Способ автоматического управления процессом обжига в печах кипящего слоя и устройство для его осуществления

Способ автоматического управления процессом обжига в печах кипящего слоя и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЫЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (ii)775592 (61 ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 030179 (21) 2736909/29-33 (5З)М. К .

F 27 В 15/18 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 301080.Бюллетень ¹ 40 (53) УДК 66 041. 9 (088. 8) Дача опубликования описания 30.1080 (72) Авторы изобретения

И.П, Баумштейн, М.И, Людмирский, Л.В. Могилевская, Э.В. Партугимов, Н,П, Савинов и Ю.A. Тыщенко

Государственный всесоюзный центральный научноисследовательский институт комплексной автоматизации (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ ОБЖИГА В ПЕЧАХ КИПЯЩЕГО

СЛОЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к способам и устройствам для управления обжигом серосодержащего сырья в печах кипящего слоя. 5

Известен способ управления процессом обжига в кипящем слое путем изменения подачи сырья в зависимости от изменения концентрации сернистого газа в обжиговом газе с одно †временной стабилизацией дутья (1}, Недостатками этого способа являются малая надежность работы концентратомеров и большая инерционность канала загрузки — концентрация, вызывающая значительные недопустимые колебания концентрации сернистого газа, Известен и другой близкий-к изобретению способ автоматического

20 управления процессом обжига в печах кипящего слоя, включающий измерение температуры сернистого газа и измене« ние расхода колчедана (21.

При данном способе подачу сырья осуществляют в зависимости от температуры в печи, выгрузку огарка — в зависимости от высоты кипящего слоя и отвод обжигового газа — по его .давлению, Устройство для реализации такого способа содержит коммутатор, элемент памяти и блок управления.

Недостаток известного способа состоит в том, что связь температуры и концентрации сернистого газа в рабочих режимах нелинейна и неоднозначна, поэтому способ не обеспечивает достаточной точности поддержания нужной концентрации и качества управления.

Цель изобретения - повышение тонности управления путем повышения. точности поддержания концентрации сернистого ангидрида в обжиговом газе.

Достигается это тем, что при способе автоматического управления процессом обжига в печах кипящего слоя, включающем измерение температуры серного газа и изменение расхода колчедана, дополнительно измеряют содержание серы в колчедане и расход воздуха в печь, вычисляют концентрацию сернистого ангидрида в обжиговом газе на основе измеренных температуры сернистого газа, содержание серы в колчедане и расхода воздуха в печь, сравнивают вычисленную величину кон775592

Серы в кблчедане подключен к первому входу блока управления, другой вход которого соединен с выходом .блока обнуления управляющего воздействия, два входа которых подключены к вторым двум выходам элемента сраннения вычисленного значения концентрации сернистого ангидрида с заданным значением.

На чертеже дана структурная схема устройства для реализации способа,.

Устройство содержит блок 1 нычисления концентрации сернистого ангидрида в обжиговом газе 1,элемент

2 сравнения вычисленного значения концентрации сернистого ангидрида

t$ с задаНным значением 2, блок 3 обнуления управляющего воздействия, блок 4 вычисления разности между за-. да иным и вычисленным значениями концентрации сернистого ангидрида, щ блок 5 вычисления расхода колчедана для компенсации выхода концентрации за допустимую область, блок 6, вычисления расхода колчедана с учетом фактического значения содержания серы и колчедане.

Блок 1 Производит расчет формуле

К2(А+ К1хд-В

Х4 К Х >

Х н(х„(х (4) центрации сернистого ангидрида с заданным значением, а изменение расхода колчедана осуществляют в зависимости от величины сравнения вычислен.ного и заданного значений концентрации сернистого ангидрида.

