Способ управления нагрузкой агрегата двухступенчатой конверсии метана Советский патент 1980 года по МПК G05D27/00 C01B2/02 

Изобретение относится к автоматиаации технологических пршессов, а именно процессу получения конвертированного газа в агрегате цвухступенчатой конвер сии метана, и может быть использовано в химической и нефтехимической промыш ленности. Известен способ управления нагрузкой агрегата двухступенчатой конверсии метана, при KOTopoivt изменяют раохоцы природного газа, пара, воздуха и топливного газа, поступающих в агрегатр Оонако такой способ управления не обеспечивает необходимого соотношения природного газа с паром и ВОЗДУХОМ, а величина расхода топливного газа устанавливается без учета соотношения пар: природный газ, расхода воздуха и температуры конвертирбванного газа, чт приводит к нарушеншо температурного р& жима агрегата при изменёгши нагрузки. Цель изобретения - повьпление точйости способа. Эта цель достигается тем, что расходы пара и воздуха изменяют в зависимости от расхода природного газа, причем величину соотношения расходов пар-природный газ измен5зют в зависимости от величины нагрузки на агрегат, а расход топливного raSa устанавливают в зависимости от соотношения расходов парприродный fa3, расхода воздуха и заданной температуры конвертированного газа. На чертеже представлена схема устройства для реализации способа управае ния нагрузкой агрегата двухступенчатой конверсии метана. Устройство содержит трубчатую печь 1, шахтный конвертор 2, датчики 3-6 расходов, регуляторы 7-10 расходов, испол- нительные механизмы 11-14 соответственно природного газа, пара,топливного газа и воз духа, сдатчик 15 температуры конв тированного газа, задатчики 16, 17 соответственно нагрузки агрегата и тем- яературы конвертированного газа, вычиовительное устройство l6. 375 Устройство работает слецутощим образом. . Природный газ и пар поступают в труб чатую цечь 1, туда же на сжигание воцается топливный газ. Выходящий из труб- чатой печк газ поступает в шахтный кон вертор 2,туда-же подается и воздух. Расходы природного газа, пара, топливно го газа и воздуха поддерживается с по;мощью Контуров стабилизации, COCTOSBUHX из датчиков 3-6,регуляторов и исполнительных механизмов 11-14 соот ветственно. Сигналы с цатчиЕов расхода , датчика 15 температуры, занатчиков 16 и 17 поступают в вычислительное устройство 18, Вычислительное устройство 18 формирует сигналы управления заданием регуляторов расхода. Задание регулятора расхода природного газа 7 устанавливает ся равным величине сигнала задатчика нагрузки 16. Задание регулятс а 8 расхода пара устанавливается в зависимости от коэ(. фициента соотношения пар: природный газ с учетом изменения этого ссютношения от величины заданна регулятора 7 расхода природного газа. Изменение величины коэффициента соотношения пар: природный газ определяется по уравнению .X Oto+OI /X/,,(1 ) где X - коэффициент соотношения пар: природный газ; X - величина задания регулятора 7 расхода природного газа; О1д (Л - коэффйдиевть для- агрегата мощностью 6ОО т/су т 0 1,634, 01 35561,5 Задание регулятор1а Ю расхода возду ха устанавливается в зависимости от коэффициента соотношения воздуха: природный газ. Задание регулятора 9 расхода топливного газа устанавливается в зависимости от коэффициента соотношения пар: природ ный газ, расхода воздуха и заданной тем пературы конвертированного газа, которая устанавливается задатчиком 17 и равна величине температуры конвертированного газа, измеряемой датчиком 15, перед изменением нагрузки. Изменение величины задания регулятора 9 расхода топливного газа определ ется по уравнению: K.(K,Vb., (2) где величина задания регулятора 9 расхода топливного газа; 4 Хо- величина зацанной температуры конвертированного газа, устанавливается задатчиком 17-, k.- величина задания регулятора 10 расхода воздуха; , коэффициенты, для агрегата мощностью 600 т/сут ,154; & 0,01212; Ь 46,66; ,05664. При величении нагрузки, т.е. увеличеннй сигнала задатчика 16, вычислительное устройство 18 выдает управляющие сигналы на изменение задания регуляторов расхода в такой последовательности: топливного газа 9, природного газа 7, пара 8 и воздуха 1О, причем изменение задания регулятора 9 расхода топливного газа происходит одновременно с изменением сигнала задатчика 16, а задание остальных регуляторов расхода изменятотся с аадерисками, формируемыми вычислитель- ным устройством 18, которые по отношению к изменению сигнала-задатчика 16 равны: для природного газа - 2 мин, для пара- 2,5 мин, для воздуха - 6 мин. При уменьшении нагрузки, т.е. уменьшении сигнала задатчика 16, вычислительное устройство 18 выдает управляющие сигналы на изменение задания регуляторов расхода в такой последовательности: .природного газа 7, пара 8, воздуха 10 и топливного газа 9, причем изменение задания регуляторов расхода природного газа 7 и пара 8 происходит одновременно с изменением сигнала задатчика 16, а задания остальных регуляторов расхода изменяются с задержками, формируемыми- вычислительным устройством 18, которые по отношению к изменению сигнала задатчика 16 равны: для пара - 2,5 мин, для воздуха - 7 мин. Коэффициенты, вхолшиие в уравнения {1)и (2), а также последовательность изменения расходов и задержки изменения задания регуляторов расхода приведены для агрегата мощностью 6ОО т/сут, для других аналогичных агрегатов они должны уточн5ггься с учетом особенностей технологии конкретного агрегата. Использование предлагаемого способа позволяет стабилизироёать температурный режим агрегата при изменении нагрузки, тем самым сократив время работы агрегата в нестационарных условиях. Формула изобретения Способ управления нагрузкой агрегата двухступенчатойКонверсии метана, при ко-

тором изменяют расходы природного газа, пара, воздуха и топливного газа, поступающих Б агрегат, отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа, расходы пара и воздуха, измен ют в зависимости от расхода природного газе, причем величину соотношения расходов пар-природный газ изменяют в зависимости от величины нагрузки на агрегат, а расход топливного газа устанавли-

вают в зависимости от соотношения расходов пар-пркроцный газ, расхода воздуха и заданной температуры конвертированного газа.

Источники 1шформации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 45162О, кп. т: 01 В 2/02, 1972 (прототип).