Устройство для регулирования давления газа под колошником доменной печи

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА ПОД КОЛОШНИКОМ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащее газовую утили13 Sl3%..- зационную бескомпрессорную турбину (ГУБТ) с регулирующей и отсечной диафрагмами с приводами , установленную на газопроводе, байпасный газопровод с редукционными клапанами, ; регулятор давления газа, отличающееся тем, что, с целью повышения качества регулирования давления газа под колошником во всем диапазоне изменения расхо да газа, надежности доменной печи в работе при аварии ГУБТ и увеличения выработки злектроэнергии, байпасный газопровод снабжен регулирующей и отсечной диафрагмами ГУБТ с приводами, при этом приводы отсечных диафрагм ГУБТ и байпасного газопровода связаны между собой в положениях открытие - закрытие и наоборот. 2. Устройство по п. 1, о т ли ч а ю (Л щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительным регулятором давления газа под колошником , соединенным с приводами регулирующей и отсечной диафрагм байпасного газопровода . со о: ititi 9:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) 1Щ) С 21 В 7 18 а - "Ъв-

Фр ° е: <+ % t

М

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVAf СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) . 3394801/22-02 (22) 10.02.82 (46) 23.08.83. Бюл. У 31 (72) О. Н. Сиротин, Н. А. Жаданов, К. С. Мохорт, В, И. Солодков, В. И. Нетронин, Б. Г. Дубов, А. К. Икконен, Н. С. Капралов, Ф. А. Ратнер, М. И. Рывкин, П. А. Кумков и В. А. Бабич (71) Череповецкий ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени металлургический завод им. 50-летия СССР и Ленинградское производство Производственно-технического предприятия "Центроэнергочермет" (53) 669.162.215.4 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 306738, кл. С 21 В 7/18, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР И 391180, кл. С 21. В 7/18, 1976. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРО—

ВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА ПОД КОЛОШНИКОМ

ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащее газовую утилии зационную бескомпрессорную турбину (ГУБТ) с регулирующей и отсечной диафрагмами с приводами, установленную на газопроводе, байпасный газопровод с редукционными клапанами, регулятор давления газа, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества регулирования давления газа под колошником во всем диапазоне изменения расхо да газа, надежности доменной печи в работе при аварии ГУБТ и увеличения выработки электроэнергии, байпасный газопровод снабжен регулирующей и отсечной диафрагмами

ГУБТ с приводами, при этом приводы отсечных диафрагм ГУБТ и байпасного газопровода связаны между собой в положениях открытие — закрытие и наоборот.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю- . щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительным регулятором давления газа под колошником, соединенным с приводами регулирующей и отсечной диафрагм байпасного газопровода.

1 10367

Изобретение относится к энергетике черной металлургии, в частности к устройствам для регулирования давления газа под колошником доменной печи при использовании потенциальной энергии доменного газа в газовых утилизационных бескомпрессорных турбинах (ГУБТ).

Известно устройство для регулирования давления колошникового газа в доменной печи— дроссельная группа, включающая один или несколько дросселей большого диаметра с ди- 1ð станционным управлением и один или несколько регулирующих дросселей меньшего диаметра, подключенных к автоматическому регулятору давления (1).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для регулирования давления газа под колошником доменной печи, содержашее ГУБТ. с регулируюшей и отсосной диафрагмами с приводами1 установленную щ на газопроводе, байпаспый газопровод с редукционными клапанами и регулятор давления газа (2).

Однако в известном устройстве регулирующие дроссели дроссельной группы и регули- 25 рующая диафрагма ГУБТ имеют различные расходные и динамические характеристики, что не позволяет получить оптимальное качество регулирования давления под колошником доменной печи во всем диапазоне изменения расходов газа. Причина различия в характеристиках связана с тем, что перепады давления в регулирующих органах различные.

Газ .после дроссельной группы поступает непосредственно в коллектор газа низкого давления (КНД), а после регулирующей диаф- рагмы ГУБТ вЂ” в проточную часть турбины, создающую определенное сопротивление, а затем — в КНД.