Устройство для осуществления способа, включающее коммутатор, элемент памяти и блок управления, снабжено блоком вычисления концентрации сернистого ангидрида в обжиговом газе, элементом сравнения вычисленного эна» чения концентрации сернистого ангидрида с заданным значением, блоком обнуления управляющего воздействия, блоком вычисления разности между за данным и вычисленным значениями концентрации сернистого ангидрида, блоком вычисления расхода кслчедана для компенсации выхода концентрации, за допустимую область и блоком вычисления расхода колчедана с учетом фактического значения содержания серы н колчедане, причем коммутатор соединен с входом элемента памяти, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой входы которого подключены к .соответствующим входам блока вычисления концентрации сернистого ангидрида в обжиговом газе, восьмой и девятый выходы элемента памяти подключены к первым двум входам элемента сравнения вы- 3 числения значения концентрации ñåðнистого ангидрида с заданным значением и к первым двум входам блока вычисления разности между заданным и вычисленным значениями концентра- ДЯ ции сернистого ангидрида, выход блока вычисления концентрации сернистого ангидрида и обжиговом газе подключен к вторым двум входам элемента сравнения вычисленного значения концентрации сернистого ангидрида с заданным значением, первые два выхода которых соединены с вторыми двумя входами. блока вычис.ления разности между заданным и вычисленным значениями концентрации 4 сернистого ангидрида, два выхода которых соединены с первыми двумя„. входами блока вычисления расхода колчедана для компенсации выхода концентрации за . допустимую об- 5 ласть, вторые два входа которого подключены к десятому и одиннадцатому выходам элемента па» мяти, двенадцатый и тринадцатый ньпфды которого соединены с двумя входами блока вычисления расхода колчедана с учетом фактического значения содержания серы н колчедане, третий вход которого соединен с входом блока вычисления расхода колчедана для компенсации выхода концентрации эа допустимую область, а выход блока вы,числения расхода колчедана с учетом фактического значения содержания где Х « концентрация сернистого газау

Х2 температура сернистого газа;.

К расход воздуха н печь кипящего слоя

Aq В.К К2- постоянные величины которые определяются из уравнений материального и теплового балансов для номинального режима работы печи.

Элемент 2 производит операцию сравнения х,„ х,— (2) где Х верхнее граничное значение

Ф концентрации сернистого ангидрида в обжиговом газет

Х„Хн (3) Н где К„- нижнее граничное значение концентрации сернистого газа, Блок 3 присваивает ь Ч, значение, равное О в случае, если где ьс(— расход колчедана, необходимый для компенсации выхода концентрации за допустимую область изменения, 775592

Блок 4 производит расчет по следующим формулам:

ЬХ1 = Х вЂ” Х Б, если Х„ Х (3)

4Х1 = Ч вЂ” "a если Х „< Х (4)

Блок 5 осуществляет расчет

ЬЧ,= КЪДХ1Х 3-,: (% (.5) где К> - постоянная величина, определяется из уравнения материального баланса.

Блок 6 осуществляет расчет Î Х4 о

Х4 > (6) где 4ф — расход колчедана,необходимый для компенсации выхода концентрации сернис-,1 того. ангидрида за допустимую область изменения при фактическом значении содержания серы в колчедане; 20 фактическое серосодержание сырья; (Х41 - нормативное серосодержание сырья.

Блок 1 содержит множительные элементы 7, 8 и 9, суммирующие элементы 10, 11 и делительный элемент 12; блок элемент 2 содержит элементы сравнения 13 и 14; блок 4 содержит элементы 15 и 16 вычисления разности; блок 5 содержит множительные элементы .17 и 18;. блок б содержит множительный элемент 19 и делительный элемент 20. Кроме того, устройство содержит блок 21 управления, коммутатор 22 и элемент 23 памяти, Сигналы с датчиков и постоянные величины поступают на коммутатор

22 входных сигналов, а оттуда на элемент 23 памяти входных сигналов.

Сигналы из элемента памяти поступают 40

:на вход блока 1, где по формуле {1) осуществляется расчет в следующем порядке: сигналы К, и Х из элемента

23 поступают на элемент 7, где перемножаются и полученный сигнал 45 проходит на элемент 10, производящий сложение полученного сигнала.с сигналом А, поступающим. из элемента 23.

Сигнал, соответствующий полученной сумме, поступает на вход элемента 8, 5О где происходит перемножение суммы, полученной в элементе 10 и Х, поступающего из элемента 23 памяти.

Полученное произведение поступает на вход элемента 11, где от полученного в элементе 8 произведения вычитается сигнал В, поступивший из элемента 23 памяти. Сигналы К и

Х из элемента 23 памяти поступают на вход элемента 9, где перемножаются. На элемент 12 поступают сиг- 60. налы с блоков 11 и 9, где производится операция деления и расчет по формуле (1) заканчивается, Сигнал, соответствующий значению

;концентрации Х, поступает на вход элементрв 13 и 14 блока. Если

Х > Х„ В (элемент 13), то сигнал, соответствующий Х и сигнал Х В из элемента 23 поступает на вход элемента 15 блока 4, где происходит вычисление по формуле (3) . Если

Х,, с X", (элемент 14), то сигнал, соответствующий Х, и сигнал X„ "» из элемента 23 поступают на вход элемента 16 блока 4, где происходит вычисление aXq по формуле (4).

