SK285625B6 - Spôsob regulácie pece s kruhovo postupujúcim ohňom a zariadenie na vykonávanie spôsobu - Google Patents
Spôsob regulácie pece s kruhovo postupujúcim ohňom a zariadenie na vykonávanie spôsobu Download PDFInfo
- Publication number
- SK285625B6 SK285625B6 SK1475-2000A SK14752000A SK285625B6 SK 285625 B6 SK285625 B6 SK 285625B6 SK 14752000 A SK14752000 A SK 14752000A SK 285625 B6 SK285625 B6 SK 285625B6
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- flow
- furnace
- chambers
- flue gas
- value
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 29
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims abstract description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 54
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 45
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 39
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 25
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 17
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 7
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 claims description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 18
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000779 smoke Substances 0.000 abstract 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000011300 coal pitch Substances 0.000 description 1
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B13/00—Furnaces with both stationary charge and progression of heating, e.g. of ring type, of type in which segmental kiln moves over stationary charge
- F27B13/02—Furnaces with both stationary charge and progression of heating, e.g. of ring type, of type in which segmental kiln moves over stationary charge of multiple-chamber type with permanent partitions; Combinations of furnaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B13/00—Furnaces with both stationary charge and progression of heating, e.g. of ring type, of type in which segmental kiln moves over stationary charge
- F27B13/06—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of this type
- F27B13/12—Arrangements of heating devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D19/00—Arrangements of controlling devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Baking, Grill, Roasting (AREA)
- Commercial Cooking Devices (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Abstract
Spôsob regulácie sa týka pece (1) obsahujúcej radkomôr Ci, zahrnujúci chladiace komory (23), vypaľovacie komory (22) a predhrievacie komory (21), pričom posledné komory sú na konci vybavené odsávacími trubicami Aj (210) na plynné spaliny (35) a ďalej obsahujúcej v priečnom smere rad dutých vyhrievacích priehradok CIij a komôrok AIij, v ktorých súna seba uložené vypaľované karbónové bloky (40). Duté priehradky zabezpečujú cirkuláciu plynných prúdov (34, 35). Hmotnostný prietok DGj každého prúdu plynných spalín Gj (35) je regulovaný na základemerania hmotnostného prietoku DGj a teploty Tj každého z prúdov plynných spalín Gj (35), aby bolo možné reprodukovať vopred nastavenú hodnotu, ktorá je súčinom DGj.(Tj-Ta).Cg, pričom Tj je teplota plynných spalín, Gj a Ta je teplota okolitého vzduchu a Cg je merná tepelná kapacita plynných spalín.
Description
Oblasť techniky
Vynález sa týka komorových pecí známych ako pece s postupujúcim ohňom alebo kruhové pece (anglicky „ring fumace“) na vypaľovanie karbónových blokov a predovšetkým spôsobu a zariadenia na reguláciu takýchto peci.
Doterajší stav technik)'
Sú už známe spôsoby regulácie tohto typu pecí z francúzskych prihlášok FR 2 600 152 a FR 2 614 093 rovnakého prihlasovateľa a z medzinárodnej patentovej prihlášky WO 91/19147.
Tento typ pece, nazvanej tiež „s otvorenou komorou“ obsahuje v pozdĺžnom smere, ako je opísané v uvedených dokumentoch, viac komôr, ako sú komory predohrevu, vypaľovania a ochladzovania s tým, že každá komora je vytvorená v priečnom smere tým, že striedavo vzájomne proti sebe sú uložené duté výhrevné priečky, v ktorých cirkulujú spaľovacie plyny a komôrky, v ktorých sú na sebe uložené karbónové bloky na vypaľovanie, pričom bloky sú ponorené v karbónovom prachu.
