Способ регулирования нагрева доменного воздухонагревателя

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН Эс 59 С 21 В 9 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫТИЙ(71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт(56) 1. НцгсЪ 1 пуя Р. Е., О. Вг 1.еп.Ап арргочей Ъ 1 аяг Гцгпасе ягочесошЪияггоп сопгго 1 яуяСеш. "Угопапй ягее 1 Епр.пеег", 1969, ч. 46,У 10, р, 73-77.2. Говяцки Л. Автоматическое ре- .гулирование отопления кауперовдоменных печей двумя газами, подаваемыми отдельно. Доклад 11/13на 1 Ч международной конференциистран - членов СЭВ и СФРЮ по автоматизации производственных процессов в черной металлургии. Запорожье,сентябрь,1971.(54)(57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАГРЕВА ДОМЕННОГО ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЯ,включающий раздельную. подачу ниэкои высококалорийного топлива, стабилизацию предельно допустимой температуры под куполом путем заменывысококалорийного топлива низкокалорийным при постоянном коэффициенте избытка воздуха, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения средней температуры дутья иупрощения операций по стабилизациитемпературы под куполом, расходвентиляторного воздуха поддерживаютпостоянным на максимальном уровнеи отношение изменений расходов высоко- и низкокалорийного топлива поддерживают обратно пропорциональным, отношению их действительных коэффи, циентов расхода воздуха.Изобретение относится к черной металлургии В частности к сГ 10 собу регулирования нагрева доменного .воздухонагревателя, и может быть использовано в энергетике.Известен способ регулирования нагрева доменного воэдухонагревателя, включающий стабилизацию предельно допустимой температуры под куполом путем снижения ра хода высококалорийного топлива. Если расход высоко калорийного топлива равен нули, а температура под куполом увеличивается, то регуттятором соиОшения топливо - воздух увеличцваЕот коэффициент расхода Воздуха. Когда весь резерв воздуха использован, снижается задаИе на регуляторе тепловой еагрузкц 1.е. уменьшается расход доменного газа 11.Недостатком этого способа является снижение тепловой мощностиВоздухонагревателя, что приводит к уменьшению средней температуры дутья (недостаточная эффективность),Наиболее близким гто технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ регулирования нагрева доменного воэдухонагревателя включаящий раздельную подачу низко- ц Высококалорийного топлива, стабилизацию предельно допустимой температуры под куполом путем замены высококалорийного топлива низкокалорцйым при постоянном коэффициенте избытка возДУха Е 2 Е.Недостатком этого способа явлетется то, что общая тепловая моп; - ность воздухонагревателя остасся постоянноц величП 101, Извес сО, что сохранение постояНой Обпей ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСтт ЦР. Зат.Ое;Е -1.Ц .Л. ного газ,. доменным с сокр;.с 1 е КОЭффицИЕНта ИЗбцтКа Воэдухт ПрцВО. - ,цит к сокраееепо расхода Вентееп 7 р-. НОГО ВОЗДУха. СОКРе. .тР же 1 ОЕц-. чества ВентилятореОго воздуха максималье 10 М 5 повис.О згсляет по" Высить Оощую тепловуО .ЙцЕОсть Воз" духонагрсватсля, Таким образом, прц стабилизации температурь под куполом изменяется расход Вентиляторного воздуха и его максимальное значение соответствует максимальному расходу природного газа, а минимальное - когда расхол, его равен нулю, В связи с этим не цспользует- СЯ ЧаСтЬ ВЕЕТИЛЯ.О,:НтЭГО ВОЗДУХа для сжигания дополнительного количества доменного газа, что не позволяет В полной мере увеличить температуру дутья,5Цель изобретения - повышение средней температуры дутья и упрощениеопераций по стабилизации температуры под куполом.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу регулирования нагрева доменного воздухонагревателя, включающему раздельнуюподачу низко- и высококалорийноготоплива, стабилизацию предельнодопустимой температуры поц куполомпутем замены Высококалорийного топле 1 эа етизкокалорийньем при постоянномкоэффициенте избытка воздуха, расход вентиляторного воздуха поддерживаот постоянным на максимальномуровне и отношение изменений расхоДОВ Вес 01 О - и низкОкалорийногО тОПлцва поддерживают обратно пропорциональным отношению их действитепь;ых коэффициентов расхОда Воздуха.Такой способ обеспечивает наибоЛСЕ ПОЛНОЕ ИСПОЛЬЗОВаНИе тепЛоВоймощности воздухонагревателя за счетгоГО р ЧТО РПСХОД ВОЗДУХа ПОДДЕ РЖИвается все время на максимальном ЗОурвне. .ри стабилизации температуры купола воэдухое 1 аЕревателя путемзтцСны природного газа доменнымдобавляВт такое количество до";Еенного газа, чтобы использовалось все имеющееся количество воздуха,ДтЕ ЭТОГО ОтНОШЕНЦЕ ИЗМЕНЕНИЯртц:ходов высоко- и нцзкокалорцйного .ттлена под терживают обратно проттотЕЦЦО 1 аЛ 1;ЦЬП От 101 РНИЮ ИХ ДЕЙСТВИ - "т.цт,цых коэффициентов расхода возД;Ха ТРИ 1 ГОП КоЕцтЕЕС "гео тг тЕЛт 1п цавае;Ое в гоздухонагрслатель вГ: 1,гцЧ ВРЕМЕНИ будЕ Г уВЕ.ВЕЧЕЬ,ЕТЬ -; я, ТО следует из тое о что црист,р Нетии тепловой мощности необ:.Одецо сокращать подавасмое котит":ес 1 30 Воэд 5 е.а, СледовательОВ:.р:".