Устройство для автоматического управления процессом коксования

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЖНИЯ ПРОЦЕССОМ КОКСОВАНИЯ в коксовых кубах, содержащее датчик -i-ewiepaTypbi над перевальной стенкой, соединенный с регулятором, воздействующим на исполнительный механизм подачи газа в топку, последовательно соединенные блок задания. связанный с регулятором и логическим блоком, датчики температур в жидкой фазе и шлемовой трубе, отличающееся тем, что, с целью повыиения производительности процесса и сокращения знергозатрат за счет повьшения качества регулирования , оно дополнительно содержит блок обнаружения стадий, последовательно соединенные элемент самоблокировки , усилитель, счетчик суммарного количества тепла, элемент сравнения , при этом входы блока обнаружения стадий соединены с датчиками температур и элементом сравнения, а выходы блока обнаружения стадий 3 связаны с логическим блоком, вход которог.о соединен с элементом самоблокировки , подключенным к датчику температуры над перевальной стенкой.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

\, ВИ Л

РЕСПУБЛИК

2957 А (19) (! 1) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

)Ф

t н aRTQPCNOINV СЕИДатИПЬСтви

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3672449/23-26 (22) 13. 12. 83 (46) 30.04.85. Бюл. Ф 16 (72) В.Н .Лысогор (71) Винницкий политехнический институт (53) 66.012-52(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 1006475, кл. С 10 В 57/02, 1983.

2. Авторское свидетельство СССР

У 384856, кл. С 10 В 57/02, 1973. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КОКСОВАНИЯ в коксовых кубах, содержащее датчик температуры иад перевальной стенкой, соединенный с регулятором, воздействующим на исполнительный механизм подачи газа в топку, последовательно соединенные блок задания, 4(51) С 10 В 57/02 С 05 D 27/00 связанныи с регулятором и логическим блоком, датчики температур в жидкой фазе и шлемовой трубе, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повынения производительности процесса и сокращения энергозатрат за счет повьниения качества регулирования, оно дополнительно содержит блок обнаружения стадий, последовательно соединенные элемент самоблокировки, усилитель, счетчик суммарного количества тепла, элемент сравнения, при этом входы блока обнаружения стадий соединены с датчиками температур и элементом сравнения, а выходы блока обнаружения стадий связаны с логическим блоком, вход которого соединен с элементом самоблокировки, подключенным к датчику температуры над перевальной стенкой.

1152957

Изобретен .е относится к автоматическому управлению процессом коксования и може быть использовано в сланцехимической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической нромышленносаи.

Известно устройство для автоматического управления процессом коксования, содержащее датчик температуры

10 над Heðåâàëüíîé стенкой, связанный с регулятором, воздействующим на исполнительное- устройство подачи газа в топку, датчик температуры в шлемовой трубе и последовательно соединенные с ним блок управления„ програм15 мный задатчик, сумматор, дополнительный регулятор температуры, выход которого подключен к регулятору подачи газа в топку, датчик температуры жидкой фазы, связанный с входами сумматора и дополнительного регулятора температуры. Устройство обеспечивает высокую точность поддержания скорости подьема температуры жидкой фазы на заданном уровне jl) .

Недостатком устройства является жесткость алгоритма, так как управление ведется программным задатчиком.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для автоматического управления процессом коксования, содержащее датчик температуры над перевальной стенкой, соединенный с регулятором, воздействующим на исполнительный механизм подачи газа в топку, последовательно соединенные блок задания, связанный с регулятором и логическим блоком, датчики температур в жидкой фаse и шлемовой трубе $2j.

Указанное устройство .автоматического управления не подсчитывает количества тепла, -переданного коксующейся массе, как по стадиям, так и

45 за, цикл полностью, что ухудшает зкономические характеристики процесса.

Цель изобретения — повышение производительности процесса и сокращение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического управления процессом коксования, содержащее датчик температуры над перевальной стенкой, соединенный с регулятором, воздействующим на исполнительный механизм подачи газа в топку, последовательно соединенные блок задания, связанный с регулятором и логическим блоком, датчики температур в жидкой фазе и шлемовой трубе, дополнительно содержит блок обнаружения стадий, последовательно соединенные элемент самоблокировки, усилитель, счетчик суммарного количества тепла, элемент сравнения при этом входы блока обнаружения стадий связаны с датчиками температур и элементом сравнения, а выходы блока обнаружения стадий соединены с логическим блоком, вход которого подключен к элементу самоблокировки, связанному с датчиком температуры над перевальной стенкой.

На чертеже изображено устройство автоматического управления процессом коксования, общий вид.

