Способ регулирования нагрева доменного воздухонагревателя

 

СПОСОБ РЕПЛИРОВАНИЯ НАГРЕВА ДОМЕННОГО ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЯ, включающий раздельную, подачу низкои высококалорийного топлива, стабилизацию предельно допустимой температуры под куполом путем замены высококалорийного топлива низкокалорийным при постоянном коэффициенте избытка воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения средней температуры дутья и упрощения операций по стабилизации температуры под куполом, расход вентиляторного воздуха поддерживают постоянным на максимальном уровне и отношение изменений расходов высокои низкокалорийного топлива под (Л держивают обратно пропорциональным отношению их действительных коэффициентов расхода воздуха. с а сэо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Э(59 С 21 В900

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫТИЙ (21) 3277030/22-02 (22) 14.04.81 (46) 15.10.84. Бюл. У 38 (72) Л.П. Грес, В.M. Ольшанский, Ю.M. Флейшман, В.Н. Никифоров, П.M. Кутовой, А.И. Васюченко, А.N. Саксаганский, H.Т. Хомич, В.К. Евтеев и В..Я. Гринберг (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (53) 669.162.238.2(088.8) (56) 1. Hutchinys P. E., О. Brien.

An approved bIast furnace stove

combustion controI system. "Yron

and steeI Engineer", 1969, v. 46, Ф 10, р. 73-77.

2. Говяцки Л. Автоматическое ре- . гулирование отопления кауперов доменных печей двумя газами, подаваемыми отдельно. Доклад 11/13 на IV международной конференции стран — членов СЗВ и СФРЮ по автоматизации производственных процессов в черной металлургии. Запорожье, сентябрь, 1971.,.SU„„118687 A (54) (57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАГРЕВА ДОМЕННОГО ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЯ, включающий раздельную. подачу ниэкои высококалорийного топлива, стабилизацию предельно допустимой температуры под куполом путем замены высококалорийного топлива низкокалорийным при постоянном коэффициенте избытка воздуха, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения средней температуры дутья и упрощения операций по стабилизации температуры под куполом, расход вентиляторного воздуха поддерживают постоянным на максимальном уровне и отношение изменений расходов высоко- и низкокалорийного топлива под держивают обратно пропорциональным, отношению их действительных коэффи, циентов расхода воздуха.

1 f 1868?

Изобретение относится к черной иеталлургии, в частности, к способу регулирования нагрева доменного .воздухонагревателя, и может быть использовано в энергетике.

Известен способ регулирования нагрева доменного воздухонагревателя, включающий стабилизацию предельно допустимой температуры под куполом путем снижения ра хода высококалорийного топлива. Ecs.H расход высоко калорийного топлива равен нулю, а температура под куполом увеличивается, то регулятором соо1ношания топливо — воздух ув".Bz!шва1от коэффициент расхода воздуха. Когда весь резерв воздуха использован, снижается зада1Н1е на регуляторе тепловой нагрузки, т.е. уменьшается расход доменного газа (11.

Недостатком этогс способа является снижение тепловой мощности воздухонагревателя, что при зодит к уменьшению средней температуры дутья (недостаточная эффективность), Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ регулирования нагрева доменного воздухонагревателя включающий раздельную подачу низко- и высококалорийного топлива, стабилизац-:и предельно допустимой температуры IIop

КУПОЛОМ ПУТЕМ ЗаМЕНЫ ВЫСОКОКЗЛОРпйного топлива низкокалорийным при постоянном коэффициенте избытка воздуха (2 ).

Недостатком этого способа явл11ется то, что общая тепловая мап;-нОсть возду-хОнаг ьзв;:,т ля О1 тас 1 ся псстОЯнной 1зел11ч I!Io! I, Извcc7 !!o что сохранение постоянной Общей

ТЕПЛОВОЙ МОЩIIOCTИ IIP!1 ЗП11О .;i (!!! 1тного газ= .: доменн»E: с сокр;.Псн:1е;!

Коэффициента избытьa воздухе приво-,цит к сокращению расхода вентип 1Т»р-ногО Возду"ха . Сокр !! I :! вне же ко11 чества вент11лятср1- сгс воздуха максимальном урсвгс позволяет позысить сощую топ. 1Ову!o ."Ici!!EE!Îcòü ЗОЗ" духонагргватсля. Таким образом, при стабилизации температурь1 под куполом изменяется расход вентиляторного во.=.духа и его максииальное значение соответствует максимальному расходу природно-о газа, а минимальное — когда расхоп, его равен нулю. В связи с этим не используется часть вентиля о,:н..: ; воздуха для сжигания дополнительного количества доменного газа, что не позволяет в полной мере увеличить температуру дутья.

Цель изобретения — повышение средн и температуры дутья и упрощение операций по стабилизации температуры под куполом.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирования нагрева доменного воздухонагревателя, включающему раздельную подачу низко- и высококалорийного топлива, стабилизацию предельно допустимой температуры поц куполом путем замень! высококалорийного топлива е!изкокалОрийным при пОстОяннОИ коэффициенте избытка воздуха, расход вентиляторного воздуха поддер20 живают постоянным на максимальном уровне и отношение изменений расходов высоко- и низкокалорийного топлива поддерживают обратно пропорциональным отношению их действительных коэффициентов расхода воздуха.

Та:oA способ обеспечивает наибоЛОЕ ПОЛНОЕ ИСПОЛЬЗОВаНИ тепЛоВой мощности всздухонагревателя за счет

Огср чтО рocxop. Воздуха поддержи вается все время на максимально I

30 уровне. 1ри стабилизации температуры купола воздухонагревателя путем з:и1сны природного газа. доменным добавляют такое количество до" енного газа, чтобы использовалось все имеющееся количество воздуха.