ДЛагаемом способе прибавка мощности дости 1 ается за счет сжц 1;Ия 5 б цаполнитель Ого количества доменнсго газа с тем количестгом воздухакоторое ранее сокращалось,В математической форме предлагаемьтй способ характеризуется следую щими соотношениями параметровпц пч- lЕМУ4 од дом лчпц пц пц 1 аАам(пам, Аама 1118687 4 ферродинамическим, частотным; или постоянным током и поступает наАВпч АА ц В дом где Ч Ч Ч2 ОфАЧдом- расходы природного идоменного газов в ходерегулирования нагревавоздухонагревателя;- действительные количестПцДом 1, ва воздуха,необходимыедляприродного идоменногогазов,фактическоеколичество Ч В дом Ч Нпрвоздуха горения, необходимое для сжигания природного и доменного га 35 40 45 50 зов.Соотношение (3) показывает, чтовоздух, идущий на сжигание природного газа, передается на сжиганиедополнительного количества доменного газа.На фиг. 1 приведена схема регулирования нагрева воздухонагревателя,на фиг, 2 - изменения расходов доменного газаприродного газа - вентиляторного воздуха горения, выходапродуктов горения, общей тепловоймощности,На схеме изображены в, духонагреватель 1, датчик 2 температуры(термопара или радиационный пировметр), преобразователи 3, вычислительное устройство 4, дроссельноеустройство 5, исполнительные механизмы б, регуляторы 7 расхода, кон-,такты шагового искателя 8, газоваягорелка 9, датчик 1 О частоты пульсации,Способ регулирования нагрева доменного воздухонагревателя осуществляется следующим образом.Сигнал от датчика 2 температурыпреобразуется в стандартный входной сигнал посредством преобразователя 3 (потенциометра) с выходным 5 О 15 20 2530 вход вычислительного управляющего устройства 4. В последнее вводится та.кже информация о текущем расходе доменного газа (дроссельное устройство 5 - преобразователь-дифманометр природного газа, дроссельное устройство - преобразователь-дифманометр воздуха горения, дроссельное устройство - дифманометр - преобразователь 3). Вычислительное уп - равляющее устройство при увеличении температуры под куполом выше заданной включает в первую очередь регулятор расхода высококалорийного газа, который снижает расход высококалорийного газа посредством исполнительного механизма б и дросселя и подает команду на регулятор 7 расхода доменного газа на соответственное увеличение его расхода. Затем вьгчислительное устройство 4 приводит изменившуюся тепловую мощность в соответствие с подачей вентиляторного воздуха, чтобы выдержать заданный коэффициент расхода воздуха п - 1,05-1,15, обеспечить качествевное горение, поддерживать подачу воздуха на максимальном уровне. Если при этом температура все же будет вьше заданной, то при подключе-, нии регулятора расхода доменного газа происходит уменьшение его расхода.На фиг. 1 показан регулятор расхода воздуха горения, включенноесостояние. При достижении заданнойте.1 пературы купола управляющеЕ устройство выдерживает заданное соотношение доменный газ - природный посредством регулятора 7, расхода. Длявь 1 числония необходимого количествавоз.туха горения в вычислительноеустройство 4 вводится вручную информация о калорийности доменногои природного (коксовельного) Газов.Возможно поступление этой информации и от калориметра, отбирающегопробу на участке смешанного газа перед горелкой (на фиг, 1 калориметр не показан), Наиболее простыми вычислительное устройство 4 ився система управления нагрева будут при вычислении калорийностисмеси по вьгражению Р Рйр о дом дом+ пдч пч111868 5где О и О - калорийности дое еменного и природного газов, задаваемые вручную,ккал/м ,04 ам 1 дч - расход доменногои высококалорийного газов нмз/ч.При этом количество воздуха горения Е, нмф/нм смеси рассчитывается по упрощенному выражению10,001 оР (5)или по эмпирическим соотношениям. Назначение датчика 10 частоты пуЛьсаций, отбирающего импульс из камеры горения воздухонагревателя 1- 1 - передавать информацию о частоте пульсаций в период горения (нагрева) в вычислительное устройство 4. Последнее при достижении предельной опасной частоты пульсаций подает сигнал на регулятор расхода доменного газа, который уменьшает расход последнего до уровня, необходимого для исчезновения пульсаций горения,Пример реализации способа.регулирования нагрева доменноговоздухонагревателя. В начальный период нагрева(до достижения предельной температуры купола воздухонагревателя)подают максимальное количество воз-" 5 духа (42,810 м/ч), максимальное выделенное для воздухонагревателя количество природного газа(1200 м /ч), а количество доменного газа определяется ло количеству 1 О оставшегося неиспользованным длясжигания природного газа воздуха(4010 З м /ч). При достижении предельной температуры купола сокращают подачу природного газа, а расход воздуха подцерживают на максимальном уровне. При этом добавляютподачу доменного газа в количестве1.р Ф-- 11 м на каждый сокраоещаемый м природного газа.Тепловые расчеты показывают,что при повышении тепловой мощности воздухонагревателей на 57. температура дутья увеличивается на20-25"С.При использовании предлагаемогоспособа на блоке воздухонагревателей доменной печи с годовой производительность 1 млн, т. чугуна, экономический эффект составляет100 тыс. руб. в год.1 18 б 87 г 7 Рргм Составитель Б. РТехред О.Неце вскииКор Редактор И,В, Синицка сарда ПодписноеСР ос ударс лам изо сква, Ж опптета СС открытий кая наб