Tento typ pece obsahuje dve polia, ktorých celková dĺžka môže dosiahnuť viac ako sto metrov. Každé pole obsahuje rad komôr oddelených priečnymi stenami, otvorenými v ich homej časti, aby sa tak umožnilo naloženie surových blokov a vyloženie vypálených a ochladených blokov. Každá komora obsahuje súbor dutých priehradok s tenkými stenami uložených rovnobežne s pozdĺžnym smerom pece, v ktorých budú cirkulovať horúce plyny alebo plynné spaliny zabezpečujúce vypaľovanie, ktoré sa priečnom smere pece striedajú s komôrkami, do ktorých sa ukladajú na seba bloky na vypálenie. Duté priehradky sú vybavené v homej časti uzatvárateľnými otvormi nazvanými „otvory pece“. Tieto obsahujú okrem iného labyrintové priehradky (šikany), aby sa predĺžila a pravidelnejšie rozložila dráha plynných spalín.
Vykurovanie pece je zabezpečené rampami s horákmi, ktoré majú rovnakú dĺžku, ako je šírka komory, pričom injektory týchto horákov sú zavedené prostredníctvom otvorov pece, do dutých priehradok príslušných komôr. Na prívodnej strane horákov („prívodná“ alebo „protiprúdová“ sa rozumie vo vzťahu k smeru postupu plameňa ) leží fúkacia trubica na fúkanie spaľovacieho vzduchu, osadená na fúkacej rampe vybavenej ventilátormi, pričom tieto fúkacie trubice sú pripojené prostredníctvom otvorov k uvedeným priehradkám. Na odvádzacej strane horákov sú uložené odsávacie trubice plynných spalín, namontované na nasávacej rampe, napájajúce centrá zachytávania spalín a vybavené klapkami umožňujúcimi uzatvoriť tieto odsávacie trubice v požadovanej úrovni. Vykurovanie je zabezpečené súčasne spaľovaním paliva vstrekovaného do vypaľovacích komôr a parami smoly (kde termín „smola“ sa rozumie v najširšom slova zmysle francúzskeho termínu „braí“, zahrnujúceho tak smolu z uhlia, získanú destiláciou uhoľného dechtu, ako i druhotnú živicu získanú ako zvyšok po destilácii ropy- ďalej v celom texte „smola“), vystupujúcimi z vypaľovaných blokov v komorách predohrevu, ktoré vzhľadom na podtlak v komorách predohrevu opúšťajú komôrky, prechádzajú dutou priehradkou a zhoria s kysííkom, ktorý zostal v spalinách cirkulujúcich v dutých priehradkách týchto komôr.
V typickom prípade je „aktívnych“ súčasne desať komôr, z ktorých štyri sú v chladiacej zóne, tri v zóne vyhrievania a tri v zóne predohrevu.
Postupne ako dochádza k vypaľovaniu sa necháva postúpiť o jednu komoru , napríklad každých 24 hodín, zostava „fúkacie trubice - horáky - odsávacie trubice“, pričom každá komora tak zabezpečuje postupne, na vstupe do zóny predohrevu, funkciu ukladania surových karbónových blokov, potom v zóne predohrevu funkciu prirodzeného predohrievania plynnými spalinami a spaľovaním dechtových pár v zóne vypaľovania funkciu zohriatia blokov na 1100-
- 1200 °C a nakoniec v chladiacej zóne funkciu chladenia blokov studeným vzduchom pričom v súvislosti s predohrievaním vzduchu tvoriaceho spaľovací vzduch pece, je na odvádzacej strane chladiaca zóna nasledovaná zónou odoberania ochladených karbónových blokov.
Najpoužívanejší spôsob regulácie tohto typu pece spočíva v regulácii teploty a/alebo tlaku určitého počtu komôr pece. V typickom prípade sa na desať aktívnych komôr vykonáva na štyroch komorách meranie teploty a na dvoch komorách meranie tlaku. Na jednej strane sú tri rampy horákov regulované v závislosti od teploty plynných spalín, pričom vháňanie spaľovacieho vzduchu sa reguluje tak, aby bola dodržaná krivka stúpania teploty, typicky teploty plynných spalín, prípadne i teploty karbónových blokov. Na druhej strane sa rýchlosť ventilátorov fúkacej rampy v typickom prípade reguluje v závislosti od statického tlaku nameraného na vstupnej strane pece od horákov, ale tento môže byť ponechaný ako konštantný. Nakoniec sú klapky nasávacej rampy regulované v závislosti od podtlaku nameraného v komore nachádzajúcej sa medzi horákmi a odsávacími trubicami. Ale častejšie, najmä v najmodernejších peciach, sa tento podtlak riadi nastavenou teplotou, v typickom prípade teplotou plynných spalín tak, aby klapky boli riadené meraním teploty a jej porovnaním s uvedenou nastavenou teplotou.
