Способ управления процессом выжига кокса в многопоточной пиролизной печи Советский патент 1991 года по МПК C10G9/20 G05D27/00 

Описание патента на изобретение SU1666517A1

Изобретение относится к способам управления процессом выжига кокса в змеевиках трубчатых пиролизных печей в производстве низших олефинов и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности для управления данным процессом.

Целью изобретения является повышение производительности по целевым продуктам на единицу переработанного сырья.

На фиг.1 приведена схема реализации предлагаемого способа; на фиг.2 - блок-схема алгоритма определения параметров оптимальных траекторий изменения температуры, расхода воздуха и пара при выжиге радиантных секций змеевиков.

Схема реализации способа (фиг 1) состоит из многопоточной пиролизной печи 1, змеевики которой подразделяются на две группы и состоят из конвективных 2 и радиантных 3 секций. Обе группы змеевиков (на фиг.1 показано по одному змеевику в каждой группе) связаны между собой через закалочно-испарительные аппараты (ЗИА) 4. Расход воздуха в змеевике первой группы измеряется датчиком 5 и регулируется клапаном 6. Расход воздуха в змеевике второй группы измеряется датчиком 7 и регулируется клапаном 8. Расход пара в змеевике первой группы измеряется датчиком 9 и регулируется клапаном 10, а в змеевики второй группы измеряется датчиком 11 и

О

о о

СП V4

регулируется клапаном 12, (емпература газов на входе в конвективные секции змеевиков измеряется соответственно датчиком 13 температуры для первой группы и датчиком 14 температуры для второй группы змеевиков, Концентрация диоксида углерода на входе в конвективные секции змеевиков первой группы измеряется или датчиком 15 или задается с помощью задатчика 16 по результатам лабораторного анализа газов выжига. Коммутация осуществляется ключом 17. Концентрация диоксида углерода на входе в конвективные секции змеевиков второй группы измеряется или датчиком 18 или задается с помощью задатчика 19 по результатам лабораторного анализа. Коммутация осуществляется ключом 20. Регулирующие клапаны 21 и 22 связывают входы конвективных секций змеевиков соответственно первой и второй групп с атмосферой. Температура наружной стенки конвективной секции змеевиков первой группы измеряется датчиком 23, а второй группы змеевиков - датчиком 24, Температура ды- мовых газов из перевале печи измеряется датчиком 25, Температура газов на выходе радиантных секций змеевиков первой и второй группы измеряется соответственно датчиками 26 и 27, С помощью регуляторов 28 и 29 и клапанов 30 и 31 осуществляется регулирование или температуры на выходе радиантиых секций змеевиков (соответственно датчики 26 и 27) или темпертатуры на входе в конвективные секции змеевиков (латчики 13 и 14 соответственно).Коммутация осуществляется соответственно ключами 32 и 33. Содержание диоксида углерода в газах выжига кокса ЗИА первой (второй) группы змеевиков измеряется или датчиком 34 (35) или задается по результатам лабораторных анализов датчиком 36 (37). Коммутация осуществляется ключом 38 (39). Сброс газов после 3 ИА в атмосферу осуществляется с помощью клапана 40. Команда на выжиг кокса в змеевиках печи задается ключом А1, Информация от датчиков 5, 7, 9, 11, 13, 14, 23, 24, 25, 26, 27, ключей 17. 20, 38, 41 поступает на входы блока управления 42, который на основе этой информации рассчитывает задание регуляторами 28, 29, клапанам 6, 8, 10, 12, 21, 22, 40, управляет ключами 32 и 33.

Управление по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

В исходном состоянии ключи 32 и 33 находятся а нижнем положении (положение А на фиг.1). Клапаны 21 и 22 закрыты, а клапан 40 открыт. В змеевике печи подается только пар, т.е. клапаны 10 и 12 открыты, а клапаны подачи воздуха 6 и 8 закрыты.

