Способ дозирования компонентов трехкомпонентной газовой смеси Советский патент 1984 года по МПК B01F3/02 G05D11/02 

Oi

ю

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

- -- f J

потребителям 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 поставш,иков 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 меньще общий объем (емкость) газопровода. В таких условиях диспетчер газового цеха завода может не успеть вмещаться 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 окружаюш,ую 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 больщих нагрузках потребителя смеси, например больщой 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 предназначавщийся им коксовый газ другим потребителям, соответственно сократив потребление природного газа. Цель изобретения - повыщение эффективности использования газов-компонентов и уменьшение загрязнения окружающей среды. Поставленная цель достигается тем, что в способе 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 дополнительно стаб илизируют давление в линии подачи третьего газа-компонента. На чертеже приведена схема системы регулирования, реализующей способ, Способ состоит в том, что на газосмесительной станции, где смещивают 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 регулятора 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. 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 газосмесительной 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 уменьщается. 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 уменьщен 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 потребител|Ёй 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. Возникщие при этом изменения содержания коксового газа в смеси компенсируются соответствующими 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 2,5%.