Na reguláciu pece sa môžu okrem iného použiť aj iné ďalšie prostriedky:
- vo francúzskej patentovej prihláške FR 2 600 152 je opísané zariadenie na optimalizáciu spaľovania vo vypaľovacej zóne, umožňujúce zmerať opacitu dymov v odsávacích trubiciach a regulovať podľa toho odsávanie,
- vo francúzskej patentovej prihláške FR 2 614 093 je opísaná metóda na optimalizáciu spaľovania v peci tak, že permanentne je vháňané potrebné a dostatočné množstvo vzduchu dostačujúce na úplné spaľovanie tak prchavých látok uvoľnených pri vypaľovaní karbónových blokov, ako i paliva vstrekovaného do horákov,
- v patentovej prihláške WO 91/19147 sa okrem iného kontroluje pomer kyslíka/palivo v peci s tým, na základe merania obsahu kyslíka v peci.
Dnes používané spôsoby regulácie sú založené v podstate na meraniach teploty a tlaku vo veľkom počte komôr a v rôznych priehradkách tej istej komory. Ďalšie merania tak, ako je uvedené v citovanom stave techniky, môžu doplniť tieto základné merania.
Ďalej sú známe nastavené hodnoty teploty a tlaku každej komory, ktoré treba rešpektovať, aby sme dostali požadovanú kvalitu karbónových blokov a na dosiahnutie správneho fungovania pece, predovšetkým v zóne predohrevu. Práve počas predohrevu vypaľovaných karbónových blokov sa odstraňujú prchavé látky obsiahnuté v dechte. Ide o to, aby tieto plyny alebo pary boli odsávané smerom k dutým priehradkám a zhoreli ihneď za prítomnosti zvyškového kyslíka obsiahnutého v plynných spalinách. V opačnom prípade tieto dechtové pary môžu zaniesť trubice, odsávacie rampy a potrubia, ktoré vedú do zachytávacieho zariadenia. Tieto usadeniny sa môžu vznietiť pri kontakte s rozžeravenými čiastočkami prachu. Tento oheň poškodzuje potrubia a jeho teplé dymy spália filtre a ventilátory zachy távacích centier. S ohľadom na tieto riziká sú prijaté bezpečnostné rozmedzia pokaľ ide o prietoky odsávaných plynných spalín, čo sú prietoky, ktoré vyvolávajú zvýšenú spotrebu spaľovacieho vzduchu a zníženie energetickej výkonnosti pece.
Okrem toho pozorujeme, že súčasná regulácia pecí spôsobuje nestabilitu a vyvoláva náhle náhodné zmeny prietokov odsávaných plynných spalín a prietokov spaľovacieho vzduchu tak, že pec nepredstavuje stabilný režim tepelného prenosu, čo je na škodu účinnosti tepelnej výmeny medzi plynnými spalinami a karbónovými blokmi.
Nakoniec tento rozptyl jednotlivých prietokov spôsobuje rozptyl úrovne vypaľovania a kde vyvoláva nadmerné vypaľovanie časti karbónových blokov alebo anód, aby sa zabezpečila minimálna kvalita všetkých anód, čo spôsobuje samo osebe degradáciu energetických výkonov pece.
Súčasná obsluha a regulácia pecí je charakterizovaná na jednej strane veľkým zvýšením počtu meracích senzorov a na druhej strane použitím veľkých bezpečnostných rezerv pokiaľ ide o každý z troch hlavných parametrov zabezpečujúcich reguláciu pece: vháňanie vzduchu na prívodnej strane do chladiacich komôr, vstrekovanie paliva do vypaľovacích komôr a odsávanie plynných spalín z odvádzacej strany komôr predohrevu.