Температура на выходе радиантной секции змеевиков Т| и расход пара в змеевик FI поддерживаются равными;

,

- FHn, (1)

где Ti - задание регуляторам 28 и 29 температуры на выходе радиантной секции i зме- евика,°С;

FJ п - задание клапанам 9 и 11 расхода

пара в I змеевик, кг/ч;

Тн - начальное значение температуры выжига, °С;

Рнп - начальное значение расхода пара в змеевик при выжиге кокса, кг/ч.

После получения от тумблера 41 команды на выжиг кокса блок 42 открывает клапаны 6 и 8 и устанавливает расход воздуха в I змеевик равным: Р„в, (2)

где FHB - начальный расход воздуха в змеевик при выжиге кокса, нм /ч;

- задание клапанам 6 и 8 по расходу воздуха, нм3/ч.

Значения Тн, FHn, FHB определяются

экспериментально исходя из условий самовозгорания кокса и поддержания его горения, а также того фактора, что концентрация С02 в газах выжига должна быть не более максимально допустимого по условиям безопасности значения концентрации в газах выжига:

Bi Втах, (3)

где BI - концентрация после ЗИА i змеевика, поступающая в блок 42 от кл-ючей 38

и39,об.%;

g«ax максимально допустимое значение концентрации С02, об.%.

Для производства этилена типа ЭП-300 численные величины Тн, FHB, FHn, Bmax равны

Тн 600°С; FHB 600 нм3/ч; FHn 4000 кг/ч; ,0%.

Одновременно с подачей воздуха в змеевики после получения команды на выжиг кокса от ключа 41 блок 42 начинает отсчет

времени выжига кокса. После получения информации от ключей 38 и 39 о содержании С02 в газах выжига блок 42 сравнивает эти значения с Bmln - минимальным содержанием концентрации С02, определяющим конец выжига, об.%, Для производства типа ЭП-300 Bmln 0,2 об.%. Если Bi Bmln, то выжиг кокса i группы змеевиков прекращается, если BI Bmm, выжиг продолжается. При этом на основе информации, поступзющей от датчиков температуры 26 и 27, расходов воздуха 5 и 7, пара 9 и 11, с учетом времени выжига, отсчитанным блоком 42, блок 42 осуществляет настройку модели выжига кокса, которая имеет следующий вид:

В - bo +nbiT + bzFB + ЬзР + b4t + bsTF8 + + belt + , (4) где t - текущее время выжига кокса, ч;

В - содержание С02 в газах выжига, об;%..5

При настройке уточняются коэффициенты bk (К 0-7) формулы (4). Уточнение производится по следующим формулам:

boiN - boi

N- . ( Bf - В ip 1 s

bl,N bl|N-1+ (Bf-B.p)

Ni

bZ|N - b2i

N-U ( В В |p ) FJ,

b3iN b3i

N-1, (Bf-Bip

Ј

5

10

15

20

обеих групп змеевиков, хотя выжиг кокса начинается одновременно.

После уточнения по формулам (5-13) коэффициентов моделей для обеих групп змеевиков блок 42 рассчитывает оптимальные законы изменения управляющих воздействий. Расчет ведется в классе функций второго порядка:

Т|(Т) 31II+ 3121 Г +Э131Т2

Fl ( Т ) 32II + 322lt + 3231 Т2 (15)

Fi(r) ази + аззгТ + азз т2

Законы изменения Ti ( т) , Rb ( т), ) должны быть такими, чтобы время выжига радиантных секций змеевиков группы змеевиков tki было минимальным, т.е. критерий оптимального выжига кокса имеет следующий вид:

