Устройство для автоматического контроля технологического режима установки сухого тушения кокса

4О П Й С А" Н" И- Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскнкСоциалистическиеРеспублик в 763447 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(28) Приоритет Гееудерстевнный квинтет Опубликовано 15,09.80. Бюллетень Эй 34Дата опубликования описания 15,09.80 до делам нзебретеннй н аткрытнй(72) А вторы изобретения Днепропетровский химико-технологический институт им, ф. Э. Дзержинскогои Государственный всесоюзный институт по проектированиюпредприятий коксохимической промышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА УСТАНОВКИ СУХОГО ТУШЕНИЯ КОКСА 1Изобретение относится к деструктивнойперегонке углеродсодержащих материалов сцелью получения газа, кокса, а точнее, к охлаждению или тушению кокса, и может быть использовано на установках сухого тушения кок са (УСТК) коксохимических производств.Используемые на отечественных и зарубеж.ных УСТК автоматические системы контроля не в полной мере отражают физическуюсущность основных процессов, происходящих вкамере тушения (КТ), в котле-утилизаторе(КУ) и в блоке УСТК.Угар кокса, который имеет место во всехУСТК, а также расход циркуляционного газана действующих производствах вообще не определяются.Количество тепла, дополнительно возникающее на выходе КТ в результате утара кокса,колеблется в пределах (12 - 15%) от суммарного количества тепла циркуляционного газа.20Количество тепла, которое уносится пароми циркуляционным газом считают только в группе учета службы КИП Аналоговых изме.рений этих величин на действующих УСТК не 2производят, что эатрудняет.действенный опера.тивный контроль данного технологическогопроцесса,Известно устройство для автоматическогоконтроля технологического режима установкисухого тушения кокса, содержащее блоки изме.рения температуры кокса, циркуляционногогаза, перегретогб пара, расхода перегретогопара, блоки вычисления количества телла вгорячем коксе, циркуляционном газе и выраба.тываемом паре (1,Известное устройство имеет ряд недостатков, которые заключаются в следующем: не учтено приращение количества тепла в циркуляционном газе на выходе камеры тушения за счет угара; не решен вопрос практического измерения расхода циркуляционного газа;не учтено изменение теплоемкости циркуляционного газа с изменентем температуры; не учтено изменение энтальпии пара с изменением его температуры; не учтено количество кокса, поступающего в камеру тушейия за единицу времени.45 3 76Цель изобретенияповышение эффективное.ти оперативного контроля технологических режимов КТ, КУ и блока УСТК, что позволитболее своевременно и надежно поддерживатьих оптимальные технологические режимы, атакже безопасность УСТК.Это достигается тем, что устройство дополнительносодержит последовательно соединенныеблоки измерений приращений окиси и двуокисиуглерода в циркуляционном газе, перепададавления циркуляционного гдзд на дымососе,числа загрузок кокса, а также блоки вычисления расхода циркуляционного газа, количестватепла, находящегося в охлдждасмом коксе,количества тепла в циркуляционном газе, количества тепла в перегретом паре, при этом вы.ход блока вычисления количества тепла в охлаждаемом коксе связан с блоками вычисления КПД камеры тушения и всего блокаустановки сухого тушения кокса, выход блокавычисления количества тепла в циркуляционном газе соединен с блоками КПД камеры тушения и котла-утилизатора, а выход блокавычисления количества тепла в перегретомпарс подключен к блокам вычисления КПДкотла-утилизатора и всего блока установкисухого тушения кокса.На фиг, 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - измсрительно-вычислительнаясхема,Устройство для автоматического контролявключает информационно-измерительныйблок А, содержащий узел измерения количества загрузок КТ 1; узел измерения содержа.ния СО 2 в циркуляционном газе на входев КТ; узел измерения содержания СО 3 в цир.куляционном газе на выходе из КТ; узелЯ =и к, о 4. +где П - часовос количество загрузок каме.ры, ,( - количество кокса при одной загрузке, кг;С - теплоемкость горячего кокса,, Аоз о т, - температура горячего кокса, С- коэффициент Расхода циркуляционного газа, М /Ч По; 3447 4измерения содержания СО 4 в пиркуляционномгазе на входе в КТ; узел измерения содержа.ния СО 5 в циркуляшюнном г;гзе нд выходеиз КТ; узел измерения перепада давлений 6нд дымососе; узел измерения температуры 7циркуляционного газа нд входе из КТ;узел измерения температуры 8 циркуляционного газа на выходе из КТ; узел измерениярасхода 9 вырабатываемого перегретого пара;узел измерения температурыО пдрд на входеКУ; узел измерения температуры 1 кокса взоне косых ходов КТ,В состав этого блока также входят информа.ционно-преобразовательныс элементы 12 - 22,позволяющие учесть ряд постоянных коэффициентов: блок Б - вычисление количестватепла, содержащегося в поступдющем в КТ раскаленном коксе с учетом его угдрд; блок В -вычисление количества тепла, содержащегосяв циркуляционном газе на выходе из КТ;блок Г - вычисление количества телла, содер.ждщегося в вырабатываемом паре; блок О -вычисление теплотехнического КПД камеры ту- .шения; блок Е - вычисление теплотехническогоКПД КУ; блок Ж - вычисление теплотехничес.кого КПД блока УСТК.Выходы узлов 1 - 11 и элементов 12 - 22блокз А соответственно соединены с блокамиБ, В и Г.30 В вычислительном блоке Б реализуетсяформула для определения суммарного количества тепла, поступающего в камеру тушения сраскаленным коксом и выделившегося приугаре кокса в КТ35 Р,.