Z tejto skutočnosti vyplýva, že:
- na jednej strane všetky prostriedky merania a regulácie predstavujú nezanedbateľný zásah do investičných a prevádzkových nákladov pece, pričom veľa senzorov, pri zohľadnení mimoriadne ťažkých teplotných a okolitých podmienok má malú životnosť a je treba ich preto považovať za spotrebný materiál,
- na druhej strane všetky prostriedky merania a regulácie neumožňujú stabilizovať chod pece, z čoho vyplýva kolísavá energetická spotreba, s priemernou spotrebou dosť vzdialenou od optima, vzhľadom na bezpečnostné rozmedzie, prijaté kvôli zaručeniu kvality vyrábaných karbónových blokov a zaručeniu integrity a dlhej životnosti pece.
Tento vynález smeruje k vyriešeniu tohto dvojitého problému a k zabezpečeniu automatickej a optimalizovanej kontroly pece pri súčasnom znížení investičných nákladov a nákladov na chod kontrolných a regulačných zariadení a energetickej spotreby pece.
Podstata vynálezu
Podľa vynálezu sa navrhuje spôsob regulácie pece s kruhovo postupujúcim ohňom na vypaľovanie karbónových blokov, pričom pec obsahuje rad komôr Ci, ktoré sú súčasne, ale diferencovane aktívne, a to z hľadiska postupu vzduchu od prívodnej k odvádzacej strane v pozdĺžnom smere, chladiacich komôr, z ktorých je z hľadiska postupu privádzaného vzduchu prvá predná komora zásobovaná atmosférickým vzduchom pomocou fúkacích trubíc Sj, vypaľovacích komôr vybavených aspoň jednou rampou s horákmi s injektormi Ij, zásobovanými palivom a komôr predohrevu, z ktorých posledná zadná komora je na odvádzacej strane spalín vybavená odsávacími trubicami Aj plynných spalín, pričom komory obsahujú v priečnom smere vzájomne prestriedaný rad dutých ohrievacích priehradok Clý- a komôrok Aljj, v ktorých sú na seba poukladané karbónové bloky na vypaľovanie, pričom uvedené priehradky Clij danej komory Ci, sú vybavené otvormi určenými na zasunutie fúkacích trubíc Sj a/alebo injektorov Ij a/alebo uvedených odsávacích trubíc Aj a/alebo meracích prostriedkov spojených s dutými priehradkami Cl,. a Cli+ij, predchádzajúcej komory
Clu a nasledujúcej komory Cli+t, na zabezpečenie pohybu plynného prúdu, obsahujúceho atmosférický vzduch a/alebo plynné spaliny, od prívodnej strany k odvádzacej strane charakterizovaný tým, že hmotnostný prietok DGj každého z prúdu plynných spalín Gj prechádzajúceho uvedenými odsávacími trubicami Aj na odvádzacej strane komôr predohrevu, je regulovaný na základe merania hmotnostného prietoku DGj a teploty Tj každého z prúdov plynných spalín Gj, a vypočítania zodpovedajúcich energetických tokov Ej, v typickom prípade súčinom R rovnajúcim sa DGj. (Tj-Ta).Cg, kde Tj a Taje príslušná teplota plynných spalín Gj a teplota okolitého vzduchu, a Cg je merná tepelná kapacita plynných spalín s teplotou Tj, tak, aby sa udržal pre každý prúd plynných spalín Gj, uvedený energetický tok Ej na vopred určenej hodnote Eoj.
Táto nastavená hodnota Eoj môže byť buď vopred určená konštanta, alebo vopred určená funkcia času f(t). V typickom prípade postúpia každých 24 hodín mobilné zariadenia pece (rampy s horákmi, rampy s fúkacími trubicami , rampy s odsávacími trubicami atď...) o jednu komoru. Teda nastavené hodnoty, ktoré sú funkciou času, sú teda určené na túto periódu T, ako to môže byť v prípade Eoj. Môže byť výhodné mať počas času zotrvania T ohňa v danej komore, nastavenú hodnotu Eoj, ktorú vykazuje rampa , t. j. pravidelnú odchýlku nastavenej hodnoty Eoj počas zotrvania alebo osobitnej nastavenej hodnoty na začiatku a na konci času zotrvania T.
