CS225560B1 - Způsob sledování termodynamického procesu v kuplovně - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu sledování termodynamického procesu v kuplovně bez keramické vyzdívky s dvojitým ocelovým pláštěm protékaným chladicí kapalinou. Účelem vynálezu je získat objektivní informace o termodynamických dějích probíhajících v peci, které by bylo možno využít pro racionalizaci provozu pece. Tohoto účelu je podle vynálezu dosaženo tím, že se měří teplota chladicí vody alespoň na třech výškových úrovních pece a naměřených rozdílů teplot na jednotlivých úrovních se vyhodnocuje množství tepla uvolněné v příslušné části kuplovny a na základě takto získaných údajů se mění vstupní parametry kuplovny, například poměr paliva k surovinám, množství anebo teploty vzduchu vháněného do pece, výška zavážky, přičemž průtok chladicí vody se udržuje konstantní.

Description

Vynález se týká způsobu sledování termodynamického procesu v kuplovně bez keramické vyzdívky s dvojitým ocelovým pláštěm protékaným chladicí kapalinou. Účelem vynálezu je získat objektivní informace o termodynamických dějích probíhajících v peci, které by bylo možno využít pro racionalizaci provozu pece. Tohoto účelu je podle vynálezu dosaženo tím, že se měří teplota chladicí vody alespoň na třech výškových úrovních pece a naměřených rozdílů teplot na jednotlivých úrovních se vyhodnocuje množství tepla uvolněné v příslušné části kuplovny a na základě takto získaných údajů se mění vstupní parametry kuplovny, například poměr paliva k surovinám, množství anebo teploty vzduchu vháněného do pece, výška zavážky, přičemž průtok chladicí vody se udržuje konstantní.

Vynález se týká způsobu sledování termodynamického procesu v kuplovně bez keramické vyzdívky s dvojitým ocelovým pláštěm protékaným chladicí kapalinou.

Tavící proces v kuplovně, která se plní surovinou současně s palivem, jímž bývá obvykle koks, probíhá kontinuálně a zavážení pece sé děje shora v odměřených dávkách. Při tavení v tomto typu pece je značná spotřeba tepelné energie, z níž jen menší část je využita pro vlastní tavení a ohřev suroviny na teplotu vyžadovanou následným technologickým zpracováním. Větší část spotřeby jsou ztráty, které jsou způsobeny ohřevem chladicí vody, odvodem tepla kouřovými plyny a nespáleným CO ápod. Tyto ztráty vyplývají ze samotné podstaty kuplovny. Tyto ztráty lze zlepšením hoření do jisté míry ovlivnit řízením termodynamických procesů v peci. Získat dostatečně objektivní informace o termodynamických procesech probíhajících v peci je však velmi obtížné, neboť neexistuje zařízení nebo metoda pro přímé měření teploty v peci či teploty taveniny vytékající z pece. O probíhajících procesech jsou získávány informace pouze analýzou chemického složení kouřových plynů, měřením výkonu pece nepřímými metodami apod. Výsledky, získané měřením teploty vytékající taveniny pomocí pyrometru, jsou pro řízení pece nepoužitelné. ·“

Uvedenou problematiku, řeší způsob sledování termodynamického procesu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se měří teplota chladicí vody alespoň na třech výškových úrovních kuplovny a z naměřených rozdílp teplot n:a jednotlivých úrovních se vyhodnbcyje míjožství; tepla uvolněné v příslušné)části kuplovny a ha základě takto získaných^; údajů !se mění vstupní parametry kuplovny, například poměr paliva k surovinám,, mnbžství anebo teploty vzduchu vháněného do pece, výška zavážky, přičemž průtok chladicí vody se udržuje konstantní. ; :

Předmětným způsobem sé nepřímo sleduje jak množství tepla uvolněné v peci, které je přímo závislé na poměru množství paliva a suroviny á na množství vzduchu foukaného do pece, tak i rozdělení tepla ve vertikálním směru, které přímo souvisí s kválitou tavícího procesu a je funkcí jak granulometrie koksu, tak i množství vzduchu vháběného do pece. Pokud dochází k hoření v peci příliš nízko nebó příliš vysoko, taviči proces je neefektivní. Při měření se vychází z předpokladu, že tepelný odpor přestupové cesty vnitřku pece do chladicí vody se nemění. Získané údaje tedy představují objektivní informaci o dějích probíhajících v peci a je možno je jako okamžité hodnoty využít pro ruční i automatické řízení spalovacího procesu pece změnou poměru paliva k surovině ve vsázce nebo změnou teploty vzduchu vháněného do pece a změnou množství vzduchu.