Для этого отноше ьпе изменения расходов высоко- и низкскалорийного т нлива 11од 1ерживают Обратно llpo

11орциснал1:нь.м отношению их действи"1 ньных коэффициентов расхода воз-1уха . 1IDII;Ом ко11ит1ес 1 "o пепла п в:::..: v;.Ine в гоздухонагрспатель в г:".„:1: Н1у времени, будет уве;!zlilивать—

1 Я, 1-,О СЛЕДУЕТ и з ТОГО „что при

Д Г

СI.":pаненн11 тепловой мощности необ.:.(;I,HI.Io сокращать подаваемое KQJIH i,i !3O НОЗДУ Ха СГ1Е iснс ТЕЛЬНО р В .:.p: дпагаемсм способе прибавка мощности дсс 1 Н! It=тся за счет сжиl с1ния цсполнительного количества доменного газа с тем количестгом воздуха., которое ранее сокращалось.

В математичес — îé форме предлагаеиьин способ характеризуется следую55 и1иии соотношенияии параметров пц пч — !,l

2 Аом (3)

V дом, дом2 пч пч)лч пц )= дом(дом, дамд) 1118687 4 ферродинамическим, частотным; или постоянным током и поступает на Впч = 1ЧВ дом

r e V у и«

V V

П 1 7 Ом

Ч

ДОМ2 — расходы природного и доменного газов в ходе регулирования нагрева воздухонагревателя; — действительные количестR« Дом

L ва воздуха, необходимые для сжигания природного и доменного газов, фактическое количество

В Аом

any воздуха горения, необходимое для сжигания природного и доменного га35

55 зов.

Соотношение (3) показывает, что воздух, идущий на сжигание природного газа, передается на сжигание дополнительного количества доменного газа.

На фиг. 1 приведена схема регулирования нагрева воздухонагревателя, на фиг. 2 — изменения расходов доменного газа,,природного газа — вентиляторного воздуха горения, выхода продуктов горения, общей тепловой мощности, На схеме изображены r..; дух<.нагреватель 1, датчик 2 температуры (термопара или радиационный пнрометр), преобразователи 3, выислительное устройство 4, дроссельное устройство 5, исполнительные механизмы б, регуляторы 7 расхода, кон-, такты шагового искателя 8, газовая горелка 9, датчик 10 частоты пульсации.

Способ регулирования нагрева доменного воздухонагревателя осуществляется следующим образом.

Сигнал от датчика 2 температуры преобразуется в стандартный входной сигнал посредством преобразователя 3 (потенциометра) с выходным

30 вход вычислительного управляющего устройства 4. В последнее вводится та.кже информация о текущем расходе доменного газа (дроссельное устройство 5 — преобразователь-дифмакометр 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 комакду 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 задан»ый коэффициент расхода воздуха и — l,05 — 1,15, обеспечить качестве»вЂ” кое горение, поддерживать подачу воздуха »а максимальном уровне. Если при этом температура все же будет вьш е зад »«of>, то при подключе-, нии регулятора расхода доменного газа происходит уменьшение его расхода.

На фиг. 1 показан регулятор расхода воздуха горения, включенное состояние. При достижении заданной те..1пературы купола управляющеЕ устройство выдерживает заданное соотношение доменный газ — природный посредством регулятора 7, расхода. Для вь число»ия необходимого количества воздуха горения в вычислительное устройство 4 вводится вручную информация о калорийности доменного и природ»ого (коксовельного) газов.

Возможно поступление этой информации и от калориметра, отбирающего пробу на участке смешанного газа перед горелкой (на фиг. 1 калориметр не показан). Наиболее простыми вычислительное устройство 4 и вся система управления нагрева будут при вычислении калорийности смеси по вьгражению

Р Р

Я

P n Д щ д4 м+ пА4 и« (41 псм дом п«

»1ЩЗУ

5 где Q и Q»„- калорийности доР менного и природного газов, задаваемые вручную, ккал/м,"

G> G„> расход доменного и высококалорийного газов нмз/ч.

При этом количество воздуха горения L, нм /нм смеси рассчитывается по упрощенному выражению

L 0,001 оР„ (5) или по эмпирическим соотношениям.

Назначение датчика 10 частоты пупьсаций, отбирающего импульс из камеры горения воздухонагревателя 1I — 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 доменного воздухонагревателя.

В начальный период нагрева (до достижения предельной температуры купола воздухонагревателя) подают максимальное количество воз-"

5 духа (42, 8 ° 10 м /ч), максимальное выделенное для воздухонагревателя количество природного газа (1200 м /ч), а количество доменного газа определяется ло количеству оставшегося неиспользованным для сжигания природного газа воздуха (40 ° 10 З м /ч). При достижении предельной температуры купола сокращают подачу природного газа, а расход воздуха подцерживают на максимальном уровне. При этом добавляют подачу доменного газа в количестве

L„p Ф вЂ” — 11 м на каждый сокраое "*ам щаемый м природного газа.

Тепловые расчеты показывают, что при повышении тепловой мощности воздухонагревателей на 57. температура дутья увеличивается на

20-25"С.

При использовании предлагаемого способа на блоке воздухонагревателей доменной печи с годовой производительность 1 млн. т. чугуна, экономический эффект составляет

100 тыс. руб. в год. I 1 I8687

ФиР 1 I 118б87 г у

1 ъ Я

3wÿô

1 Ф.д

Ф7 ы

Заказ 7378/20 Тираж 539

ВНИИПИ Государственного ко ттета СССР по делам изобретений и открытий (13035, Москва, Ж-35, Раутская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Б. Раковский

Редактор И.Касарда Техред Q.амеде 1(орректор В. Синицкая