Способ автоматического управления процессом термического обезвреживания промышленных сточных вод Советский патент 1980 года по МПК F23N1/02 F23G7/00 

(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ

1

Изобретение относится к способам автоматического управления процессом термического обезвреживания промстоков, содержащих органические примеси, в циклонных установках средних и боль-5 ших единичных производительностей и может быть использовано в химической нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Известны способы автоматического Ю управления процессе горения топлива путем поддержания оптимального избытка воздуха подачей корректирующих сигналов на регулятор соотношения топливо-воздух. В качестве корректирую- S щих сигналов используют сигналы о качестве процесса горения по составу образующихся продуктов горения, введение которых осуществляют по содержу нию кислорода в отходящих газах 20 &-3 .

Недостатком известных способов является невозможность их использования для управления процессом термическоЕО обезвреживания промстоков 25 вследствие того, что органические примеси стоков являются также топливом, на горение которого требуется окислитель. Кроме того, на показания кисло- родсмера осущественное влияние окаэы-30 СТОЧНЫХ ВОД

вают присосы воздуха, что затрудняет регулирование процессом горения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ автоматического регулирования процессом сжигания промстоков путём регулирования процессов горения топлива и оргакических примесей Г4 3 .

Регулирование осуществляется п teнением поДачи воздуха в г:авг: ::г1 ,;;;-,« от содержания кчслоро-.а з лечи, корректирование ос у11;г:ту„; -: т с ааттненности далси:-. г ,.0i, л температуре в печи.