Předmět vynálezu je objasněn na obr. 1, kde je schematicky znázorněno umístění měřicích bodů v chladicím obvodě pece a na obr. 2, kde. je blokové schéma obvodu zpracovávajícího údaje z jednotlivých měření.

Vynález je dále podrobněji popsán a objasněn pomocí výkresu, na němž je na obr. 1 schematicky znázorněna kuplovna s rozmístěním měřicích míst a na obr. 2 jsou nakreslena bloková schémata, vyhodnocovacích jednotek s vyznačením operací probíhajících v jednotlivých blocích.

Šachtová pec 1 je ochlazována chladicí kapalinou protékající pláštěm 2 pece. Průtok chladivá se udržuje konstantní. Teplota chladicí kapaliny je snímána prvním teplotním čidlem 3 v místě vstupu 4 chladicí kapaliny do chladicího obvodu druhým a třetím čidlem 5, 6 rozmístěnými diagonálně na úrovni 7 předpokládané polohy místa hoření v ose pece, a čtvrtým teplotním čidlem 8 umístěným na výtoku 9 chladicí vody z chladicího systému pece. Údaj o teplotě T₃ ze čtvrtého teplotního čidla 8 spolu s údajem o teplotě T_t z prvního teplotního čidla je veden na první vyhodnocovací jednotku 11, která z rozdílu T₃ — T, obou teplot vyhodnocuje množství tepla uvolněné v peci a vysílá odpovídající signál Y, sloužící pro řízení chodu pece. Údaje z obou čidel jdou spolu s údajem o. teplotě T'₂ z druhého teplotního čidla 5 a údajem o teplotě T₂ ze třetího teplotního čidla 6 na druhou vyhodnocovací jednotku 12. Zde je z podílu množství tepla uvolněné pod a nad úrovní 7 předpokládané polohy místa hoření v ose pece vyhodnocen posuv skutečné polohy místa hoření vůči této předem stanovené poloze a výstupní signál Z druhé vyhodnocovací jednotky 12 je opět použit pro řízení chodu pece. Pro vlastní vyhodnocení se bere střední hodnota T₂ z teplot naměřených druhým a třetím teplotním čidlem 5, 6. Reprezentativnost naměřených teplotních údajů závisí kromě jiného ná přesnosti, s níž je dodržována podmínka konstantního průtoku chladicí kapalíny. Signály Y i Z lze použít podle vhodného algoritmu k automatickému řízení množství tepla dodaného do pece, tzn. poměru koksu k surovinám, nebo teploty vzduchu vháněného do pece a k řízení množství tohoto vzduchu, případně ke změnám výšky zavážky pece.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT vynalezu

   1. Způsob sledování termodynamického procesu v kuplovně bez keramické vyzdívky s dvojitým ocelovým pláštěm protékaným chladicí kapalinou, vyznačující se tím, že se měří teplota chladicí vody alespoň na třech výškových úrovních kuplovny a z naměřených rozdílů teplot na jednotlivých úrovních se vyhodnocuje množství tepla uvolněného v příslušné části kuplovny a na základě takto získaných údajů se mění vstupní parametry kuplovny, například poměr paliva k surovinám, množství anebo teploty vzduchu vháněného do pece, výška zavážky, přičemž průtok chladicí vody se udržuje konstantní.
2. 2. Způsob sledování termodynamického procesu v kuplovně podle bodu 1, vyznačující se tím, že teplota na dané úrovni se stanoví jako průměrná z alespoň dvou měřicích míst na této úrovni rpzmístěných po obvodu pece. !