Если значение концентрации находится в допустимых пределах изменения, т,е. X < Х„.(Xj, то сигнал с элементов 13 и 14 блока 2 ,проходит на блок 3, на выходе которого появится сигнал дс(= О, С блока 3 сигнал поступает на блок 21 управления, управляющее воздействие которого на объект будет равным нулю, Сигнал с блока 4, соответствующий проходит на блок 5, где производится расчет по Формуле (5), следующим образом. на вход элемента

17 поступают сигналы, соответствующие д Х, (из блока 4) и; i<> (из элемента 23), где они перемножаются

„.и результат умножения проходит на элемент 18, где происходит умножение на сигнал Х, поступивший из элемента 23. Полученный на выходе блока 5 сигнал, соответствующий значению расхода колчедана, необходимого для компенсации выхода концентрации сернистого газа за допустимую область изменения при.содержании серы в колчедане, равном нормативному значению, поступает на вход блока б. Здесь осуществляется расчет по формуле (6) в. следующей последовательности: сигнал с блока 5, соответствующий значению д поступает на вход элемента 19, где перемножается с сигналом, соответствующим (Х4)с из элемента 23.

Полученное произведение ъ виде сигнала поступает на элемент 20, где производится деление его на сигнал, соответствующий Х4 из элемента 23.

Полученный сигнал, соответствующий значению расхода колчедана Ьф, необходимый для компенсации выхода концентрации сернистого газа за до.— пустимую область изменения при фак-,. тическом значении содержания серы в колчедане, из блока б поступает на блок 21 управления, осуществляющий управляющее воздействие по изменению расхода колчедана в печь кипящего слоя.

Формула изобретения

1, Способ автоматического управления процессом обжига в печах кипящего слоя, включающий измерение температуры сернистого газа и изме775592 нение расхода колчедана, о т л ич а ro ta и и с я тем, что, с целью повышения точности управления.путем повышения точности поддержания концентрации сернистого ангидрида в обжиговом газе, дополнительно измеряют содержание серы в колчедане и расход воздуха и печь, вычисляют концентрацию сернистого ангидрида в обжиговом газе на основе измеренных температуры сернистого газа, содержания серы в колчедане и расхода воздуха в печь, сравнивают вычисленную величину концентрации сернистого ангйдрида с заданным значением, а изменение расхода колчедана осущест-. вляют в зависимости от величины сравнения вычисленного и. заданного значений концентрации сернистого ангидрида.

2. Устройство для осуществления способа по п, 1, содержащее .коммутатор, элемент памяти и блок управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено блоком вычисления концентрации сернистого ангидрида в обжиговом газе, элементом сравнения вычисленного значения концентрации сернистого ангидрида с заданным значением, блоком обнуления управляющего воздействия, блоком вычисления разности между заданным и вычисленным значениями концентрации сернистого ангидрида, блоком вычисления расхода колчедана для компенсации выхода концентрации за допустимую область и блоком вычисления расхода колчедана учетоя фактического значения содержания серы в колчедане, причем коммутатор соединен с входом элемента памяти, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы которого подключены к соответствующим входам блока вычисления концентрации сернистого ангидрида в обжиговом газе, восьмой и девятый выходы элемента памяти подключены к первым двум входам элемента сравнения вычисленного значения концентрации сернистого ангидрида с заданным значением и к первым двум входам блока вычисления разности; между Заданным и вычисленным эначе ниями концентрации сернистого ангидрида, выход блока вычисления концентрации сернистого ангидрида в обжиговом газе подключен к вторым двум входам элемента сравнения вычисленного значения концентрации сернистого ангидрида с заданным значением, гервые два выхода которых соединены с вторыми двумя входами блока вычисления разности между заданным и вычисленным значениями концентрации сернистого ангидрида, два выхода которых соединены с первыми двумя входами блока вычисления расхода колчедана для компенсации выхода концентрации За допустиЩ мую область, вторые два входа которого подключены к десятому и одиннадцатому выходам элемента памяти, двенадцатый и тринадцатый выходы которого соединены с двумя входами блока вычисления расхода колчедана с учетом фактического значения содержания серы в колчедане, третий вход которого соединен с входом блока вычисления расхода колчедана для компенсации выхода концентрации эа допустимую область, а выход блока вычисления расхода колчедана с учетом фактического значения содержания серы в колчедане, подключен к первому входу блока управления, другой вход которого соединен с выходом блока обнуления управляющего воздействия, два входа которых подключены к вторым двум выходам элемента сравнения вычисленного эна40 чения концентрации сернистого ангидрида с заданным значением, Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе

1. Авторское. свидетельство СССР

Р 445812, кл. F 27 В 15/00, 1973, 2. Авторское свидетельство СССР.

М 421876, кл. F 27 В 15/00, 1973.

775592

Составитель В. Алекперов

Техред И.Петко Корректор В. Бутяга

Редактор T, Кузьмина

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

Заказ 7712/55 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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