Кроме того, неплотность дросселей дрос40 сельной группы в закрытом положении приводит к значительным протечкам. газа в КНД помимо ГУБТ, в результате чего снижена выработка электроэнергии. При аварийном выходе из строя ГУБТ автоматически закры 45 вается ее отсечная диафрагма, при этом имеет место заброс давления под колошником доменной печи, что создает аварийную ситуацию.

Причина заключена в том, что скорость закрытия отсечной диафрагмы ГУБТ в 10—

20 раз больше скорости о гкрьггия больших дросселей дроссельной группы, открывающих ся по сигналу о закрытии отсечной диафрагмы.

46 2 печи прн аварии ГУБТ и увеличение выработки электроэнергии.

Поставленная цель постигается тем, что в устройстве для регулирования давления газа под колошником доменной печи, содержашем

ГУБТ с регулирую пей н отсечной диафрагмами с приводами, установленную на газопроводе, байпасный газопровод с редукционными клапанами, регулятор давления газа, байпасный газопровод снабжен регулирующей и отсечной диафрагмами ГУБТ с приводами, . при этом приводы отсечных диафрагм ГУБТ и байпасного газопровода связаны между собой в положениях открытие — закрытие и наоборот.

Кроме того, устройство снабжено дополнительным регулятором давления газа пад колошником, соединенным с приводами регулирующей и отсечной диафрагм байпасного газопровода.

Это позволяет получить близкие по вели- . чине расходные и динамические характеристики дополнительной регулирующей диафрагмы и регулирующей диафрагмы ГУБТ, а также снизить протечки газа в КНД через неплотности помимо ГУБТ.

Привод отсечной диафрагмы ГУБТ механически (гидравлически) связан с приводом дополнительной отсечной диафрагмы таким образом, что закрытие (открытие) первой приводит к одновременному открытию (закрытию) второй. Этим исключается заброс давления под колошником доменной печи при аварийном выходе из строя ГУБТ и экстренном закрытии ее отсечной диафрагмы.

Кроме указанных элементов предлагаемое устройство снабжено дополнительным регулятором давления, динамические настройки кото-. рого обеспечивают оптимальное качество регулирования давления под колошником доменной печи при открытой дополнительной отсечной диафрагме, включающимся в работу при закрытии отсечной диафрагмы ГУБТ. При этом одновременно выключается из работы основной регулятор давления, На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство включает газовую утилизационную турбину 1 с регулирующей диафрагмой

2 и отсечной диафрагмой 3, дополнительные регулирующую 4 и отсечную 5 диафрагмы с отверстиями 6, приводы регулирующих ди. афрагм 2 и 4, включающие соответственно поршневые сервомоторы 7 и 8, отсечные зоЦелью изобретения является повышение качества регулирования давления газа под колошником во всем диапазоне изменения расхода газа, надежности работы доменной потники 9 и 10 и устройства 11 и 12 обратной связи, привод отсечных диафрагм 3 и 5, включающий поршневой сервомотор 13 и рычаги 14 и 15. Кроме того;устройство содержит электрический исполнительный механизм

036746

55

\

16 с золотниковым устройством 17, основной регулятор !8 давления для работы устройст- .

sa при включенной турбине 1 с датчиком 19, измеряюшим давление под колошником, дополнительный регулятор 20 давления для работы устройства при остановленной турбнне

1 с датчиком 21, измеряющим давление под колошником, задатчик 22 — общий для регуляторов 18 и 20, конечный выключатель

23 и автоматический переключатель 24 для включения в работу основного 18- или дополнительного 20 регуляторов давления; линии (трубопроводы) 25 и 26 проточного масла, газопроводы 27 и 28 для подачи газа от доменной печи соответственно к газовой турбине 1 и дополнительным диафрагмам 4 и 5; линию (трубопровод) 29 под-. вода масла под поршень сервомотора 13 из системы защиты турбины 1, коллектор 30 газа низкого давления.