.Мич. (

На критерий накладываются следую

Похожие патенты SU1666517A1

название год авторы номер документа
Устройство для автоматического управления процессом пиролиза в трубчатой печи 1975
  • Тучинский Макс Рафаилович
  • Родных Юрий Васильевич
  • Бобровников Николай Романович
  • Лапшов Анатолий Иванович
  • Титов Виктор Николаевич
  • Самарский Анатолий Герасимович
SU556481A1
Способ автоматического управления пуском многопоточной пиролизной печи 1988
  • Курицын Владимир Алексеевич
  • Мельников Сергей Егорович
  • Гермашев Анатолий Иванович
  • Левченко Юрий Нилович
  • Арапова Галина Ивановна
  • Косарев Эдуард Федорович
  • Чернявский Геннадий Филиппович
  • Венецкий Николай Николаевич
SU1606525A1
Способ автоматического управления процессом выжига кокса в трубчатой пиролизной печи 1980
  • Курицын Владимир Алексеевич
  • Родных Юрий Васильевич
  • Тучинский Макс Рафаилович
  • Кафаров Виктор Вячеславович
  • Анашкин Сергей Георгиевич
  • Лукин Дмитрий Михайлович
  • Гермашев Анатолий Иванович
  • Михайленко Юрий Иванович
SU897836A1
Устройство для автоматического управления процессом пиролиза в трубчатой печи 1981
  • Анашкин Сергей Георгиевич
  • Родных Юрий Васильевич
  • Кафаров Вячеслав Викторович
  • Тучинский Макс Рафаилович
  • Курицын Владимир Алексеевич
  • Мельников Сергей Михайлович
  • Лукин Дмитрий Михайлович
  • Михайленко Юрий Иванович
SU981345A1
Устройство для автоматическогоупРАВлЕНия ТРубчАТОй пиРОлизНОйпЕчью" 1979
  • Родных Юрий Васильевич
  • Скляров Борис Михайлович
  • Венецкий Николай Николаевич
  • Колесников Валерий Николаевич
  • Ветров Петр Иванович
  • Слипченко Алексей Андреевич
  • Шалыгин Анатолий Иванович
  • Минько Андрей Павлович
  • Тучинский Макс Рафаилович
SU800182A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗШИХ ОЛЕФИНОВ 1995
  • Залман Е.Гандман[Us]
RU2061019C1
Устройство для автоматического управления трубчатой пиролизной печью 1978
  • Родных Юрий Васильевич
  • Тучинский Макс Рафаилович
  • Боев Юрий Николаевич
  • Курицын Владимир Алексеевич
  • Кафаров Виктор Вячеславович
  • Свинухов Анатолий Григорьевич
  • Воробьев Михаил Федорович
SU753890A1
Устройство для автоматического управления пиролизными печами 1977
  • Родных Юрий Васильевич
  • Боев Юрий Николаевич
  • Курицин Владимир Алексеевич
  • Тучинский Макс Рафаилович
  • Свинухов Анатолий Григорьевич
  • Гараев Роберт Магасумович
  • Воробьев Михаил Федорович
SU735625A1
Способ автоматического управления процессом выжига кокса в трубчатой пиролизной печи 1985
  • Фонин Олег Викторович
  • Горюнов Владимир Степанович
  • Жоров Юрий Моисеевич
  • Кузьмин Станислав Тимофеевич
  • Козлов Игорь Александрович
  • Коптев Юрий Павлович
  • Макушев Александр Григорьевич
SU1286616A1
Способ управления процессом пиролиза в производстве олефинов 1986
  • Курицын Владимир Алексеевич
  • Кафаров Виктор Вячеславович
  • Родных Юрий Васильевич
  • Гермашев Анатолий Иванович
  • Ветохин Валентин Николаевич
  • Резников Валентин Давыдович
  • Арапова Галина Ивановна
  • Сурма Владимир Федорович
  • Аурениус Константин Анатольевич
  • Олейников Анатолий Хасанович
SU1344776A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 666 517 A1

Реферат патента 1991 года Способ управления процессом выжига кокса в многопоточной пиролизной печи

Изобретение относится к способам управления процессом выжига кокса в змеевиках трубчатых пиролизных печей в производстве низших олефинов и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности. Целью изобретения является повышение производительности по целевым продуктам на единицу перерабатываемого сырья. Способ осуществляется в многопоточной печи, змеевики которой состоят из радиантной и конвективной секций, подразделяются на две группы и связаны между собой через закалочно-испарительные аппараты (ЗИА). Способ заключается в регулировании при выжиге радиантных секций змеевиков температуры на выходе из печи в зависимости от концентрации диоксида углерода в продуктах горения после ЗИА и регулировании соотношения расходов воздуха и пара в змеевики, проводимом при закрытых клапанах, связывающих входы конвективных секций змеевиков с атмосферой, и при открытом клапане сброса газов после закалочно - испарительных аппаратов в атмосферу. 2 ил.

