Устройство для автоматического контроля технологического режима установки сухого тушения кокса Советский патент 1980 года по МПК C10B39/00 G05D27/00 

Цель изобретения -- повышение эффективно ти оперативного контроля технологических режимов КТ, КУ и блока УСТК, что позволит более своевременно и надежно поддерживать их оптимальные технологические режимы, а также безопасность УСТК. Это достигается тем, что устройство дополнительно содержит последовательно соединенны блоки измерений приращений окиси и двуоки углерода в циркуляционном газе, перепада давления циркуляционного газа на дымососе, числа загрузок кокса, а также блоки вычисления расхода циркуляционного газа, количества тепла, находящегося в охлаждаемом коксе, количества тепла в циркуляционном газе, коли честна тепла в перегретом паре, при этом выход блока вычисления количества тепла в охлаждаемом коксе связан с блоками вычисления КПД камеры тушения и всего блока установки сухого тушения кокса, выход блок вычисления количества тепла в циркуляционном газе соединен с блоками КПД камеры ту шения и котла-утилизатора, а выход блока вычисления количества тепла в перегретом паре подключен к блокам вычисления КПД котла-утилизатора и всего блока установки сухого тушения кокса. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - измерительно-вычислительна схема. Устройство для автоматического контроля включает информационно-измерительный блок А, содержащий узел измерения количест ва загрузок КТ 1; узел измерения содержания СО 2 в циркуляционном газе на входе в КТ; узел измерения содержания СО 3 в ци куляционном газе на выходе из КТ; узел ЬЭ г Ck-tKгде п МеЧасовое количество загрузок каме- количество кокса при одной загруз, - теплоемкость горячего кокса, температура горячего кокса, С коэффициент расхода циркуляционм /Ч-Па;ного газа,

р р 11 г

соответственно давление циркуляцион- so ного газа после и до дымососа,

Кд.Х - соответственно коэффициенты, харакА 5теризующие выход COij и СО при горении углерода , li - коэффициент, учитывающий содержа- 55

ние чистого углерода в коксе; . соответственно приращение СО2И в циркуляционномгазе после КТ1

вследствие угара кокса, %J

где С,

«.

jt - соответственно теплоемкости

циркуляционного газа до и после камеры тущения с учетом температур..

В вычислительном блоке Г реализуется формула для определения количества тепла в перегретом паре;

OV)

,, измерения содержания СО 4 в 1шркуляиион1юм газе на входе в КТ; учел измерения содержания СО, 5 в циркуля1шонном газе на выходе из КТ; узел измерения перепада 6 на дымососе; узел измерения температуры 7 циркуляилониого газа на входе из КТ; узел измерения температуры 8 вдркуляционного газа на выходе из КТ; узел измерения расхода 9 вырабатываемого перегретого пара; узел измерения температуры 10 пара на входе КУ; узел измерения температуры 11 кокса в зоне косых ходов КТ. В состав зтого блока также входят информационно-преобразовательные элементы 12-22, позволяющие учесть ряд постоянных коэффициентов: блок Б - вычисление количества тепла, содержащегося в поступающем в КТ раскаленном коксе с учетом его угара; блок В - вычисление количества тепла, содержащегося в циркуляционном ra-j; на выходе из КТ; блок Г - вычисление количества тепла, содержащегося в вырабатываемом паре; блок D вычисление теплотехнического КПД камеры ту- , щения; блок Е - вычисление теплотехнического КПД КУ; блок Ж - вычисление теплотехнического КПД блока УСТК. Выходы узлов 1 - 11 и элементов 12-22 блока А соответственно соединены с блоками Б, В и Г. В вычислительном блоке Б реализуется формула для определения суммарного количества тепла, поступающего в камеру тущения с раскаленным коксом и выделившегося при угаре кокса в КТ Q/ БХ л 37. к или .СРГР.М 4 ФС05 Л}ЧК 0о/ - трппоткппняя г.ппг-пйнпгть wnwrn О,- - теплотворная способность кокса, В вычислительном блоке В реализуется формула для определения количества тепла в циркуляционном газе на выходе КТ. .1Ргр.)-Сак-1ч.-с-::Ь„ где n;ipa, кг/ч; г - энтальпия пара,к.;ал/кг, В интервале рабочих температур 350-490°С и рабочих давлений 3,1392-3,5316 МПа энтальпия пара с достаточной точностью аппроксимируется линейной зависимостью вида ,. С учетом вышеизложенного количества тепла в перегретом иаре определится Q. n-fbi H,(VJ) Выходы блоков Б и В поступают в вычислительный блок определяющее КПД камеры тушения

«rC.-t,.lP,-P.).4hco/ pJ 4K

Выходы блоков В и Г, определяющих количество тепла в циркуляционном газе и переВыходы блоков Б и чество тепла в камерах -устк Данная система автоматического контроля КПД реализована на приборах ферродинамичес кой системы Харьковского завода КИП, наиболее распространенной на металлургических заводах Союза. При реализации счетнорещающих операций, необходимых для вычисления функций по формулам VII-IX были использованы вычисли тельные операции алгебраического суммирования, умножения и деления. Для измерения теплотехнического КПД камеры тушения (уравнение 7) разработана следующая измерительно-вычислительная схема (см. фиг. 2). Переменными величинами являются: количество загрузок КТ; давление до и после дымососа; температуры циркуляцион ного газа до и после камеры тущения; температуры горячего кокса; приращение за счет угара в циркуляционном газе СО и СО™ после камеры тущения. Числитель формулы VII реализуется следующим образом. , Температуры циркуляционного газа на выходе и входе КТ измеряются термопарами 23, 24 и потенциометром 25. Термопара 24 через делитель напряжения 26 и термопара 23 включены по дифференциальной схеме.