Недостатков данного способа является то, что увеличение расхода общего воздуха в верхнюю часть циклонной установки (зону горения топлива) хот5 и вызывает некоторое уменьшение температуры в зоне горения топлива, и, следовательно, в зоне окисления стоков, однако часть топлива расходуется непродуктивно на подогрев воздуха, проходящего транзитом через зону го рения топлива, тем самым повьлиается удельный расход топлива на термической обезвреживание стоков, В случае большого содержания органических составЛ}пощих в стоках появляется химический .недожог (неполное обезвреживание) п больших избытках воздуха в верхней части вследствие захолаживания зоны термообработки стоков. Кроме того, присосы воздуха, вли яющие на показания кислородомера, н липание минеральных частиц на оптические части дымномера, вызывающие нестабильность его работы, а также недолговечность Tspvionap при измерении температуры отходящих газов, среда которых изменяется вследствие переменности состава стоков, затруд няют подачу корректирующих сигналов на регулятор и, следовательно, процесс регулирования. Цель изобретения - повышение качества TepNai4ecKoro обезврежива,ния сточных вод переменного состава. Достигается это тем, что при спо собе автоматического управления про цессом TepNyi4ecKoro обезвреживания промышленных сточных вод путем регулирования процессов горения топлива и органических примесей в сточ ных водах, осуществляют раздельное регулирование горения топлива и органических примесей сточных вод путем изменения количества воздуха, подаваемого для горения топлива и для горения органических примесей сточных вод, причем регулирование горения топлива осуществляют по содержанию водорода, а регулирование горения органических примесей сточных вод - по содержанию окиси углерода в отходящих газах. В качестве критерия полноты сжигания топлива принята концентрация водорода, а критерия полноты процесса термического обезвреживания промстоков - концентрация окиси углерода в отходящих газах при поддержании в циклонной установке температуры, определяемой свойствами промстоков. -Сигналы по коррекции во дорода и окиси углерода .поступают в корректирующие устройства, в которых формируются сигналы отк71онения текущих величин концентраций от заданных. Корректирующий сигнал по rio дороду поступает в регулятор соотно шения топливо-первичный воздух, а корректирующий сигнал по окиси угле рода поступает в регулятор соотноше ния сточная вода - вторичный воздух Кроме того, на регулятор топлива по дается корректирующий сигнал по тем пературе отходящих газов в копильни циклонной установки. На чертеже показана схема автома тического регулирования циклонной установкой для термического обезвре живания прс 1ышленных сточных вод. Циклонная установка состоит из циклона 1 вертикального типа с нижним выходом отходящих газов, копиль ника 2 для улавливания и вывода жид кого расплава минеральных ветцеств и ХВОСТОВОЙ части для очистки дымовых газов, в которой установлено газообразное устройство 3, подключенное к хроматографическому газоанализатору 4, который соединен через корректирующее устройство 5 с регулятором 6 соотношения топливо-первичный воздух и через корректирующее устройство 7 с регулятором 8 соотношения сточная вода - вторичный воздух. Кроме того, установлен регулятор 9 топлива, соединенный с термопарой 10 и расходомерами 11 и 12 топлива и сточной воды соответственно. На трубопроводах подачи установлены расходомеры 12, 13 и 14 сточной воды, первичного и вторичного воздуха соответственно. Для регулирования -подачи топлива, .первичного и вторичного воздуха установлены регулирующие органы 15, 16 и 17. Процесс автоматического регулирования осуществляется следующим образом. Отходящие газы, полученные от сжигания топлива и термического обезвреживания сточных вод в циклоне 1, проходят через копильник 2 и в хвостовой части отбираются газозаборным устройством 3, из которого они пс ступают в хрсматографический газоанализатор 4 для анализа на содержание в них водорода и окиси углерода. Сигнал, пропорциональный концентрации водорода, подается в корректирующее устройство 5, в котором формируется сигнал разности между текущим и заданным значением концентрации водорода и, поступает на вход регулятора б соотно- шения топливо-воздух. На вход регулятора 6 также подают сигналы по расходу топлива и расходу первичного воздухА от расходомеров 11 и 13. Выходной сигнал регулятора б соотношения топливо-воздух подается на регулирующий орган 16 первичного воздуха. Сигнал, пропорциональный концентрации окиси углерода, подается в корректирукхцее устройство 7, на лходе которого формируется сигнал разности между текувшм и заданным значениями концентрации окиси углерода. Этот сигнал поступает на вход регулятора 8 соотношения сточные воды - вторичный воздух, на вход которого поступают также сигналы по расходу сточных вод и вторичного воздуха от расходомеров 12 и 14. Регулятор 8 управляет расходом вторичного воздуха через регулирующий орган 17. . Регулятор 9 топлива получает сигналы по расходу топлива, расходу сточной вбды от расходомеров 11 и 12 и температуре за циклоном по показанию термопары 10. Сигнал по температуре подается на регулятор 9 для обеспечения надежной работы установки в условиях переменного состава сточных вод, с целью ограничения уменьшения ч-емпературы критической, при ко торой реакции окисления составляющи сточяых вод значительно замедляются Регулятор 9 управляет расходом топли ва через зёгулирую1ций орган 15. Реализация способа автоматического управления циклонной установкой для термического обезвреживания промышленных сточных вод позволяет повысить качество термического обезвреживания сточных вод за счет поддержания оптимальных избытков воздуха в различных зонах циклонной камеры вследствие применения высокочувствиТельно1;о хроматографического анализатора непрерывного действия, па показания которого слабо влияют присосы воздуха; упростить схему автоматического управления циклона при менением одного хроматографического анализатора непрерывного действия, в каждом цикле анализа определяющего концентрации водорода и окиси углерода в дымовых газах, а также уменьшить расход топлива за счет уменьшения температуры в зоне реакции до минимально допустимой по условиям обезвреживания и предварительного подогрева вторичного воздуха в рекуператоре. Формула изобретения Способ автоматического управления процессом термического обезвреживани промышленных сточных вод nyTeNi регулирования процессов горения топлива и органических примесей в сточных водах, отличающийся тем, что, с целью повышения качества термического обезвреживания сточных вод переменного состава, осуществляют раздельное регулированиеЧорения топлива и органических примесей сточных вод путем изменения количества воздуха, подаваемого для горения топлива и для горения органических примесей сточных вод, причем регулирование горения топлива осуществляют по содержанию водорода, а регулирование горения органических примесей сточных вод - по содержанию окиси углерода в отходящих газах. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Плетнев т . П. Автоматическое регулирование и защита теплоэнергетических установок электрических станций, м., энергия, 1970, с. 3172.Авторское свидетельство СССР 559071, кл. F 23 N 1/02, 1977. 3.Патент США 4038032, кл. 23-230 А , 1977. 4.Авторское свидетельство СССР 338750, кл. F 23,N 3/00, 1972.