Podstatný znak vynálezu spočíva v kontrole a ovládaní energetického toku Ej plynných spalín odsávaných každou odsávacou trubicou Aj na účely ovládania akčných členov ovládajúcich pec, zatiaľ čo podľa stavu techniky sú odsávacie trubice, ako i horáky ovládané v závislosti od teplotnej krivky, ktorá je samotná funkciou času v perióde T.
Energetický tok Ej každého prúdu plynných spalín je entalpický tok, ktorého hodnota R =DGJ.(TJ-Ta).Cg tvorí dobrú aproximáciu. Presnejšiu hodnotu dostaneme, ak nahradíme výraz (Tj-TJ.Cg integrálnou hodnotou energie v podobe integrálu J Gg (T).dT pre T, od Ta do Tj, alebo akýmkoľvek polynomickým výrazom blízkym tomuto integrálu.
Prekvapivo prihlasovateľ zistil, že tento podstatný znak vynálezu, hoci omnoho jednoduchší ako prostriedky na kontrolu a ovládanie používané v stave techniky , predstavujú riešenie uvedeného problému, ktorého vyriešenie si vynález kladie za úlohu. Bolo možné overiť, že tento znak umožňuje predovšetkým:
- stabilizované fungovanie pece, namiesto fungovania s náhlymi kolísaniami parametrov,
- hospodárnu prevádzku z hľadiska spotreby paliva,
- zjednodušenie zariadenia na kontrolu, ovládanie a reguláciu.
Z uvedeného vyplýva, že spôsobom podľa vynálezu sa získajú vypálené karbónové bloky s konštantnejšou kvalitou a s menšími nákladmi. Dôvody prečo spôsob podľa vynálezu vedie k prekvapivým výsledkom, sa nedajú presne určiť. Napriek tomu podľa hypotézy prihlasovateľa, prúdy vonkajšieho vzduchu vnikajúce do komôr predohrevu s podtlakom v peci s otvorenou komorou, by mohli kolidovať s fungovaním pece a vytvoriť rušiaci prvok prispievajúci k výchylkám parametrov pece.
Na základe tejto hypotézy prišiel prihlasovateľ na myšlienku, že si zvolí ako parameter regulácie parameter nezávislý od menšieho, alebo väčšieho prívodu vonkajšieho vzduchu. Na tento účel sa zistilo, že parameter R, ekvivalentný energetickému toku vzhľadom na teplotu miestnosti, je úplne nezávislý od menšieho alebo väčšieho množstva vzduchu vnikajúceho do pece a ktorý môže z tohto dôvodu umožniť efektívnu reguláciu pece so stabilnou a hospodárnou prevádzkou pece.
Podľa vynálezu je uvedená stanovená hodnota, označená Eoj, energetických tokov Ej plynných spalín Gj zvolená v typickom príklade experimentálne, na čo možno najnižšiu hodnotu, kompatibilnú s užívateľskými nárokmi na kvalitu vyrábaných karbónových blokov a funkciu pece.
Podľa vynálezu je tiež možné regulovať nie všetky energetické toky Ej, ale len limitovaný počet tokov, napríklad každý druhý. V tomto prípade je k neregulovanému toku Ek priradený priemer hodnôt regulovaných susedných tokov Ek-1 aEk+1.
Vynález predstavuje veľké výhody. Umožňuje v skutočnosti :
- na jednej strane zjednodušiť reguláciu vypaľovacích pecí s kruhovo postupujúcim ohňom a tak znížiť náklady na investície alebo výmenu meracích mechanizmov, čo umožňuje značné úspory, so zreteľom na skutočnosť, že regulácia pece predstavuje približne 10 % celkovej investície. S reguláciou podľa vynálezu, pri ktorej sú najmä horáky riadené nastavenou hodnotou výkonu (energetický tok Eo-Eoj) a už nie teplotou ako podľa stavu techniky, sa ušetrí 50 až 100 termočlánkov na jednu pec, ktoré majú životnosť tri mesiace.