Устройство работает следуюшим образом.

Газ от доменной печи подведен по газопроводу 27 к регулируюшей диафрагме 2 турбины l,à по газопроводу 28 - к регулируюшей диафрагме 4. Предположим, что в исходном положении дополнительные диафрагмы 4 и 5 закрыты, а весь газ от доменной печи по газопроводу 27 направляется в турбину 1 через открытые диафрагмы

2 и 3. При этом конечный выключатель 23 выключен рычагом 15, с помощью переключателя 24 подключен для работы основной регулятор 18 давления, давление под колошником доменной печи равно заданному.

При повышении давления под колошником на регуляторе 18 появляется сигнал разбаланса между датчиком 19 и задатчиком 22.

Сигнал направляется через переключатель 24 к исполнительному механизму 16. Рычаг исполнительного механизма 16 перемешает золотник золотникового устройства 17. Перемешаясь, золотник прикрывает щель для слива проточного масла из линии 25, давление в этой линим увеличивается и отсечной золотник 9 смешается вверх, открывая подачу масла под поршень сервомотора 7. В свою очередь, поршень сервомотора 7 перемешается вверх, открывая регулирующую диафрагму 2 (вплоть до полного ее открытия). Расход газа увеличивается, а давление под колошником снижается. Если давление под колошником продолжает оставаться выше заданного, рычаг исполнительного механизма 16 перемещает золотник золотникового устройства 17 до положения, при котором начинает прикрываться щель для слива, проточного масла линии 26. Давление в ли нии 26 увеличивается, отсечной золотник 1О

4

В предлагаемом устройстве по сравнению с известным улучшается качество регулирования давления под колошником доменной печи во всем диапазоне изменения расходов газа, так как расходные и динамические характеристики регулирующих диафрагм, входящих в состав устройства, близки по значениям; выше надежность работы доменной печи при аварийном выходе нз строя ГУБТ, так как при закрытии отсечной диафрагмы турбины одновременно открывается дополнительная отсечная диафрагма; Увеличивается выработка электроэнергии на ГУБТ, так как непроизводительные протечки газа через дополнительную регулирующую диафрагму в закрытом положении незначительны. смещается вверх, открывая подачу масла под поршень сервомотора 8, что. приводит к открыванию дополннтельнои регулирующеи диафрагмы 4, увеличению расхода газа и снижению его давления до заданной величины.

Так как проходное сечение отверстий в отсечной диафрагме 5 обеспечивает ее сопротивление в закрытом положении сопоставимое с сопротивлением проточной части турбины l, расходные и динамические характеристики регулирующих диафрагм 2 и 4 близки по значениям. Прн уменьшении давления иод колошником устройство действует в обратном порядке. Прн срабатывании какой-либо из аварийных зашит турбины 1 давление в линии 29 увеличивается, поршень сервомотора

13 перемещается вверх, осуществляя одновременно. с помощью рычага 14 закрытие отсечной диафрагмы 3, а с помошью рычага 15— открытие. отсечной диафрагмы 5. При этом срабатывает конечный выключатель 23. Сигнал. от выключателя 23 поступает на переключатель 24, который отключает от исполнительного механизма 16 регулятор 18 и включает в работу регулятор 20. В результате весь доменный газ направляется в коллектор 30 низкого давления через дополнительную регулирующую диафрагму 4, управляемую регулятором 20.

Одновременно для ускорения открытия регулируюшей диафрагмы 4 дается принудительный импульс на электрический исполнительный механизм 16 золотника 17 на полное перемещение золотника 17. и соответственно регулирующей диафрагмы 4.

Предпагаемое устройство может найти применение на всех металлургических заводах, где и потенциальная энергия доменного газа используется в ГУБТ.

1036746

B}QQ}}H Заказ 5257 ТиРаж 568 . Подлисыое

Филиал ППП Патеит, г.Уигород, ул.Проектная, 4