Способ дозирования компонентов трехкомпонентной газовой смеси

Способ дозирования компонентов трехкомпонентной газовой смеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ДОЗИРОВАНИЯ КОМПОНЕНТОВ ТРЕХКОМПОНЕНТНОЙ ГАЗОВОЙ СМЕСИ путем регулирования подачи первого газа-компонента по давлению газовой смеси, регулирования расхода второго газа-компонента по теплотворной способности газовой смеси с коррекцией по расходу второго газа-компонента и контроля давления третьего газа-компонента, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности использования газов-компонентов и уменьшения загрязнения окружающей среды , дополнительно стабилизируют давление в линии подачи третьего газа-компонента. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<Р

С5

Ю

СР

К другим поаребигпелям

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ KOMHTET CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3379525/23-26 (22) 14.01.82 (46) 07.03.84. Бюл. № 9 (72) Л. И. Бугл а к, М. Д. Кли мови цки й, А. М. Сединкин, А. Г. Картшевский и А. Ф. Циммерман (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизации черной металлургии Научно-производственного объединения

«Черметавтоматика» (53) 66.012-52 (088.8) (56) 1. Патент США № 3762428, кл. G 05 D 11/03, 1970.

2. Буглак Л. И. и др. Автоматизация методических печей, М., Металлургия», 1981, с. 72.

„„Я0„„1077620

g g В 01 F 3/02; G 05 D 11/02 (54) (57) СПОСОБ ДОЗИРОВАНИЯ КОМПОНЕНТОВ ТРЕХКОМПОНЕНТНОЙ ГАЗОВОЙ СМЕСИ путем регулирования подачи первого газа-компонента по давлению газовой смеси, регулирования расхода второго газа-компонента по теплотворной способности газовой смеси с коррекцией по расходу второго газа-компонента и контроля давления третьего газа-компонента, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения эффективности использования газов-компонентов и уменьшения загрязнения окружающей среды, дополнительно стабилизируют давление в линии подачи третьего газа-компонента.

1077620

35

Изобретение относится к регулированию соотношения компонентов в смесях и может найти применение в черной металлургии при автоматизации заводских газосмесительных станций.

Известен способ дозирования компонентов трехкомпонентной газовой смеси, включающий измерение расходов смеси и двух газов-компонентов, сравнение их между собой и изменение расходов каждого газа-компонента до достижения заданного соотношения их в смеси (1).

Недостатком этого способа является то, что при всех изменениях нагрузки потребителя смеси изменяется расход смеси, а с ним и давление как смеси, так и каждого газакомпонента.

Кроме того, изменение нагрузки потребителя любого из газов-компонентов ведет к изменению его расхода и давления, а это приводит к изменению давления других газов-компонентов и смеси в целом.

Такие изменения ведут к дестабилизации режима работы как потребителей, так и поставщиков газов-компонентов и смеси.

Наиболее близким к изобретению является способ дозирования компонентов трехкомпонентной газовой смеси путем регулирования подачи первого газа-компонента по давлению газовой смеси, регулирования расхода второго газа-компонента по теплотворной способности газовой смеси, с коррекцией по расходу второго газа-компонента и контроля давления третьего газа-компонента (2).

Однако данный способ не обеспечивает надежного снабжения потребителей газовкомпонентов и смеси на металлургических заводах.

Поставка, а главным образом, потребление второго газа-компонента (коксового газа) существенно меняются, что вызывает значительные колебания давления его в газопроводе, приводящие к необходимости либо срочно отключить одного из потребителей, либо сжечь часть газа на «свече>. При нарушениях в работе химкрыла коксового цеха или при подключении нового потребителя, например котлов конверторного цеха, давление в газопроводе коксового газа начинает падать и тем быстрее, чем больше возмущение и чем меньше общий объем (емкость) газопровода. В таких условиях диспетчер газового цеха завода может не успеть вмешаться и перераспределить газ, в результате давление в газопроводе упадет ниже предела, допустимого для одного из потребителей, и он сам аварийно отключится.

Кроме того, известный способ не обеспечивает эффективного использования газов-компонентов и ведет к загрязнению окружающей среды. Так, при увеличении поставки коксового газа или отключении одного из потребителей давление в газопроводе начинает расти и возникает необходимость освободиться от «лишнего» газа.

При установленных постоянных расходах для каждого из оставшихся потребителей единственная возможность не допустить аварийного роста давления — сжечь «лишний» газ на «свече». Такая операция экономически нецелесообразна. Продукты сжигания коксового газа на «свече» загрязняют окружающую среду.