cxio

гретом паре, подаются в вычислительный блок Е, определяющее КПД котла-утнлизатора 11РгРа)-Сак( Г, определяющих колитущения и котлеn.c,-Cu ,,) 1.Дд(р n-fb( I Зк . утилизаторе, подаются в блок Ж, определяющий КПД всей установки в целом П-(Ь(Н,) J К5 Со/К 4 На выходе потенциометра 25 формируется сигнал, соответствующий выражению(19,, который поступает на прибор 27. Формирование сигнала, пропорционального выражению СЭцК„()формулы VII производится следующим образом. Перепад давления на дымососе, измеренный дифманометром 28, подается на вторичный прибор 29. На вторичном приборе с выходами прибора 29 записывается расход циркуляционного газа. Один из выходных сигналов расходомера с помощью блока .30 поступает на вторичный прибор 27, на котором происходит перемножение его с сигналом, пропорциональным (5. Шкала прибора, отградуированного в ед1шицах тепла, и показывает тепло циркуляционного газа. Таким образом, вторичный прибор 27 показывает количество тепла, аккумулированное в циркуляционном газе и вьщает сигнал, пропорциональный числителю формулы VII. Знаменатель формулы VII реализуется следующим образом. Температура кокса в косых ходах камеры тущения измеряется в четырех точках по одному сечению термопарами 31, 32, 33, 34, 77 включенными послсдовитольно и соединенными чероч делитель напряжения 35 со вторичным 1 рибором 36. Число нагрузок кокса в 1 ч измеряется счетчиком импульсов 37, состоящим из конечнего выключателя, элементов аналого-цифровы средств системы комплекса Спектр-4 . входного согласующего элемента; счетчика двоичного; преобразователя код-аналог; делителя напряжения, блока питания. Преобразователь 38 размножает выходной сигнал. Вторичным прибором 39 с помощью блока 40 и учетом числа загрузок измеряется количество тепла, пришедщее в камеру с горячим кокссм, т.е. первое слагаемое знаменателя в формуле VIi. Второе слагаемое знаменателя, представляющее собой приход тепла в камеру тушения за счет угара кокса, измеряется следующим образом. Приращение в циркуляционном газе объемных количеств СО и СО после камеры тушения измеряются соответственно дифференциаль ными газоанализаторами 41, 42. Коэффицисит , выставленный на задатчике 43 с помощью блока 44 перемножается с на вторичном приборе 45 и складывается со слагаемым на вторичном приборе 46 Расход циркуля1.Ы()нного газа, измеренный вУормчным прибором 29 с учетом произведен коэффициентоз Ко- л ц } . помощью блока 47 перемножается с сигналом, пропорциональным значению ( 5/4 о) на вторичном приборе 48, измеряющим коли чество тепла, дополнительно полученного в к море тушения в результате утара кокса. Суммарное количество тепла, аккумулированное в КТ, измеряется вторичным прибором 49. Для получения КПД камеры тушения числитель формулы Vile помощью блока 50 делимГ знаменатель. На вторичном приборе 5 получаем конечный результат, выраженный в % Числитель формулы VIII обеспечивается следующим образом. Температура пара измеряется термопарой 52 и потенциометром 53. Расход пара измеря ется диафрагмой 54 с конденсационным сосудом 55, вторичным прибором 56 с помощью блока 57. Коэффициент А/Ь , выставленный на задатчике 58, складывается с сигналом tj, на приборе 59. Сигнал, пропорциональный расходу пара Qp с учетом В, перемножается с ( ) иа вторичном приборе 60. Прибор показывает количество тепла, заклю ченного в паре. Количество тепла, содержаще гося и паре, спя юс с приПор; 60, с помощью блока 61 делится на количество геила, вио- j симое в КУ шркуляционным газом и ичмсренное прибором 27 на вторичном приборе 62 с целью вычисления КПД КУ. Выходной сигнал с прибора 60 с помощью блока 63 делится на общее количество тепла в КТ на вторичном приборе 64, указывающего КПД всей установки. Данная АСК является первым этапом при разработке автоматической системы управления УСТК. Она обеспечивает оперативный автоматический контроль технологического режима блока УСТК; своевременную и необходимую информацию о ритмичности работы блока УСТК и его основных агрегатов; своевременное принятие решений для увеличения теплосъема и предотвращения возникающих предельных аварийных ситуаций. Формула изобретения Устройство для автоматического контроля технологического режима установки сухого тушения кокса, содержащее блоки вычисления КПД камеры тушения, котла-утилизатора и установки в целом, блоки измерения температур кокса, циркуляционного газа, перегретого пара, расхода перегретого пара, блоки вычисления количества тепла в горячем коксе, циркуляционном газе и вырабатываемом паре, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности оперативного контроля и обеспечения безопасности работы блока установки сухого тушения кокса, оно дополнительно содержит последовательно соединенные блоки измерений приращений окиси и двуокиси углерода в Циркуляционном газе, перепада давления циркуляционного газа на дымососе, числа загрузок кокса, а также блоки вычисления расхода циркуляционного газа, количества тепла, находящегося в о.хлаждаемом коксе, количества тепла в циркуляционном газе, количества тепла в перегретом паре, при этом выход блока вычисления количества тепла в охлаждаемом коксе связан с блоками вычисления КПД камеры тушения и всего блока установки сухого тушения кокса, выход блока вычисления количества тепла в циркуляционном газе соединен с блоками КПД камеры тушения и котла-утилизатора, а выход блока вычисления количества тепла в перегретом паре подключен к блокам вычисления КПД котлаутилизатора и всего блока установки сухого тушения кокса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке N« 1933658/26, кл. С 10 В 39/00, 31.08.76.