Способ регулирования нагрева доменного воздухонагревателя Советский патент 1984 года по МПК C21B9/00 

1 Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к способу регулирования нагрева доменного .воздухонагревателя, и может быть использовано в энергетике,

HsaecToir способ регулирования нарева доменного воздухонагревателя, включающий стабилизацию предельно допустимой температуры под куполом путем снижения расхода высококалорийного Tonjn-tBa. Если расход высококалорийного топлива равен нулю, а температура под куполом увеличивается, то регулятором соотпошения топливо воздух увели Л1ва от коэффициент расхода воздуха. Кохда весь резерв воздуха использован, снижается задание iia регуляторе тепловой нагрузки, т.е. уменьшается расход доменного газа 1.

Недостатком этого способа является снилсение тепловой мощности воздухонагревателя, что приводит к уменьшению средней температуры дутья (недостаточная эффективность)

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ регулирова ия нагрева доменного воздухонагревателя, включаюи1ий раздельную подачу низко- и высококалорийного топлива, стабилизацию предельно допустимой температуры под куполом .путем замены высококалорийного топлива низкокалорийны -: при постоянном коэс зфиц1тенте 1 збытка воздуха 2.

Недостатком этого способа является то, что общая тепловая моп;ность воздухонагревателя остается постоянной величиной, Иэвес7но, что сохранение постоянной об/цей тепловой мощности при эамот-и:: лрир:,ного газ4 доменным с сохранеи-ием коэффициента избытка воздуха приводит к сокращению расхода вентюяторнего воздуха, Сохрапеппе же коли-чества вентиляторного воздуха кя максимальном уровтк гсозволяет повысить общую тешюзую могг ность воздухонагрег ателя. Таким образом, при стабилизатдин температуры под куполом изменяется расход вентиляторного воздуха и его максимальное значение соответствует максимальному расходу природного газа, а минимальное - когда расход его равен . В связи с этрш не используется часть ззентиля .OjHcro всздука

186872

для сжигания дополнительного количества дометпюго газа, что не позволяет в полной мере увеличить температуру дутья.

Цель изобретения - повьш ение средней температуры дутья и упрощение операций по стабилизации температуры под куполом.

Поставленная цель достигается Q тем, что согласно способу регулирования нагрева доменного воздухонагревателя, включающему раздельную подачу низко- и высококалорийного топлива, стабилизацию предельно

допустимой температуры поц куполом

путем замены высококалорийного топлива низкокалорийным при постоянном козф(3)ио;иенте избытка воздуха, расход вентиляторного воздуха поддерживают постоянным на максимальном уровне и отношение изменений расходов высоко- и. низкокалорийного топлива подхтерлсивают обратно пропорцио.чальным отношению их действитель ных коэ(}х1)ициентов расхода воздз/тса,

Такой способ обеспечивает наиболее полное использование тепловой мощности воздухонагревателя за счет того, что расход воздуха поддерживается все время на мaкcимaльнo { уровне. При стаби,пизации температур л купола воздухонагревателя путем замены природного газа доменным добавляют такое количество доменного газа, чтобы использовалось все

имеющееся количество воздуха.

Для этого отношение изменения расходов высоко- и низкокалорийного топлива поддерживают обратно пропорцноналыгым от1Ю1лению их действи- rnjfbitbix коэффициентов расхода воздуха. При этом количество тепла, пмлар-аемое в воздухонагрепатель в единицу времени, будет увеличиватьгл „ Это следует из TorOj что при

сосранении тепловой мощности необходимо сокращать подаваемое KOJTH-recTjjo воздука, Следовательно, в 1.;р«дЛагаемо1м способе прибавка мощности достигается за счет сжигания

дополнительного количества доменного газа с тем количестром воздуха, которое ранее сокращалось.

В математической форме предлагаемый способ характеррзуется следую5 щими соотнотениями параметров V,. -v,,, ,

