Способ управления процессом пуска агрегата обжига в блоке параллельных агрегатов Советский патент 1986 года по МПК C01B17/76 B01J8/18 G05D27/00 

Изобретение относится к автоматизации пусковых режимов химико-технологических схем и может быть использовано в химической промышленности, в частности при пуске сернокислотного производства.

Современные структуры химико-технологических схем (ХТС) крупнотоннажных сернокислотных производств включают параляеяьные нитки отдельных технологических стадий. Примером является стадия получения из колчедана обжигового газа в агрегате обжига, представляющего собой последовательное соединение печи кипящего слоя, котла-утилизатора и электрофильтра. Здесь сблокировано несколько агрегатов, которые работают параллельно на обилий коллектор. Такая структура ХТС обеспечивает гибкость в управлении производством при изменении заданий по выпуску продукции, позволяет сохранить основные режимы работы ХТС при отказах оборудования, перебоях в поставках сырья и отгрузке готовой продукции. В этой связи важное значение имеет задача разработки рациональных способов автоматического управления и построения на их основе систем, обеспечивающих эффективную эксплуатацию сложных ХТС.

Особое место при эксплуатации ХТС занимают пусковые режимы, заключающиеся в выведении оборудования из исходного предпускового состояния на рабочий режим, предусмотренный нормами техрегламента, а также так называемые режимы горячего резерва, заключающиеся в стабилизации .рабочего состояния оборудования, когда ХТС не вырабатывает продукции. Горячий резерв позволяет переключать ХТС на рабочий режим за кратчайщее время и с минимальными материальными и энергетическими затратами. Специфика и особенности пусковых режимов и режи.мов горячего резерва выделяют задачу разработки способов и систем автоматического управлеш я этими режимами самостоятельной.

Цель изобретения - снижение расхода топлива.

На чертеже представлена схема системы, реализующей предлагаемый способ.

Технологическая схема и система управления содержат печь 1 кипящего слоя, котел-утилизатор 2, дымосос 3, пусковые коллекторы 4 и 5 топочных газов, датчик 6 скорости изменения температуры кипящего слоя, датчики 7 и 8 температуры газа на выходе печи и котла утилизатора, регулирующий орган 9 подачи тогкпива, регуляторы 10-12, блоки 13 и 14 сравнения, логический блок 15, коммутатор 16, регулирующие органы 17 и 18 подачи топочных газов с общего коллектора в кипящий слой.

Способ осуществляют следующим образом.

При разогреве агрегата возможно два типа состояний. Первый тип исключает подачу на вход агрегата обжигового газа, вырабатывае.мого параллельными агрегатами. Это имеет место тогда, когда температура печи и котла ниже температуры Тш конденсации паров воды и окислов серы. Если при такой температуре подавать в агрегат обжиговый газ, то образующиеся при этом кислоты корродируют металл. Кроме того, при низкой температуре интенсифицируется сульфатизация огарка обжигового газа, следствие.м которой является образование сульфатотложений на поверхности теплообменной агтаратуры. Поэтому разогрев в этом состоянии ведут только за счет тепла топлива, сжигаемого в печи.

Второй тип состояний допускает исполь-. зование обжигового газа для разогрева. Такие состояния имеют место тогда, когда тем-, пература в печи и котле-утилизаторе превьипает температуру Тш конденсации газа.

Рассмотрим работу системы управления при разогреве агрегата из холодного состояния, когда температура печи и котла равна температуре То окружающей среды ().

Температуру в печи измеряют датчиком 8, сигнал с которого направляют на первый влод регулятора 11. Одновременно на второй вход подают задание. В регуляторе эти сигналы сравнивают и по величине отк-лонения текущего значения температуры от задания формируют, например, по ПИ-закону выходной сигнал, который подают на регулирующий орган 9, установленный на .линии топлива, и изменяют, тем самым, подачу топлива в печь так, чтобы устранить отклонение.

Задание формируют в регуляторе 10 по текущей и заданной температурам на выходе котла-утилизатора. Для этого измеряют датчиком 7 температуру на выходе котла. Сигнал от датчика и задание подают на регулятор 10, в котором их сравнивают и формируют, например, по ПИ-закону выходной сигнал, который корректирует температуру в печи так, чтобы устранить влияние возмущений на процесс разогрева агрегата.

Одновременно сигналы с датчиков 7 и 8 Тк и Тп подают соответственно на первые входы .блоков 13 и 14 сравнения. На вторые входы этих блоков юдают сигнал Тш, определяюпхий температуру конденсации обжигового газа. В блоках 13 и 14 сигналы сравнивают и формируют выходные сигналы i и и 2 по следующим формулам:

если (1)

. , если , (2)

,Ц;

где

1 -| 1 ni i li.