Рз(к ьд к о ЯЧ4 О О: - теплотворная способность кокса,М гк КГВ вычислительном блоке В реализуется фор. мула для определения количества тепла в циркуляционном газе на выходе КТ,соответственно давление циркуляцион. 5 Оного газа после и до дымососд, Па;соответственно коэффициенты, характеризующис выход СО и СО пригорении углерода,коэффициент, учитывающий содержание чистого углерода в коксе;соответственно приращение СОиСО в циркуляционномгазе после КТвследствие угара кокса, %; где Си Сс - соответственно теплоемкостициркуляционного газа до и после камеры тушения с учетом температур.,В вычислительном блоке Г реализуется формула для определения количества тепла в перс.гретом паре;763447гося в па 1)е, снаое с ирибо 1 а 60, с помощьюблока 61 делится на количество галла, вно.симое в КУ циркуляционным газом и изме.ренное прибором 27 нд вторичном приборе62 с целью вычисления КПД КУ. х Выходной сигнал с прибора 60 с помощьюблока 63 делится из общее количество теплав КТ нд вторичном приборе 64, укдзывающе.го КПД всей установки.10 Данная АСК является первым этапом приразработке автоматической системы управленияУСТК. Она обеспечивает оперативный автомати.ческий контроль технологического режимаблока УСТК; своевременную и необходимую15 информацию о ритмичности работы блокаУСТК и его основных агрегатов; своевременное принятие решений для увеличения теплосъема и предотвращения возникающих предель.ных зварийных ситуаций.Формула изобретенияУстройство для звтоматического контролятехнологического режима установки сухого тушения кокса, содержзщсс блоки вычисления25КПД камеры тушения, котла-утилизатора иустановки в целом, блоки измерения температур коксз, циркуляционного газа, перегретогопара, расхода перегретого лара, блоки вычисления количества тепла в горячем коксе,цнркуляционном газе и вырабатываемом паре,30о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения эффективности оперзтивного конт.роля и обеспечения безопасности работы блокаустановки сухого тушения кокса, оно дополнительно содержит последовательно соединенныеблоки измерений прирзщений окиси и двуокид. си утлерода в циркуляционном газе, перепададавления циркуляционного газа на дымососе,числа загрузок кокса, д также блоки вычисле.ния расхода циркуляционногв газа, количест.ф 0 ва тепла, находящегося в охлаждаемом коксе,количества тепла в циркуляционном газе, колина чествз тепла в перегретом паре, при этомвыход блока вычисления количества тепла вохлзждаемом коксе связан с блоками вычисления КПД камеры тушения и всего блокаустановки сухого тушения кокса, выход блокавычисления количества тепла в циркуляционномгазе соединен с блоками КПД камеры тушения и котла-утилизатора, а выход блока вы.50 чнсления количества тепла в перегретом пареподключен к блокам вычисления КПД котлаутилиэатора и всего блока установки сухоготушения кокса. включенными последовательно и соединеннымичерез делитель напряжения 35 со вторичнымприбором 36.Число здгрузок кокса в 1 ч измеряетсясчетчиком импульсов 37, состоящим из конеч.кого выключателя, элементов аналого-цифровысредств системы комплекса Тпектр.4". вход.ного согласующего элемента; счетчика двоичного, преобразователя код-аналог; делителянапряжения, блока питания.Преобразователь 38 размножает выходнойсигнал.Вторичным прибором 39 с помощью блока40 и учетом числа ззгрузок измеряется количество тепла, пришедшее в камеру с горячимкоксом, т.е. первое слагаемое знаменателя вформуле Ч 11,Второе слагаемое знаменателя, представляющее собой приход тепла в камеру тушениязз счет угара кокса, измеряется следующимобразом.Приращение в циркуляционном газе объемных количеств СО и СО после камеры тушения измеряются соответственно дифференциальными газоанализатордми 41, 42. Коэффициент К 11(К 4, выставленный на задатчике 43 сГпомощью блока 44 перемножается с ЬРна вторичном приборе 45 и складывается сослагаемым Ь на вторичном приборе 46Расход циркуляцРонного газа, измеренныйвторичным прибором 29 с учетом произведенкоэффнци,нтов Кф Кс помощьюЬблока 47 псремнсжзется с сигналом, пропорциональным значению (Ь СО + К 5(К 4 Р )С 4 СОнз вторичном приборе 48, измеряющим количсство тепла, дополнительно полученного в кмарс тушения в результате угара кокса.Суммарное количество тепла, аккумулиро.ванное в КТ, измеряется вторичным прибором 49.Для получения КПД камеры тушения числитель формулы Ч 11 с помощью блока 50 делимзнаменатель, На вторичном приборе 51 получаем конечный результат, выраженный в %,Числитель формулы Ч 1 П обеспечиваетсяследующим образом,Температура пара измеряется термопарой52 и потенциометром 53. Расход пара измеряется диафрагмой 54 с конденсационным сосудом 55, вторичным прибором 56 с помощьюблока 57,Коэффициент А/Ь, выставленный на эадатчике 58, склздывается с сигналом Йна приборе 59. Сигнал, пропорциональныйрасходу пара (пс учетом В, перемножается с 55(Я/Ь+) на вторичном приборе 60.Прибор показывает количество тепла, заключенного в паре. Количество тепла, содержащеИсточники информзции,принятые во внимание лри экспертизе1, Авторское свидетельство СССР по заявкеУ 1933658/26, кл. С 10 В 39/00, 31.08,76, 7( 3447Составитель Р. Клейманедактор Т. Девятко Техред Н, Граб орректор Г. Назарова Заказ 623 дписн иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектн.Тираж 545 НИИПИ Государствен по делам изобрете 13035, Москва, Ж - 35Пого комитета СССРий и открытийРаушская наб., 4./5