- na druhej strane znížiť energetickú spotrebu pecí aspoň o 10 % s tým, že prejde z priemeru 2450 MJ/t na menej ako 2200 MJ/t.
- zabezpečiť konštantnú kvalitu pálených karbónových blokov berúc do úvahy odstránenie náhlych výkyvov teploty v peciach,
- prispôsobiť sa existujúcim peciam, a tak zlepšiť fungovanie týchto peci bez veľkej investície.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Vynález je bližšie vysvetlený v nasledujúcom opise na príkladoch uskutočnenia s odvolaním na priložené výkresy, v ktorých znázorňuje:
obr. 1 pohľad zhora (pôdorys) na „ aktívnu“ časť vypaľovacej pece s kruhovo postupujúcim ohňom, obr. la zvislý a pozdĺžny rez pecou a najmä rad dutých výhrevných priehradok zabezpečujúcich cirkuláciu rôznych plynných prúdov, obr. lb priebeh krivky tlaku vzduchu a/alebo plynných spalín vjednotlivých výhrevných priehradkách, obr. 1 c schému prostriedkov informačnej techniky a regulačných prostriedkov priradených uvedeným obrázkom, obr. 2 perspektívny pohľad pece čiastočne v reze na pec obsahujúcu prostriedky podľa vynálezu, obr. 3 pozdĺžny rez senzorom prietoku podľa vynálezu, obr. 3a variant senzora prietoku podľa vynálezu, obr. 4 rez rovinou X-Z vedený výhrevnou priehradkou jednej komory C,, podľa stavu techniky, obr. 5 rez v rovine X-Y vedený jednou komorou predohrevu podľa stavu techniky, ukazujúci striedanie priehradok a komôrok pre uhlíkaté bloky, obr. 6 bodový diagram, v ktorom každý bod znamená výsledok experimentálnych meraní, obr. 7 blokovú schému regulácie podľa vynálezu.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Najprv bude podrobnejšie vysvetlený obsah jednotlivých obrázkov s odkazom na príslušné vzťahové značky.
Obrázok 1 znázorňuje pôdorysný pohľad na „ aktívnu“ časť vypaľovacej pece s kruhovo postupujúcim ohňom. Obrázok la zvislý a pozdĺžny rez pecou a najmä rad dutých výhrevných priehradok Cl^ až Cl 10j zabezpečujúcich cirkuláciu rôznych plynných prúdov, obrázok lb znázorňuje priebeh krivky tlaku vzduchu 34 a/alebo plynných spalín 35 v jednotlivých výhrevných priehradkách a obrázok lc je schéma prostriedkov 5 informačnej techniky a regulačných prostriedkov priradených uvedeným obrázkom.
Obrázok 2 znázorňuje perspektívny pohľad, čiastočne v reze na pec 1 obsahujúcu prostriedky podľa vynálezu.
Obrázok 3 znázorňuje pozdĺžny rez senzorom prietoku podľa vynálezu. Obrázok 3a ukazuje variantu vynálezu, podľa ktorej sa teplota Tj meria v odsávacej trubici 210, výhodne na odvádzacej strane od senzora prietoku 214.
Obrázok 4 znázorňuje rez rovinou X-Z vedený výhrevnou priehradkou 3 jednej komory C;, podľa stavu techniky, zabezpečujúcej cirkuláciu prúdov vzduchu 34 a plynných spalín 35. Každá komora C; obsahuje labyrintové priehradky (šikany ) 31, ktoré zvyšujú dráhu prietoku prúdov vzduchu 34 a plynných spalín 35 a je oddelená od predchádzajúcej C;.] a nasledujúcej Cj+1 priečnou stenou 32. Priehradka 3 má otvory 30 vybavené poklopmi 36, pričom pod poklopom sa nachádza šachta 39, to znamená vertikálny priestor, ktorý nemá ani labyrintovú prepážku 31 ani rozperu 33 tak, aby sa do uvedenej priehradky mohli vpustiť mobilné zariadenia, potrebné na chod pece, predovšetkým uvedené odsávacie trubice 210 a fúkacie trubice 230.