Формула изобретения SU 1 666 517 A1

N bd,N-1+ ( ВГ1 -| Igjj

ЬАГ b4i

b5,,N-1

( )tN|FNi (1Q)

bei1

N

bei

N-1 + ( вГ1 - В ip ) TNI tNi

N . N-1 (В, -Bip)

71 b7l + b7l

где.Ъ

FNI tNi

(12) 2,

2в . 2n 22

B,n boiN-1 + biiN 1 TNI +.Ьг,-1 FN,6 +

ЛТМ|Л + bf tNi + bsi TMiFNi6 + ВбГ1 TNitNi + tNi:(14)

(11)

2, 1+TNi+(FNi) +(FNi) +(tNi) +

в 22в2

+ ( TNI FNI) + ( TNI TNI + ( FNI tNi) O3) I - номер змеевика;

N- N-1 - соответственно текущий и прошлый циклы измерения и расчета;

Вг - измеренное на текущем N шаге значение концентрации С02 после I ЗИА, об;% (поступает от ключа 38 или 39);

Bip - рассчитанное на текущем N шаге значение концентрации С02 на основании текущей информации TNI, FNI, FNI , tNi и на основании коэффициентов модели на N-1 шаге:....., . .„

+ВзГ Ры|Л + ЫГ1. tNi + ЬбГ TN|FN E 5

tNi -текущее время выжига кокса I змеевика, ч.

В связи с тем, что окончание выжига кокса в радиантных секциях обеих групп змеевиков может быть неодинаковым по времени, время выжига учитывается для

)

25

щие ограничения:

fflOiX

(T)s Т

F%$ ,в 0 Тймал,

г«tfw, г п. . Г„ Г1 (.)$ г

$ t

и

п

И

30

В,П) - (7) + e2F/(7J 8,Р-Ъ )№ +

35

,

40

45

50

55

,8

:«ах

П)Р°(1) + bJipn + b CDIstf

Условием окончания выжига кокса в радиантных секциях змеевиков является следующее:

B(tki) Bmln (19)

Таким образом, определению подлежат коэффициенты fmni (m 1,3; n 1,3),

Алгоритм определения оптимальных величин Этт, соответствующих критерию (16), представлен на фиг,2. Алгоритм работает следующим образом.

Блок 1. Выбирается начальное приближение времени окончания выжига кокса tkl.

Блок 2. Для выбранного времени tki методом Хука-Дживса определить коэффициенты arrmi, максимизирующие величину В| и удовлетворяющие условиям (17-19).

Блок 3. Сравнение найденной максимальной величины В| (т , )с Втах. Если Bi ( г, )) , алгоритм переходит к блоку 4.Если Bi (г ) Втах. следует переход к блоку 5.

Блок 4, Выбранное время выжига tki уменьшается на величину 5t, где 5t - шаг по времени, подбирается экспериментально в пределах 0,05-0,5 ч.

Блок 5. Выбранное время выжига кокса tki увеличивается на величину (5t :tki + 5t

Блок 6. В этом блоке осуществляется анализ уменьшения на прошлом цикле расчета времени tki, т.е. анализируется прохождение алгоритма на прошлом цикле расчета через блок 4, Если алгоритм проходил на прошлом цикле расчета через блок 4, то он заканчивает свою работу, в противном случае возвращается к блоку 2,

После того, как будут определены оптимальные законы изменения управляющих воздействий, блок 42 осуществляет расчет оптимальных управлений на текущем N шаге. Они равны:

TiN

BN

(20)

РГ .

