымовых газов,оснимаемая с датчика 13, С.Изменение соотношения пар/природный газ в поступающем продукте определяют по выражению Общее управляющее воздействие на расход топлива рассчитывают по выра- жению Рассчитанное в вычислительном устройстве 18 управляющее воздействие на изменение расхода топлива выдается в виде приращения на изменение. задания регулятору 16 расхода топлива, который устанавливает необходимый расход топлива,Использование изобретения обеспечивает поддержание выходного продукта с точностью2 С от заданной, что позволяет снизить расход топлива на 8 нм/т аммиака. Формула иэ обретения Способ регулирования температуры выходного продукта трубчатой печи путем регулирования подачи природного газа и пара в печь, регулирования подачи топлива в печь в зависимости от расходов и температуры природного газа и пара, температуры дымовых газов и состава. топлива, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью снижения расхода топлива за счет повышения качества регулирования температуры выходного продукта, вычисляют разность между заданным и измеренным значениями температуры выходного продукта в текущем и предыдущем моменте времени, знак. разности температур в текущем моменте времени и производную этой разности температур и ее знакопределяют пропорциональную составляющую управляющего сигнала в зависимости от вычисленной разности температур в текущем и предыдущем моментах времени и расхода природного газа, определяют интегральную составляющую управляющего сигнала в зависимости от вычисленной разноститемператур в текущий момент времени,расхода природного газа, знака разности температур в текущем моментевремени и производной этой разноститемператур, сравнивают абсолютноезначение разности температур в текущем моменте времени с заданным значением разности температур, и при абсолютном значении разности температурв текущем моменте времени, большемзаданного значения разности, подачутоплива в печь корректируют прямопропорционально пропорциональной иинтегральной составляющих управляющего сигнала, а при абсолютном эна"Ъ.Тираж 455 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 3919/20 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 чении разности температур в текущеммоменте времени, меньшем заданногозначения разности, подачу топлива в печь корректируют прямо пропорционально пропорциональной составляющей управляющего сигнала.