Obrázok 5 jc rez rovinou X-Y vedený jednou komorou predohrevu C, podľa stavu techniky, ukazujúci striedanie priehradok 3 a komôrok 4, Každá komôrka 4 obsahuje uhlikaté bloky 40, ktoré sa majú vypaľovať, pokryté uhlíkatým prachom 42, pričom každá komôrka Al4 je vyhrievaná pomocou dvoch priľahlých vyhrievacích priehradok Chj a Cljj+i. Dechtové pary 41 uvoľnené počas vyhrievania karbónových blokov, sa rozptýlia do priehradok s podtlakom 3 a začnú horieť v prítomnosti zvyškového kyslíka, ktorý ostal v plynných spalinách 35 alebo vo vzdušnom prúde 38.
Obrázok 6 znázorňuje bodový diagram, v ktorom každý bod znamená výsledok experimentálnych meraní, vykonaných prihlasovateľom na peciach regulovaných podľa stavu techniky. Na zvislej osi jc vynášaná spotrebovaná energia Ec (paliva) v MJ na tonu vyrobených karbónových blokov, a na vodorovnej osi je vynesená energia Eg rozptýlená v plynných spalinách spalinách v MJ na vyrobenú tonu.
Obrázok 7 znázorňuje blokovú schému regulácie podľa vynálezu.
Vynález vychádza z myšlienky prihlasovateľa študovať funkciu peci, regulovaných podľa stavu techniky, z hľadiska porovnania spotrebovanej a stratenej energie tak, ako je to znázornené na diagrame na obr. 6. Z tohto diagramu vyplýva, že spotrebovaná energia značne kolíše, a to medzi krajnými priamkami 61 a 62 od 2200 do 2900 MJ/t. Prihlasovateľ zaznamenal koreláciu medzi hodnotami Ec a Eg, ktorá sa prejavuje po priamke 6.
So spôsobom regulácie podľa tohto vynálezu sa zvolí prevádzka pece tak, že sa pracuje s čo možno najnižšou preddefinovanou hodnotou Eg, (energie rozptýlenej v plynných spalinách) stanovenej experimentálne, a s hodnotou Ec, (spotrebovanej energie Ec paliva), ktorá sa rovná alebo je blízka hodnote vzájomnej korelácie s hodnotou Eg na časti 63 regresnej priamky 6 (označenej na účely odkazov nárokov ako korelácia C63).
Hodnotám Eg-Ec, vyjadreným v MJ/t, zodpovedajú úmerné hodnoty Eo-Dco, ktoré majú dimenziu energie na jednotku času tak, aby časť regresnej priamky 63 umožnila tiež, akonáhle sú experimentálne definované hodnota Eo pre celkovú energiu plynných spalín alebo Eoj pre energiu spalín na úrovni každej odsávacej trubice Aj, definovať zodpovedajúcu hodnotu pre prietoky paliva Dco pre všetky horáky, alebo prietoky Dcoj alebo Dcojj zodpovedajúce priehradkám Clj alebo Clή podľa toho, či je použitá jedna alebo viac rámp s horákmi.
Výhodne je teda prietok paliva DCj, zásobujúceho horáky Ij, stanovený na vopied definovanú úroveň Dco, ako je znázornené na obrázkoch 1 a lc a na obrázku 7.
Takto vynález umožňuje, že na reguláciu prietoku paliva DCj nie je k dispozícii meranie teploty, pričom sa rozumie, že tento prietok paliva, spravidla rozdelený medzi viac rámp s horákmi, v typickom prípade štyri až päť rámp s horákmi, umiestnených v komorách po sebe idúcich Cj až Cj_2 alebo až Cj.j, je nastavený na vopred definovanú hodnotu DcOj, prípadne v závislosti od času, stanovenej najmä počas skúšok spustenia pece do prevádzky a v závislosti od úrovne energie Eoj, ako už bolo uvedené pri obrázkoch 6 a
7. t. j., že táto hodnota DcOj má pozdĺž časti 63 experimentálnej regresnej priamky z obrázku 6, vzťah k vopred definovanej úrovni súčinu R, zodpovedajúcej energetickému toku Eo alebo Eoj plynných spalín.