РГ ази

Рассчитанные значения управляюа их воздействий на N шаге выдаются в качестве заданий регуляторам 28 и 29. а также клапанам 5,9, 7, 11.

После получения новой информации о содержании СОа после ЗИА, поступающей от ключей 38 и 39, блоком 42 вновь осуществляется корректировка коэффициентов bk () модели выжига, а затем по алгоритму (фиг,2) осуществляется определение новых траекторий изменения управляющих воздействий, т.е. новых значений коэффициентов а,мп1, а затем по формуле (20) - новых значений управляющих воздействий.

Эта часть блока управления 42 реализуется на отечественных мини- и микроЭВМ, например, СМ-2М, СМ-1420, Электроника- 60 или других. Время решения задачи идентификации составляет доли секунды, а время решения задачи поиска ажты составляет 20-90 с в зависимости от быстродействия используемой ЭВМ.

Окончание выжига радиантных секций змеевиков определяется по концентрации СОа в газах выжига после ЗИА обеих групп змеевиков, которая должна быть не более gmin Q 2 об.%. После того, как концентрация С02 на выходе ЗИА какой-либо группы змеевиков, например первой (левой на .. фиг.1), достигнет значения Bmm 0,2 об.%, блок 42 по заданной программе уменьшает задание регулятору температуры 28 этой группы змеевиков до безопасного значения, равного 400-500°С, и одновременно по заданной программе закрывает клапан подачи воздуха 6 в змеевики этой группы. 8 простейшем случае блок 42 уменьшает на каждом шаге задания регулятору 28 и клапану 6 на определенную величину:

TIN -TIN-I - AT, (21)

им - FBIN-I - АРв, (22) где Тш. TIN-I - соответственно задание регулятору 28 температуры на текущем N и прошлом N-1 шаге, °С;

PBIN, FBIN-I - соответственно задание

клапану 6 на текущем N и прошлом N-1 шаге, нм3/ч;

Т, FB - заданная величина шага изменения соответственно температуры (°С) и рас0 хода воздуха (нм3/ч).

Контроль окончания уменьшения заданий регулятору 28 и клапану 6 осуществляется по измеренным значениям соответствующих параметров, значения ко5 гсрых поступают в блок 42 соответственно от датчиков 26 и 5. После окончания этого процесса клапан 6 должен быть закрыт, а температура, измеряемая датчиком 26, должна быть 400-500°С.

0 При этом выжиг радиантных секций змеевиков другой группы печи продолжается описанным образом. После того, как концентрация СОа на выходе ЗИА другой группы змеевиков также достигнет значе5 ния Bmin 0,2об,%, блок 42 уменьшает по заданным программам температуру на выходе из печи по этой группе змеевиков (датчик температуры 27) до 400-500°С, открывает клапан 21, связывающий входы

0 первой группы с атмосферой, закрывает клапан подачи пара 10 в первую группу змеевиков и клапан 40 сброса газов после ЗИЈ в атмосферу, устанавливает необходимые расходы воздуха и пара в змеевик другой

5 группы, контролируемые по показаниям датчиков 7 и 11, а затем переключает контур регулирования теплового режима первой группы змеевиков с регулирования температуры 26 на регулирование температуры 13 ) на входах в конвективные секции этих змеевиков. Переключение осуществляется блоком 42 путем подачи сигнала управления на ключ 32, который переводится в верхнее положение Б (фиг.1).

