Способ автоматического управления процессом термической переработки тугоплавких материалов Советский патент 1977 года по МПК B04C5/24 G05D27/00 

1

Изобретение относится к способам автоматического управления процессом термической переработки тугоплавких материалов в эперготехнологических циклонных агрегатах (фосфориты, металлы, строительные материалы и другие).

Известен способ автоматического управления процессом термической переработки тугоплавких материалов в циклонном агрегате с водяным охлаждением продуктами сгорания топлива и окислителя от группы горелочных устройств путем стабилизации расхода сырья, регулирования расхода с коррекцией по разности температур воды, охлаждающей пережим, и регулирования соотношения топливоокислитель.

При этом невозможно обеспечить оптимальный процесс термической переработки исходного сырья при дутье, обогащенном кислородом.

Целью изобретения является обеспечение оптимального ведения процесса.

Указанная цель достигается тем, что коррекцию по разности температур воды, охлаждающей пережим, осуществляют при регулировании концентрации окислителя и расхода сырья с временной задержкой регулирования расхода сырья по отношению к концентрации окислителя, причем осуществляют регулирование расхода окислителя и топлива на каждое горелочное устройство с коррекциями по расходу окислителя на всю группу горелочных устройств и по соотношению топливоокислитель соответственно.

На чертеже представлена схема систе.мы автоматического управления процессом термической переработки тугоплав1а1х материалов в энерготехнологических циклонных агрегатах с применением дутья, обогащенного кислородом.

Циклонный эперготехпологический агрегат состоит из циклонной плавильной камеры 1, соединенной пережимом 2 со сборником 3 расплава. Цпклонпая плавнльная камера снабжена горелочными устройствами 4 для подачи

топлпва и обогащенного воздуха и загрузочиым патроном 5 для исходпого сырья. Дымовые газы уходят в котел-утплизатор. Пережим 2, как и весь агрегат в целом, охлаждается водой, из-за чего образуется гарнисаж 6, представляющий собой слой застывшего иерерабатываемого материала.

Система автоматического управления процессом термической переработки тугоплав О1х материалов включает регулятор 7 теиловой

нагрузки, измеритель температуры 8, датчики 9 и 10. Для поддержания оптимального аэродинамического режима применена каскадная схема регулирования, состоящая из корректирующих регуляторов 11 и 12 обогащенного

воздуха и тоилива и датчика 13. Для стабилизации воздуха ис1тользуют регулятор 14 обогащенного воздуха, датчик 15 н регулирующий орган 16; для стабилизации топлива-регулятор 17, датчик 18 и регулирующий орган 19. Регулятор 20 и датчики 13, 21, 22 составляют контур, иредназначенный для поддержания заданного соотношения топливо-воздух. Для стабилизации исходного сырья применен регулятор 23 сырья, датчик 24 расхода и электропривод 25. Для регулирования степени обогащения воздуха используют регулятор 26 кислорода, датчик 27 и регулирующий орган 28 на линии кислорода 29.

По предлагаемому способу автоматическое управление процессом термической переработки тугоплавких материалов в энерготехнологических циклонных агрегатах с применением дутья, обогащенного кислородом, осуществляется следующим образом.

При поступлеиии в циклонную плавильную камеру 1 исходного сырья, колнчество которого дозируется регулятором 23 сырья по сигналу датчика 24 расхода посредством электропривода 25, в плавильной камере должеи быть установлен заданный аэродинамический режим при оптимальном избытке воздуха. Это достигается за счет стабилизации расходов обогащенного воздуха и топлива на каждом горелочном устройстве 4 регуляторами 14 и 17 обогащенного воздуха и тонлива по импульсам от датчиков 15 и 18. Регулятор 14 обогащенного воздуха получает дополнительный имнульс от корректирующего регулятора 11 по общему расходу обогащенного воздуха на циклонную плавильную камеру 1, а регулятор 17 топлива - от корректирующего регулятора 12, на который в свою очередь воздействует регулятор 20 соотношения топливо-воздух по импульсам от датчиков расхода 13, 21 и содержания кислорода 22 в дымовых газах.

При нормальной работе горелочных устройств регуляторы 17 и 14 на каждом устройстве поддерживают оптимальные расходы топлива и обогащенного воздуха заданного соотнощения. В случае частнчного заплавления одного из горелочных устройств 4 (например, показанного на чертеже) постуиление TOHvTHBa и обогащенного воздуха уменьшается, следовательно, регуляторы топлива 17 и обогащенного воздуха 14 увеличивают стеиень открытия регулирующих органов 19 и 16. Однако возможен случай, когда одно из горелочиых устройств 4 заплавится полиостью, это приводит к тому, что общие расходы топлива и обогащенного воздуха уменьшаются. Эти возмущения воспринимаются корректирующи и регуляторами 11 и 12, которые воздействуют на локальные регуляторы горелочных устройств 4, перераспределяя по последним топливо и воздух, не проходящие через заплавленное горелочное устройство. Тем самым поддерживается заданный тепловой и аэродинамический режимы. При снятии данного возмущения (например, в случае прожигания заплавленного горелочного устройства) перераспределение поступающих топлива и обогащенного воздуха идет в обратном порядке.

Одновременно при изменении теплового режима величина теплового иотока через гарнисаж 6 к воде, охлаждающей пережим 2, при ее постоянном расходе также изменяется, что фиксируется датчиками 9. Регулятор 7 тепловой нагрузки по импульсам от датчиков 9 через измеритель температуры 8 воздействует на

подчиненные регуляторы - сначала на регулятор 26 кислорода, а затем при дальнейщем изменении нагрузки от заданной - на регулятор 23 сырья, увеличивая степень обогащения воздуха посредством регулирующего органа 28

на линии кислорода 29 и уменьщая количество перерабатываемого сырья при изменении тепловой нагрузки в сторону уменьшения. При увеличении нагрузки реакция регулятора 7 обратная.

Применение предлагаемого способа автоматического управления процессом термической иереработки тугоплавких материалов в энерготехнологических агрегатах с нрименением воздуха, обогащенного кислородом, позволяет

уменьшить расход тоилива, повысить производительность агрегата и улучшить качество конечного продукта за счет его работы на оптимальных режимах.

Формула изобретения

1.Способ автоматического управления процессом термической переработки тугоплавких материалов в циклонном агрегате с водяным

охлаледением продуктами сгорания тонлива и окислителя от группы горелочных устройств путем стабилизации расхода сырья, регулирования расхода с коррекцией по разности температур воды, охлаждающей нережим, и регулирования соотношения топливо-окислитель, отличающийся тем, что, с целью обеспечения оптимального ведения процесса, коррекцию по разности температур воды, охлаждающей пережим, осуществляют при регулироваиии коицеитрации окислителя и расхода сырья с временной задержкой регулирования расхода сырья по отношению к концентрации окислителя.

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что осуществляют регулирование расхода

окислителя и топлива на каждое горелочное устройство с коррекциями по расходу окислителя на всю группу горелочных устройств F по соотношению топливо-окислитель слответственно.

21