Устройство содержит датчики 1 температуры в жидкой фазе и 2 в шлемовой трубе, связанные с блоком 3 обнаружения стадий, датчик 4 температуры, соединенный регулятором 5, воэдействукщнм на исполнительный механизм 6 подачи газа в топку. Последовательно блоку 3 обнаружения стадий включены логический блок 7 и блок 8 задания. В цепь датчика 4 температуры, расположенного над перевальной стенкой, включены последовательно между собой элемент 9 самоблокировки, усилитель 10 тока, счетчик 11, элемент 12 сравнения, элемент 33 индикации. В устройство также входит звено 14 дистанционного управления.

Технологический процесс разбивается на стадии для решения задачи формирования режимных параметров т -(т; т,...,т „) т е п, (1) где т - стадия технологического процесса в координатах температуры топки.

Процесс формирования режимных параметров для каждой стадии строят из условий т fi(t) t 4t6 tie е а r r (2) (й) t< к °

Необходимость решения задачи обнаружения стадий для реализации этих законов вытекает из того, что в результате действия внутренних и внешних возмущений длительность каждой стадии существенно меняется . Задача

1152957 (3) X = (х,х,...,х ), (4) филиал ПдП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 решается с помощью введения вектора признаков составляющая которого косвенно характеризует.явление на определенной стадии.

Стадия обнаружена, если вектор признаков Х попадет в соответствующую область признаков

Т =f „(t); х=х

Ъ Т = F(x)=

m Т =Е (t) х=х шк К

Таким образом, устройство обнаружения стадий ставит обнаруженную стадию в соответствие алгоритму управления и выдает команды управления исполнительному устройству согласно выражению (2).

Устройство работает следующим образом.

После розжига горелок и загрузки куба со звена 14 дистанционного управления запускают привод профиля программы блока 8 задания и счетчик

11, связанный через усилитель 10 с элементом 9 самоблокировки. Последний работает таким образом, что пока на один из его входов не будет подан сигнал равенства значения эффективного количества тепла, отданного сырью, подсчитываемого счетчиком 1 1, допустимому значению этой величины, которое хранится в элементе 12 сравнения, он не позволяет отключить 35 счетчик 11, как бы не изменялось состояние схемы в течение цикла коксования. Усилитель 10 включен в схему для согласования выходного сигнала элемента 9 самоблокировки и вход- 40 ного сигнала счетчика 11. Величина задания от блока 8 задания подается в регулятор 5. Поскольку этот сигнал возрастает по определенному закону, то регулятор 5 отрабатывает выход- 45 ной сигнал таким образом, чтобы увеличить количество газа иа горение.

Доведя температуру топочного пространства до 640-660 С, блок 8 задания дает команду на остановку своего 5О привода через логический блок 7.

Привод останавливается и задание выдерживается постоянным. Начало от-. гона характеризуется интенсивным кипением и выделением парогазовой смеси. Датчик 2 температуры в шлемовой

ВНИИПИ Заказ 2445/22 Тир трубе фиксирует подъем температуры с нарастающей скоростью. С достижением температуры в шлемовой трубе

200-250 С блок 3 обнаружения стадий посылает сигнал на логический блок 7, который дает разрешение на пуск привода профиля блока задания. С выхода блока 8 задания монотонно убывающий во времени сигнал подается в регулятор 5. Последний отрабатывает выходной сигнал таким образом, чтобы исполнительный механизм 6 уменьшал количество газа на горелки.

Снизив температуру в топочном. пространстве до 540-560 С, блок 8 задания дает команду на остановку своего привода через логический блок

7. В дальнейшем блок 8 задания выдает постоянное значение сигнала, регулятор 5 поддерживает регулируемый параметр на заданном уровне.

После выкипания определенной части сырья уровень в кубе нонижается так, что датчик 1 температуры оказывается в паровой фазе, воспринимаемая им температура намного снижается.

При вспучивании блок 3 обнаружения стадий регистрирует релейный скачок температуры. После этого на блок 8 задания через логический блок

7 поступает сигнал разрешения пуска привода профиля программы. Таким образом, блок 8 задания получает команду на перевод куба на прокалку.

Температура выдерживается прежней в течение 60-70 мин, потом идет монотонный подъем до 750-760 С. Привод профиля программы останавливается только после регистрации элементом

12 сравнения равенства значений допустимой и измеренной величин эффек тивного количества тепла, переданного сырью в. кубе и сообщения об этом блоку 3 обнаружения стадий. Последний через логический блок 7 останавливает привод профиля программы.

После этого система готова к управлению новым циклом коксования.

Изобретение позволяет за счет точного обнаружения стадий технологического процесса сократить его цикл, что приводит к повышению производительности, снижению себестоимости готовой продукции и сокращению энергозатрат. аж 546 Подписное