Способ автоматического управления процессом термической переработки тугоплавких материалов

 

Научно-производственное объединение Техэнергохимпром" (7Ц Заявитель (54) . СПОСОБ, АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЙ

IIPOUECCON ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ .

ТУГОПЛАВКИХ . МАТЕ РИАЛОВ

Изобретение относится к способам автоматического управления процессом термической переработки тугоплавких материалов, например фосфоритов, металлов и строительных материалов, в энерготехнологических пиклонных агрегатах, может быть

5 использовано в химической промышленности, цветной металлургии, промышленности стройматериалов.

По основному авт. св. ¹ 546379 из- tO вестен способ автоматического управления процессом термической переработки туго-. ппавких материалов в циклонном агрегате с- водяным охлаждением путем стабилизации расхода сырья с коррекцией по разно.15 сти температур, воды, охлаждающей пере жим, регулирования соотношения топливоокислитель, при этом регулирование расхода окислителя и топлива на каждое горелочное устройство осуществляют с коррекцией по расходу окислителя на всю группу горелочных устройств и соотношению топлив< окислитель соответственно 1 Ц.

Однако указанный способ управления не обеспечивает оптимальных условий проведения процесса вследствие возможных нарушений аэродинамического режима в циклонном агрегате, вызванных значительными изменениями сопротивления газового тракта, происходящими во время эксплуатации агрегатов, что приводит к увеличению расхода топлива.

Цель кзобретеняя - снижение расхода топлива.

Поставленная цель достигается тем, что стабилизашпо аэродинамического режима в циклонном агрегате осуществляют путем,регулирования тяги дымовых газов по перепаду давления в циклонном агрегате и расхода топлива на группу горелочных устройств по перепаду давления в котлеутилизаторе.

На чертеже представлена принципиаль-- . йая схема системы автоматического упраа- ления процессом термической переработки

3 9693 тугоплавких материалов в энерготехнологических циклонных агрегатах.

Способ осуществляется следующим образом.

Циклонный энерготехнологическяй агре- у гат состоит из циклонной камеры 1, соединенной пережимом 2 со сборником 3 расплава, и котла утилизатора 4,. куда ухо дят. дымовые газы. циклонная плавилная камера снабжена горелочными уст- 10 ройствами 5 для подачи топлива и обогащенного воздуха к загрузочным патронам

6 для исходного сырья. Пережим 2, как и весь агрегат в-целом, охлаждается во-, дой, из-за чего образуется гарнисаж 7, t5 представляющий собой слой застывшего пере рабатываемого материала.

- щенного воздуха..Эти возмущения воснри- . ннмаются корректирующими регуляторами

12 и 13, которые воздействуют на локальные регуляторы горелочных, устройств

5, nepepacnpeäånÿÿ .по" последним топливо и воздух, не проходящие через заплавленное горелочное устройство S. Тем самым поддерживается заданный тепловой и аэродинамический режимы. Прн снятии данного возмущения (например, в случае прожигания заплавленного горелочного устройства) перераспределение поступающих топлива и обогащенного воздуха идет в обратном порядке.

Одйовремейно при изменении тепловоСистема автоматического управления процессом термической переработки ту- гоплавких материалов включает регулятор 8 тепловой нагрузки, измеритель 9 температуры и датчики 10 и 11 температуры. Для поддержания оптимального аэро

;динамического режима применяют каскад 33 ную схему регулирования, состоящую as корректирующих регуляторов 12 и 13 обогащенного воздуха и эоплива и регулям. тора 14 соотношения топливо - воздух.

Для стабилизации расхода воздуха исполь» 34 зуется регулятор 15 обогащенного воздуха, датчик 16 и регулирующий орган 17, для стабилизация расхода топлива - рагу- лятор 18, датчик 19 расхода и регулиру- кхций орган 20. Регулятор 14 датчик 21 расхода, датчик 22 содеркания кислорода в дымовых газах н датчик .23 расхода составляет контур, предназначенный для йоддеркания заданного соотношения топливо - воздух. Для стабипизациии расхо40 да исходного сырья применяют регулятор

24 сырья, датчик 25 расхода и электропривод 26. Для регулирования степени обогащения воздуха используют регулятор 27 кислорода, датчик 28 степени обо. гашения воздуха и регулирующий орган

43

29 на линии 30 подачи кислорода.

Для стабилизации аэродинамического режима служат регулятор 31. тяги, дат чик 32 перепада давления, регулирующий орган 33, регулятор 34 топлива, датчик

35 перепада давления и регулирующий орган 36.