Сигналы 1 и I-. направляют на вход логического блока 15, который реализует операцию «U, т. е. формирует выходной сигнал и в зависимости от входных сигналов 1 и 2 , если и , если Е, 1 и , если 1 0 и , если 1 0 и . (6) Сигналом и управляют регулирующим органом 18. Кроме того, сигнал U подают на нервый вход коммутатора 16. На втором входе коммутатора действует сигнал УЗ с выхода регулятора 12. Выходной сигнал Y на выходе коммутатора 16 формируют по,д следующим формулам: , если (7) , если . (8) На начальном этапе разогрева, когда температура в агрегате ниже температуры Тш, сигнал и на выходе блока 15 согласно15 (Г.) и (6) отсутствует. Поэтому регулирующий орган 18 находится в исходном положении, т. е. закрыт. Согласно (7) . Поэтому регулирующий орган 17 в исходном положении закрыт. Такое положение регулирующих органов 17 и 18 исключает подачу обжигового газа на вход агрегата. По мере разогрева агрегата при превышении в печи и котле температуры Тш конденсации газа срабатывают, согласно (2), блоки 13 и 14, а следовательно, согласно (3) 25 и логический блок 15. На выходе блока 15 возникает единичный сигнал, который открывает регулирующий орган 18, подключая тем самым дымосос 3 к пусковым коллектором 4 и 5. Одновременно единичный сигнал и при помощи коммутатора 16 под- 30 ключает регулятор 12 к регулирующему органу 17 на линии подачи обжигового газа на вход агрегата. С этого момента дополнительно на вход агрегата подают обжиговый газ. Подачу обжигового газа осуществляют пропорционально отклонению 35 скорости изменения температуры слоя печи от заданного значения. Для этого датчиком 6 измеряют скорость разогрева слоя и этот сигнал направляют на первый вход регулятора 12. На второй вход регулятора ,, подают задание. В регуляторе вычисляют отклонение измеренной скорости разогрева от заданной и пропорционально величине отклонения формируют, например по ПИ-закону, выходной сигнал, который через коммута-тор 16 подают на регулирующий орган 17 45 додачи обжигового газа в слой. 5 Таким образом, на участке{11, Tj(ii - момент превышения в печи и котле температуры Тш; Т - момент завершения разогрева) пуска, в отличие от известного способа, агрегат разогревают за счет тепла обжиговых газов, что и создает экономию топлива. Предлагаемый способ также дает возможность стабилизации температурного состояния агрегата, выведенного в горячий резерв. Здесь стабилизируют не скорость разогрева слоя, а температуру слоя (следовательно, и печи) на требуемом значении. При этом отключают подачу топлива в печь, так как надобность в нем отпадает. Такая стабилизация компенсирует тепловые потери и исключает снижение температуры в агрегате за период резерва, что в итоге позволяет включать агрегат в режим нор мальной эксплуатации без дополнительного, как в известном случае, разогрева. Это создает экономию топлива, а также увеличивает время работы агрегата в режиме нормальной эксплуатации. Использование предлагаемого способа обеспечивает экономию топлива и стаби-т зацию температурного состояния агрегата в горячем резерве за счет избыточного тепла обжигового газа. Формует изобретения Способ управления процессом пуска агре.гата обжига в блоке параллельных агрегатов с общим коллектором топочных газов путем регулирования подачи топлива в печь в зависимости от температур газа на выходе печи и котла-утилизатора и регулирования скорости изменения температуры кипящего слоя изменением подачи топочных газов в кипящий слой печи, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода топлива, сравнивают температуры газа на выходе печи и котлаутилизатора с температурой конденсации обжигового газа и при превышении значений температур газа на выходе печи и котлаутилизатора значения температуры конденсации обжигового газа подают топочные газы с общего коллектора в кипящий слой катализатора.

Изобретение относится к способу управления процессом пуска агрегата обжига в блоке параллельных агрегатов, может быть использовано в химической промышленности и позволяет снизить расход топлива. Способ реализуется системой автоматического регулирования, включаюш.ей контур регулирования подачи топлива в печь в зависимости от температуры газа на выходе из печи 1 и котла-утилизатора 2: датчик 8 температуры, регулятор I1 и клапан 9 на линии подачи топлива; контур регулирования скорости изменения температуры кипящего слоя изменением подачи топочных газов через коллектор 4 с учетом температуры конден сации обжигового газа; датчик 6 скорости, регулятор 12, клапан 17 подачи газов, датчик 7 температуры обжигового газа. 1 ил. (Л О жигобш Колчедан Лутьё