5 В простейшем случае изменение заданий регулятору 29, клапанам 10, 21, 40 осуществляется следующим образом:

T2N T2N-1 - AT (23) Fn1N Fn1N-1 - AFn, (24) 0PaiN Pa1N-1 + AP (25)

P/tON P40N-1 - A. (26)

где T2N. T2N-1 - соответственно задание

регулятору 29 по температуре на выходе

радиантных секций второй группы змееви5 ков на текущем N и прошлом N-1 шаге, °С;

FniN. FniN-1 - соответственно задание

клапану 10 по расходу пара в змеевики пер

вой группы на текущем N и прошлом N-1

шаге, кг/я;

PaiN. PaiN-i - соответственно задание клапану 21 по давлению воздуха КИП на текущем N и прошлом N-1 шаге, кгс/см2 (клапан 21 имеет характеристику ВО - воздух открывает);5

PIQN, P4ON-1 - соответственно задание клапану 40 по давлению воздуха КИП на текущем N и прошлом N-1 шаге, кгс/см2 (клапан 40 имеет характеристику ВО - воздух открывает);10

A Fn, АР- величина шага изменения соответственно расхода пара (кг/ч) и давления воздуха КИП на клапаны 21 и 40 (кгс/см2).

Контроль окончания изменения зада- 15 ний клапанам осуществляется блоком 42 следующим образом: для клапана 21 - по давлению задания, равному 1,0 кгс/см2; для клапана 40 - по давлению задания, равному 0,2 кгс/см2; для клапана 10 - по измеренно- 20 му датчиком 9 значению расхода пара, которое должно быть равно 0.

Необходимые расходы воздуха и пара, устанавливаемые в змеевики второй группы и измеряемые соответственно датчиками 7 и 11, равны FB и Рп(где- FB и Fn - соответственно расхода воздуха и пара, устанавливаемые в змеевике печи при выжиге конвективных секций змеевиков другой группы, нм3/ч и кг/ч).

25

30

Для производства типа ЭП-300 эти значения равны

FB 400-600 нм3/ч,

Fn 4000-5000 кг/ч.

Контроль за установлением необходи- 35 мых расходов воздуха и пара блок 42 осуществляет по показаниям датчиков 7 и 11 соответственно.

После проведения процедур по открытию клапана 21, закрытию клапанов 10 и 40, 40 установления необходимых расходов воздуха и пара в змеевики второй группы блок 42 выдает команду ключу 32 на переключение его в положение Б (верхнее положение). Затем блок 42 управляет температурным ре- 45 жимом выжига кокса в конвективной части первой группы змеевиков, которое осуществляется с учетом содержания диоксида углерода, измеряемого датчиком 15, температуры дымовых газов на перевале 50 печи, измеряемой датчиком 25, температуры наружной стенки конвективных секций змеевиков, измеряемой датчиком 23. Расчет уставки регулятору 28 осуществляется следующим образом:„55

TIN - TiN-1 + Ki(B max - B IN ) + K2 (ТП8тах - TNne) + Кз (Тег™ - Тшст) + К4ГГвхтзх - TIN™ ).

гпо R 1fnax Т max Т

где D , i пв , i ст

max

, - максимал

(27J льнб

допустимые значения концентрации С02

0

5 0

5

0

5

0 5 0 5

при выжиге конвективных секций змеевиков, об.%, температуры перевала печи, наружной стенки конвективных секций и температуры на входе в конвективные секции змеевиков, °С (для производства этилена типа ЭП-300 эти значения равны: В1тах 2-4 об.%; Т пв тах - 620°С, ТСТтзх - 480°С; ТВхтах 430°С); BiN1 - содержание С02, поступающее в блок А2 от ключа 17 на N шаге, об.%;

TN - значение температуры дымовых газов на перевале печи, измеренное датчиком 25 на N шаге, °С;

TINCT- значение температуры наружной стенки конвективных секций змеевиков первой группы, измер иное датчиком 23 на N шаге, °С;

TINBX -значение температуры на входе в конвективные секции змеевиков первой группы, измеренное датчиком 13 на N шаге, °С;

Ki, Ка, Кз, К4 - коэффициенты, подбираемые экспериментально в пределах 0-5.

Окончание выжига кокса конвективной секции змеевиков первой группы блока 72 определяют по содержанию С02, поступающему на N шаге от ключа 17. Если концентрация BiN1 станет равной B1mln 02 об:%, то выжиг кокса первой группы меевиков считается законченным. Опр зделмв окончание выжига, блок 42 по заданным программам одновременно открывает клапаны подачи воздуха б и пара 10 в змеевики пео- вой группы и устанавливает необходимые расходы воздуха и пара в эти змеевики, закрывает клапаны подачи воздуха 8 и пара 12 взмеевики второй группы, закрывает клапаны 21, связывающие входы первой группы змеевиков с атмосферой, открывает клапаны 22, связывающие входы второй группы змеевиков с атмосферой, а затем переключает контур регулирования теплового режима первой группы змеевиков с регулирования температуры 13 на регулио- вание температуры 26 и контур регулирования теплового режима второй ,группы змеевиков с регулирования температуры 27 на регулирование температуры 14 на входах в конвективные секции этих змеевиков. Переключение осуществляется блоком 42 путем подачи сигналов управления на ключ 32, который переводится из верхнего положения Б в нижнее положение А, и на ключ 33 который переводится из нижнего положения А в верхнее положение Б.

В простейшем случае блок 42 изменяет задания клапанам 6, 10, 8, 12, 21. 22 на каждом шаге на определенную величину:

FBiN FBlN-lt + AFB(28)

FnlN -FniN-1 + AFn (29)

F 82N FB2N-1 - A FB (30) Fn2N ш Fn2N- 1 - A Ffl (31) Pa1N P8lN-1 - uP,(32) Pa2N Pa2N-1 +bP,(33)

где FEUN, F02N-1 соответственно задание клапану 8 по расходу воздуха в змеевики второй группы печи на текущем N и прошлом N-1 шаге, нм3/ч;

Fn2N. Fn2N-i -соответственно задание клапану 12 по расходу пара в змеевики второй группы печи на текущем N и прошлом N-1 шаге, кг/ч;

Pa2N, Pa2N-i -соответственнозадание клапану 22 по давлению воздуха КИП на текущем N и прошлом N-1 шаге, кгс/см2 (клапан 22 имеет характеристику ВО - воздух открывает).

Контроль окончания изменения клапанам 21, 22, 8, 12 осуществляется блоком 42 следующим образом: для клапана 21 - по давлению задания, равному 0,2 кгс/см2; для клапана 22 - по давлению задания, равному 1,0 кгс/см2; для клапанов 8,12 - по измеренным с помощью датчиков 7 и 11 значениям расходов воздуха и пара, которые должны быть равны 0.

Необходимые расходы воздуха и пара, устанавливаемые в змеевики первой группы и измеряемые соответственно датчиками 5 и 9, равны Рь и Fn. Контроль за установлением необходимого расхода воздуха и пара блок 42 осуществляет по показаниям этих датчиков. После проведения процедур по открытию клапана 22, закрытию клапанов 21, 8, 12, установлению необходимых расходов воздуха и пара через клапаны 6 и 10 блок 42 выдает команды на перевод ключа 32 в положение А, а ключа 33 в положение Б. Затем блок 42 управляет температурным режимом выжига кокса в конвективной секции второй группы змеевиков, которое осуществляет с учетом содержания диоксида углерода, измеряемого датчиком 18, температуры дымовых газов йа перевале печи (датчик 25), температуры наружной стенки конвективной секции змеевиков второй группы, измеряемой датчиком 24. Расчет уставки регулятору 29 осуществляется следующим образом:

T2N - T2N -1 + Kl(BtmaX - ) + К2(ТпвтаХ - ) + Кз(ТсттаХ - T2NCT) + Ю СГвхтаХ - T2NBX), (34)

где B2N -содержание СО2, поступающее в блок 42 от ключа 20 на N шаге, об.%;

Т2МСТ- значение температуры наружной стенки конвективной секции змеевиков 2 группы, измеряемое датчиком 24 на N шаге, °С;

T2Nbx - значение температуры на входе в конвективные секции змеевиков 2 группы, измеряемое датчиком 14 на N шаге, °С. Окончание выжига кокса конвективной

5 секции змеевиков второй группы блок 42 определяет по содержанию С02. поступающему от ключа.20. Если концентрация В12N станет равной В1mln, то выжиг кокса второй группы змеевиков считается законченным.

0 Эта часть блока 42, в которой реализуется управление вторым этапом выжига кокса в конвективных секциях змеевиков, может быть реализована как на базе средств вычислительной техники, так и на

5 элементах УСЭППА.

Предлагаемый способ управления позволяет эффективно и безопасно (т.е. исключая прогар змеевиков) осуществлять выжиг кокса в пирозмеевиках.

0

Формула изобретения Способ управления процессом выжига кокса в многопоточной пиролизной печи со змеевиками, состоящий в регулировании по

5 математической модели температуры на выходе радиантных секций змеевиков в зависимости от концентрации диоксида углерода в продуктах горения после зака- лочно-испарительных аппаратов и регули0 ровании расходов воздуха и пара в змеевики при одновременном прекращении сброса газов из конвективных секций змеевиков и сбросе их из закалочно-испари- тельных аппаратов и измерении температур

5 дымовых газов на перевале печи и наружных стенок конвективных секций змеевиков, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности по целевым продуктам на единицу переработанно0 го сырья, расходы воздуха и пара в змеевики регулируют в зависимости от концентрации диоксида углерода и времени выжига, температуру регулируют в зависимости от времени выжига, при достижении

5 концентрацией диоксида углерода заданного минимального значения уменьшают в соответствии с математической моделью температуру на выходах обеих групп змеевиков до безопасных значений, при одно0 временном сбросе газов по входам первой группы змеевиков, прекращении подачи воздуха и пара в них и сброса газов после закалочно-испэрительных аппаратов, затем устанавливают необходимые расходы воз5 духа и пара в змеевики второй группы и осуществляют регулирование температуры на входах в их конвективные секции первой группы змеевиков в зависимости от содержания на их входах диоксида углерода, температуры дымовых газов на перевале печи

и наружной стенки конвективных секций этих змеевиков, при этом при достижении концентрацией диоксида углерода по входам в конвективные секции первой группы змеевиков заданного минимального значения по заданному алгоритму работы произкшчемзг команда на дыжиг

водят переключения обеих групп змеевиков и регулируют температуру на входах в змеевики второй группы аналогично регулированию ее на входах в змеевики первой группы.

Пар

-Управление ключ ем 33

,/

С

Начало

Выбор начального приближения tKf

г. 3 . .

Нахожйение петодоп Хука- ДжиВса величины ffifrfamnfe тах fftfc amnt) при ограничит

Bi(tKitaTnni Rmta mHt

Ј ГНЯГГ

.miits cn.

Jvt 4/ГГО /

max

з

r-5Уменьшение Sperteuu tK

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1991 года SU1666517A1

Способ автоматического управления работой многопоточной пиролизной печи 1972
  • Кафаров Виктор Вячеславович
  • Тучинский Макс Рафаилович
  • Родных Юрий Васильевич
  • Бобровников Николай Романович
SU446537A1
кл
Печь-кухня, могущая работать, как самостоятельно, так и в комбинации с разного рода нагревательными приборами 1921
  • Богач В.И.
SU10A1
Способ автоматического управления процессом выжига кокса в трубчатой пиролизной печи 1980
  • Курицын Владимир Алексеевич
  • Родных Юрий Васильевич
  • Тучинский Макс Рафаилович
  • Кафаров Виктор Вячеславович
  • Анашкин Сергей Георгиевич
  • Лукин Дмитрий Михайлович
  • Гермашев Анатолий Иванович
  • Михайленко Юрий Иванович
SU897836A1

SU 1 666 517 A1

Авторы

Курицын Владимир Алексеевич

Чуковенков Николай Иванович

Чернявский Геннадий Филиппович

Чесноков Григорий Александрович

Гермашев Анатолий Иванович

Арапова Галина Ивановна

Мельников Сергей Егорович

Даты

1991-07-30Публикация

1989-06-19Подача