При поступлении в циклонную камеру 1 исходного сырья, количество которого до- эируется регулятором 24 по сигналу дат- 33 чика расхода 25 посредством электропривода 26, в циклонной камере 1 устанавливают заданный аэродинамический режим при оптимальном избытке воздуха. Это дос тигается за счет стабилизации расходов обогащенного воздуха и топлива на каждом т орэлочнов. устройстве S регуляторами 15 и 18 обогащенного воздуха и топлива по импульсам от датчиков 16 g 19 расходов: Регулятор 15 обогащенного воздуха получает дополнительный импульс от корректирующего регулятора 12 по об-: щему расходу обогащенного воздуха на циклонную плавильную камеру 1, а регулятор

18 топлива - от корректирующего регулятора 13,. на который в свою очередь воздействует регулятор 14 соотношения топливо - воздух по импульсам от датчиков

21- и 23 расхода и датчика 22 содержания кислорода в дымовых газах, При нормальной работе горелочных устройств 5.регуляторы 1S и 18 на каждом устройстве поддерживают онтималЬные рас> ходы топлива и обогащенного воздуха заданного соотношения. В случае частично

m эаплавления одного из горелочных устройств 5 (например, показанного на чер теже) поступление топлива и обогашенного воздуха уменьшается, следовательно, регуляторы 18 топлива и 15 обогащенного воздуха увеличивают степень открытия регулирующих органов 17 и 20. Если одно иэ горелочных устройств 5 еаплавится полностью, то это приводит к умень-шению общих расходов топлива и обогаro режима величина теплового потоке через гарнисаж 7 к воде, охлаждающей пе« режим 2, при ее .постоянном расходе также изменяется,. что фиксируется датчиком

11 температуры. Регулятор 8 тепловой нагрузки по импульсам от датчика 11 тем пературы воздействует на подчиненные регуляторы: сначала на регулятор 27 кислорода, а затем при дальнейшем изменении нагрузки от заданной на регулятор 24 сырья, увеличивая степень обогащения воздуха посредством регулирующего органа

5 969328

29 на линии подачи кислорода 30 и динамического сопротивления циклонной уменьшая количество перерабатываемого плавильной камера (на что указывает уве. сырья при изменении тепловой нагрузки личнвшийся перепад давления. в камере) в сторону уменьшения, При увеличении данное возмущение снимается путем.увейагРУзки реакция регулятора27обратная,. З,личення выходного сечения газового тракОднако возможны случаи, когда сопротивление, циклонной плавильной камеры При заростании Расйлавом тЯгового

1 растет вследствие повышения уровня тракта котла-Утнлиэатора также пРоисХ ..;коплана в сборнике 3 расплава mg npu днт Увеличение его аэРодннамического со» абразовании настыли на стенках . циклон- . > противлении этом с"У"ае си -тзма Уп ной камеры 1 B этом случае Регулятор Равленин сокращает подачУ топлива, чу

31 тяги, получив импульс от датчика 32 приводит к Уменьшению отходи а .х дымо воздействует на регулирующий орган 33 """ газов и» следовательно к юрмал .1 и снимает это возмущение, увеличивая . ции:аэродинамического Режив а процесса сечение отверстия для выхода дымовых И . ПРименение пРедлагаемоГо способа as» газов и, тем самым,. Снижая аэродина ми« томатнческого УпРавлениЯ процессом тер"; ческое сопротивление циклонного агрега-, мической переработ и тУгоплавких ма эта. гаким образом. стабилизируется аэро» . Риалов s циююнных агРегатах.позволяет динамический режим и циклонной плавнль- продлить срок его рабочей кампании.улуч ной камере 1, роли аэродинамический ре-20 шить качество готовой продукции и снн-. жим нарушается вследствие заростания .:зять Расход топлива за счет Работы агРерасплавом тягового тракта котлаутилиза- гата: в оптимальном аэродинамическом Ре-тора 4, регулятор 34.топлива по импуль- жиме су датчика 35 уменьшает расход топiiи - ПУи Ра6спе агРегата с системой ynPas, ва восстанавливая тем савиным аз юдина- 2$ . лениЯ Расход топлпва снижаетси s преде-

Э

Ъ мический режим в циклонной плавильной лах 2700-300 м /ч. Экономический эф; камере 1.. - факт от внедрения способа составит ориПроводят испытания системы атома» ентировочно. 150 тыс. Руб. в год для од« тического управления процессом терми» . . ного агрегата производительностью 7 т/ч !

÷åñKîé переработки природных фосфатов 30 !.кормовых фосфатов. (фосфорнтной муки) на суперфосфатном

:заводе в циклонном агрегате со следую- . . Ф о р м у л а и з о б р е т е н н я шими параметрами процесса: расход фос» муки 6,5-8,0 т/ч; расход воздуха 28000- . Способ автоматического управления

Ъ

35000 м /ч; расход топлива 2800 «ц процессом термической пере работки туго3200 м /ч.,-плавких материалов по авт. св. М 546379

Результаты показывают, что в случае о т л и ч а ю щ н и с я тем,.что, с це- .. эаплавления циклонной камеры (прн по- -лью снижения расхода .топлива, стабили отуплении sa переработку, например, бо эацию аэродинамического режима в пикдонлее тугоплавкого материала) ее аэроди- й,ном агрегате осуществляют путем Регули» намическое сопротивление возрастает, as- Ранения тяги дымовых газов по перепаду родинамический режим процесса нарушает- " давления в циклонном агрегате и Расхода ся, что приводит к снижению качества ro- топлива на группу горелочных устройств товой продукции (происходит повышение со- по перепаду Nasaesss в котле-утнлнзато- ° деркания фтора в кормовых фосфатах до gg ре..

;0,3-0,4% вместо нормативных 0,2%).. Источники информации, При работе циклонного агрегата с сис- принятые so внимание при.экспевтиэе темой управления, реализующей предлага- 1. Авторское свидетельство СССР емый способ, в случае возрастания аэро- .% 546379, кл. В 04 С 5/24, 1973: