Способ автоматического разогрева агрегата обжига

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РАЗОГРЕВА АГРЕГАТА ОБЖИГА, включающего Т„ печь кипящего слоя и котел-утилизатор путем изменения подачи топлива в печь в зависимости от температуры топочных газов,на выходе печи и измерення температуры кипящего слоя и газов на выходе котла-утилизатора, отлич ающий с-я тем, -что, с целью сокращения расхода топлива и времени разогрева, дополнительно подают в кипящий.слой часть топочных газов в зависимости от скорости изменения температуры кипящего слоя, а подачу топлива в печь дополнительно корректируют по температуре газов на выходе котла-утилизатора. Топочные гам/

,SU.„! 126 9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Р.НЦ НЛ

РЕСПУБЛИН

А др В 01 J 8 18 G 05 D 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPhf7IO

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 (!

1 р1

;.

Ь 1

N k 8lDPCNOIIIV ClNIWIAhCTRV

1 оброчные ими (21) 3610059/23-26 (22) 06.05.83 (46) 23.11.84. Бюл. Ф 43 (72) А.И. Кобяков, М.Г.Кашапов, В.П.Сульков и В.Д.Торопчин (71) Уфимский нефтяной институт (53) 66.012-52(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 587984, кл. В О! J 19/00, !978.

2. Производство серной кислоты.

Технический проект, M., Гипрохим

1975, ч. 4. (54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РАЗОГРЕВА АГРЕГАТА ОБЖИГА, включающего печь кипящего слоя и котел-утилизатор, путем изменения подачи топлива в печь в за!зисимости от температуры топочных газов на выходе печи и измерения температуры кипящего слоя и газов на выходе котла-утилизатора, отличающийс.я тем, что, с целью сокращения расхода топлива ! и времени разогрева, дополнительно подают в кипящий слой часть топочных газов в зависимости от скорости изменения температуры кипящего слоя, а подачу топлива в печь дополнительно корректируют по температуре газов на выходе котла-утилизатора.. 1125039

Изобретение относится к способам автоматического разогрева аппаратов, работающих при высокой температуре, и может быть использовано в химической промышленности, в частности в производстве серной кислоты иэ колчедана,.

Одной из операций, выполняемой при эксплуатации агрегатов обжига колчедана в производстве серной кислоты; 10 является разогрев материала слоя, футеровки печи и котла-утилизатора до заданной температуры. Разогрев проводят сжиганием топлива в надслоевом пространстве печи. Для интен- 15 сификации теплообмена материала слоя с газом надслоевого пространства слой ожижают подачей воздуха. Процесс ра" зогрева агрегата длится десятки часов, требует значительного рас- 20 хода. топлива и сопровождается большими выбросами топочных газов в атмосферу. Лимитирующей стадией, on" ределяющей длительность разогрева агрегата, является разогрев материала слоя, что объясняется значительной его емкостью и инерционностью по сравнению с надслоевым пространством печи и котлом-утилизатором.

Известен способ автоматического пуска химического реактора, при котором увеличивают по .заданной программе величину давления на чувствительных элементах расходомеров реа-. гентов при постоянной величине зада-. ния регулятору расхода ведущего реагента в течение всего периода увеличения указанного давления (1 ).

Однако этот способ непригоден для печей кипящего слоя, имеющих существенное различие тепловых ем- 40 костей кипящего слоя и надслоевого пространства.

Наиболее близким к изобретеньао по технической сущности является способ автоматизированного разо грева агрегата обжига, включающего печь кипящего слоя и котел-утилизатор, путем изменения подачи топлива в печь в зависимости от темпе ратуры топочных газов на выходе печи и измерения температуры кипящего слоя и газов на выходе котла-утилизатора (23.

Недостатками известного способа являются продолжительное время разо- грева, значительный расход топлива

:и низкий коэффициент использования

1 тепла, получаемого при сжигании

2 топлива. Объясняется это в основном невысоким коэффициентом теплообмена материала слоя с топочными газами, а также тем, что процесс теплообмена сосредоточен лишь на границе раздела фаз материал слоя — топочные газы, поверхности которой, как показывает опыт, недостаточно для интенсивного теплообмена и подвода к объему слоя тепла в количестве, достаточном для эффективного разогрева. Отрицательно влияет на разогрев использование холодного воздуха для псевдоожиження слоя, так как холодный воздух поглощает заметную долю тепла, подводимого к слою, и замедляет тем самым его разогрев.

Целью изобретения является сокращение расхода топлива и времени разогрева.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического разогрева агрегата обжига, включающего печь кипящего слоя и котел-утилизатор, путем изменения подачи топлива в печь в зависимости от температуры топочных газов на выходе печи и измерения температуры кипящего слоя и газов на выходе котла-утилизатора, дополнительно подают в кипящий слой ча :ть топочных газов в зависимости от температуры кипящего слоя, а подачу топлива в печь дополнительно корректируют по температуре газов на выходе котлаутилизатора.

На чертеже представлена блок-схема системы управления, реализующей предлагаемый способ.

Система управления содержит печь 1 кипящего слоя, котел-утилизатор 2, датчик 3 скорости изменения температуры и регулятор 4 скорости разогрева материала кипящего слоя, датчик 5 и регулятор б температуры газов на выходе печи, датчик 7 и регулятор

8 .температуры газов на выходе котлаутилизатора, регулирующий орган 9 подачи топлива в печь, дымосос 10 с регулирующим органом ll на линии возврата топочных газов в кипящий слой.

Возврат топочных газов в печь может производиться с выхода печи, а также и с выхода котла-утилизатора. Выбор места отбора. топочных газов для возврата в печь зависит от характеристик используемого дымососа,, в частности температуры, на которую ,он рассчитан.

039

Составитель Г.Огаджанов

Техред М.Надь. Корректор И.Муска

Редактор Л.Лосева

° Заказ 8384/8 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент ", г.ужгород, ул.Проектная,4 з 1125

Способ осуществляют следующим образом.

В надслоевом пространстве печи 1 кипящего слоя сжигают топливо, в частности. смесь природного газа с воздухом. Для интенсификации теплообмена материала слоя с топочным газом надслоевого пространства в подрешеточную полость подают дутье, а именно воздух и топочные газы с вы" 1О хода печи общим количеством 50607 от расхода воздуха при номинальном режиме обжига колчедана.

Скорость изменения температуры кипящего слоя измеряют датчиком 3, сигнал с выхода которого подают на первый вход регулятора 4. В регуляторе сравнивают измеренное значение с эаданньм, которое подают на второй вход регулятора 4, и по величине сравнения формируют на выходе сигнал, например, по ПИ-законуi

Сигнал с выхода регулятора 4 направляют на регулирующий орган 11 25 дымососа 10, осуществляющего возврат топочных газов с выхода печи в кипящий слой. При этом изменяют подачу горячих топочных газов в . кипящий слой так, чтобы уменьшить значение величины рассогласования до нуля.

Действительно, как показывает опыт, иэ-за значительной емкости слоя и инерционности теплообмена материала слоя с нагретым газом лимитирующей стадией разогрева агрегата обжига является кипящий слой печи.

Температуру газов на выходе печи измеряют датчиком. 5, сигнал с выхода которого подают на первый вход регулятора.6, на второй вход которо го.подают задание, которое корректируют регулятором 8. В регуляторе 6 по величине сравнения сигналов формируют на выходе сигнал, например, по

° ПИ-закону. По значению этого выходного сигнала, который подают на регулирующий орган 9, изменяют пода. чу топлива в печь.

Задание регулятору 6 корректируют по температуре. газов на выходе кот" ла-утилизатора. Для.этого измеряют температуру газов датчиком 7, сигнал с выхода которого направляют на первый вход регулятора.8, на второй вход которого подают. задание. В регуляторе 8 сравнивают эти сигналы и по величине сравнения формируют на выходе сигнал, например по ПИ-закону.

Коррекция задания регулятору топлива, выполняемая по температуре газов на выходе котла-утилиэатора, позволяет учесть воздействие возмущений на процесс разогрева агрегата и обес. печивает тем самым стабилизацию температуры газов на выходе котла на заданном значении.

Реализация способа интенсифицирует и ускоряет процесс разогрева слоя за счет регулирования подачи топочных газов в кипящий слой.

Действительно, тепло на разогрев материала подводится к .слою не только через поверхность раздела фаэ материал кипящего слоя — газ надслоевого пространства, но.и.дополнительно вводится в объем слоя с горячими топочными газами.

Одновременно уменьшается потреб-. ление холодного воздуха, необходимого для ожижения материала слоя

Ф. и, следбвательно, уменьшается количество тепла, расходуемого на прогрев воздуха.

Указанные факторы приводят к уменьшению расхода топлива, т.е. эко номии топлива и ускорению разогрева слоя, а следовательно, сокращению времени разогрева слоя,, а следовательно, сокращеныо времени разогрева агрегата.