Расход природного газа ограничен,особенно в зимнее время. Ограничения устанавливаются как общезаводские, так и отдельным потребителем и выдерживаются каждым из них вне зависимости от режима работы остальных. В результате, при больших нагрузках потребителя смеси, например большой тепловой нагрузке методических печей, отсутствует возможность подать на них смесь с заданной теплотворной способностью, даже если в данный момент часть потребителей коксового газа отключилась и газ бесполезно сжигается на «свече». Невозможно также при низкой тепловой нагрузке методических печей оперативно отдать предназначавшийся им коксовый газ другим потребителям, соответственно сократив потребление природного газа.

Цель изобретения — повышение эффективности использования газов-компонентов и уменьшение загрязнения окружающей среды.

Поставленная цель достигается тем, что в способе дози рова ния компонентов трехкомпонентной газовой смеси путем регулирования подачи первого газа-компонента по давлению газовой смеси, регулирования расхода второго газа-компонента по теплотворной способности газовой смеси с коррекцией по расходу второго газа-компонента и контроля давления третьего газа компонента дополнительно стабилизируют давление в линии подачи третьего газа-компонента.

На чертеже приведена схема системы регулирования, реализующей способ.

Способ состоит в том, что на газосмесительной станции, где смешивают три газакомпонента: низкокалорийный доменный газ, высококалорийный природный газ и среднекалорийный коксовый газ, измеряют давление смеси датчиком 1 и с помощью регулятора 2, воздействующего на регулирующщий орган 3 на газопроводе доменного газа, поддерживают на заданном уровне.

Величину, характеризующую теплотворную способность смеси, определяют датчиком 4 и с помощью регулятора 5, воздействующего на регулирующий орган 6 на газопроводе природного газа, поддерживают на заданном уровне.

Корректирующий сигнал к регулятору 5 поступает от датчика 7, измеряющего расход природного газа.

Давление коксового газа в линии подачи измеряют датчиком 8 и с помощью регуля1077620

Составитель В. Васин

Техред И. Верес Корректор О. Тигор

Тираж 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор A. Долинич

Заказ 809/2 тора 9. воздействующего на регулирующий орган 10 на газопроводе коксового газа, поддерживают постоянным.

Регулирование осуществляется следующим образом.

При изменении давления смеси по сигналу датчика 1 регулятор 2, воздействуя на регулирующий орган 3, изменяет содержание доменного газа в смеси так, чтобы поддержать давление смеси на заданном уровне. 10

При изменении теплотворной способности смеси по сигналу датчика 4 регулятор 5, воздействуя на регулирующий орган 6, изменяет содержание природного газа в смеси так, чтобы поддержать теплотворную способность смеси на заданном уровне. По сигналу датчика 7 этот уровень увеличивается, если расход природного газа возрастает, и уменьшается, если расход уменьшится.

При изменении давления коксового газа в линии подачи по сигналу датчика 8 регулятор 9, воздействуя на регулирующий орган 10 изменяет содержание коксового газа в смеси так, чтобы его давление оставалось неизменным (увеличится при увеличении давления и наоборот).

При возмущениях по входу газосмеси- 25 тельной станции (подключения — отключения потребителей газов-компонентов) давление в газопроводе коксового газа уже не меняется, что обеспечивает стабильный режим работы его потребителей. Изменение давления смеси, вызванное изменением содержания в ней коксового газа, устраняется соответствующим изменением в ней содержания доменного и природного газов.

При увеличении содержания коксового газа содержание в смеси природного и доменного газов уменьшается. Природный газ может быть отдан другим потребителям или сэкономлен без изменения давления в его газопроводе, так как оно поддерживается регулятором газораспределительной станции неизменным вплоть до выхода всех потребителей на верхние ограничения. Уменьшение содержания доменного газа незначительно, так как за счет сигнала датчика 7 уменьшен заданный уровень теплотворной способности, т.е. происходит ускоренное уменьшение содержания в смеси природного газа. Образовавшийся «лишний» доменный газ сжигают на «свече», если его не смогут принять парогенераторы. Режим работы потребителей доменного газа и смеси нарушен не будет. Вместо коксового газа на «свече» сжигают доменный газ, причем в меньшем по теплу количестве, что экономически целесообразнее и не ведет к загрязнению окружающей среды.

При возмущениях по выходу газосмесительной станции (изменение потребления смеси) регулятор 9 обеспечивает стабильный режим работы потребителей коксового газа и исключает возможность поступления коксового газа на «свечу». Возникшие при этом изменения содержания коксового газа в смеси компенсируются соот ветствующими изменениями содержания природного и доменного газов.

Таким образом, применение изобретения обеспечивает надежное снабжение потребителей газов-компонентов и предотвращает загрязнение окружающей среды, в том числе снижение расхода природного газа на 2,5п/и.