пц пм,, L

1 г Лом

С

V - V

-I П1. АОМ Мом J -пч() -AO«( 4Уеп4-4Уцдолл(3) Д ч, пч., ом; - расходы природного и доменного га зов в ходе регулирования нагрева воздухонагре вателя ; - действительные количест ва воздуха, необходимые для сжигания природного и доменного газов; V V - фактическое впр ВАО/И количество воздуха горе ния, необходимое для сжигания при родного и до менного газов . Соотношение (3) показывает, что воздух, на сжигание природного газа, передается на сжигание дополнительного количества доменно го газа. На фиг. 1 приведена схема регул рования нагрева воздухонагревателя на фиг. 2 - изменения расходов доменного газа, лриродного газа - ве тиляторного воздуха горения, выход продуктов горения, общей тепловой мощности, На схеме изображены в 1лдух()нагреватель 1, датчик 2 температуры (термопара или радиатщонный пирометр) , преобразователи 3, вычислительное устройство 4 J дроссельное устройство 5j исполнительные механизмы 6, регуляторы 7 расхода, кон такты шагового искателя 8, газовая горелка 9, датчик 10 частоты пульсации . Способ регулирования нагрева до менного воздухонагревателя осущест ляется следующим образом. Сигнал от датчика 2 температуры преобразуется в стандартный входной сигнал посредством преобразова теля 3 (потенциометра) с выходным 874 ферродинамическим, частотным,- или постоянным током и поступает на вход вычислительного управляюи1,его устройства 4. В последнее вводится также информация о тек тцем расходе доменного газа (дроссельное устройство 5 - преобразователь-дифманометр природного газа, дроссельное устройство - преобразователь-дифманометр воздуха, горения, дроссельное устройство - дифманометр - преобразователь 3) . Вь числительное уп- равляющее устройство при увеличении температуры под куполом выше заданной включает в первую очередь регулятор расхода вь1сококалорийного газа, который снижает расход высококалорийного газа посредством исполнительного механизма 6 и дросселя и подает команду на регулятор 7 расхода доменного газа на соответственное увеличение его расхода. Затем вычислительное устройство 4 приводит изменившуюся тепловую мощность в соответствие с подачей вентиляторного воздуха, чтобы выдержать заданный коэффициент расхода воздуха п 1,05-1,15. обеспечить качественное горение, поддерживать подачу воздуха на максимальном уровне. Если при этом температура все же будет вырге заданной, то при подключе-. НИИ регулятора расхода доменного газа происходит уменьшение его расхода. На фиг. 1 показан регулятор расхода воздуха горения, включенное состояние. При достижении заданной температуры купола управляющее устройство вьщерживает заданное соотношение доменный газ - природньп посредством регулятора 7, расхода. Для вычисления необходимого количества во.-туха горения в вычислительное устройство 4 вводится вручную информация о калорийности доменного и природного (коксовельного) г азоВо Возможно поступление этой информации и от капориметра, отбира,ющего пробу на участке смешан ого газа пе ред горелкой (на фиг. 1 калориметр не показан. Наиболее простыьш вычислительное устройство 4 и вся система управления нагрева будут при вычислении калорийности смеси по вьфажению р ® (1 дом дом ппч пц АОМ ПЧ 5 де а,„ и ар„. -калорийности доменного и природ ного газов, зада ваемые вручную, ккал/M V ЛОМ -расход доменного и высококалорийн го газов . При этом количество воздуха гор ния Ьд, смеси рассчитывает ся по упрощенному вьфажению (5) L 0,001 оР или по эмпирическим соотношениям. Назначение датчика 10 частоты пульсаций, отбирающего импульс иэ: камеры горения воздухонагревателя 1 - передавать информацию о частоте пульсаций в период горения (наг рева) в вычислительное устройство Последнее при достижении предельной опасной частоты пульсаций подает сигнал на регулятор расхода доменного газа, который уменьшает расход последнего до уровня, необходимого для исчезновения пульсаци горения. Пример реализации способа регулирования нагрева доменного воздухонагревателя. 876 В начальный период нагрева (до дост11жения предельной температуры купола воздухонагревателя) подают максимальное количество воздуха (42,8 «10- ), максимальное вьщеленное для воздухонагревателя количество природного газа (1200 ), а количество доменного Газа определяется по количеству оставшегося неиспользованным для сжигания природного газа воздуха (40«10 ). При достижении предельной температуры купола сокращают подачу природного газа, а расход воздуха поддерживают на максимальном уровне. При этом добавляют подачу доменного газа в количестве It м на каждый сокраЧем °% Щаемый м природного газа. Тепловые расчеты показьшают, что при повьшении тепловой мощности воздухонагревателей на 5% температура дутья увеличивается на ZO-IS C. При использовании предлагаемого способа на блоке воздухонагревателей доменной печи с годовой производительность 1 млн. т. чугуна, экономический эффект составляет 100 тыс. руб. в год.

If

№

Сэ,

СПОСОБ РЕПЛИРОВАНИЯ НАГРЕВА ДОМЕННОГО ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЯ, включающий раздельную, подачу низкои высококалорийного топлива, стабилизацию предельно допустимой температуры под куполом путем замены высококалорийного топлива низкокалорийным при постоянном коэффициенте избытка воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения средней температуры дутья и упрощения операций по стабилизации температуры под куполом, расход вентиляторного воздуха поддерживают постоянным на максимальном уровне и отношение изменений расходов высоко- и низкокалорийного топлива под(Л держивают обратно пропорциональным отношению их действительных коэффициентов расхода воздуха. с а сэо