Ide o spôsob, ktorý je úplne proti poznatkom a záverom zo stavu techniky, kde je tradične prietok paliva vo vypaľovacích komorách regulovaný teplotou plynov v spaľovacích komorách.
Ale uvedený vopred definovaný prietok paliva Dcoj môže byť zvolený pre danú dutú prepážku Cl, 3 vypaľovacej komory Cj 22 danej pece tak, aby nameraná teplota plynných spalín 34 v uvedenej dutej prepážke Cly 3 mala vopred definovanú hodnotu, typicky medzi 1000 a 1300 °C.
Je samozrejmé, že vo fáze uvádzania pece do prevádzky , alebo znovu spustenia pece, je vhodné skontrolovať, či sú dosiahnuté plánované teploty v každej komore, čo sa odlišuje od regulácie pece fungujúcej rutinným spôsobom.
V rámci vynálezu, môže byť regulovaný prietok vzduchu DAj vo fúkacích trubiciach Sj 230 na prednom konci chladiacich komôr 23, a to buď tak, aby tlak v dutých priehradkách Cljj uvedených vypaľovacích komôr C; 22 bol nižší ako atmosférický tlak a aby bol vo vopred definovanom rozsahu tlakov, pričom statický tlak Pj v zadnej časti chladiacich komôr 23 by sa v podstate rovnal atmosférickému tlaku, alebo tak, aby rýchlosť prúdu vzduchu 34 alebo rýchlosť ventilátora, uvádzajúceho tento prúd do pohybu pri vstupe do vypaľovacích komôr bola konštantná a mala vopred definovanú hodnotu tak, ako je uvedené na obrázku 1, la, lb, lc.
Ale podľa vynálezu prietok vzduchu DAj je výhodne nastavený na vopred definovanú hodnotu tak, aby bol statický tlak na prednom konci vypaľovacích komôr 22 nižší ako atmosférický tlak. V tomto prípade meranie tlaku Pj môže prípadne slúžiť na kontrolu odchýlky spôsobu, v pravidelnom časovom intervale, napríklad raz denne alebo raz týždenne.
Podľa vynálezu sú nastavené hodnoty, osobitne Eo zodpovedajúce energetickému toku plynných spalín odsávaných smerom von z pece a zodpovedajúca hodnota Dco predstavujúca spotrebu paliva v horákoch, definované pre každú prepážku Cly pece a sú označené v priečnom smere pece indexom ,j“ a po celej dĺžke pece indexom „i“ tak, že k dispozícii mapovanie nastavených hodnôt, ktoré zohľadňuje okrajové účinky súčasne na stranách pece a na jej koncoch, počas premiestňovania ohňa. V skutočnosti je výhodné brať do úvahy okrajové účinky, aby sme dostali konštantnú kvalitu vyrábaných produktov a za čo možno najnižšiu cenu, t. j. definovať v závislosti od indexov „i“ a ,j“ pre všetky priehradky Cl^ optimálne nastavené hodnoty, čo sa môže spraviť raz navždy v prípade spustenia pece, pričom korektúry nastavenej hodnoty sa môžu uskutočňovať počas životnosti pece, berúc do úvahy napríklad starnutie materiálov a prípadné znehodnotenia izolácií pece. Nastavená hodnota Dcoj môže byť upravená, počas vypaľovania tak, aby sa zachovala na optimálnej hodnote. Zdá sa osobitne výhodné korigovať Dcoj pomocou merania obsahu oxidu uhoľnatého, obsiahnutého v plynných spalinách na výstupe z pece. Preto meranie obsahu oxidu uhoľnatého sa môže uskutočniť na nasávacej rampe alebo na vstupe do centra úpravy spalín.
Výhodne sa použijú predovšetkým známe prostriedky informačnej techniky 5, 50, na ukladanie nastavených hodnôt alebo rozsahov týchto nastavených hodnôt rôznych parametrov pre každú prepážku Cly celej pece, osobitne Eoy, aby sme porovnali tieto hodnoty s meranými hodnotami týchto parametrov, po prípadnom výpočte, ako aj akčné členy, riadené uvedenými prostriedkami informačnej techniky, aby sme prípadne korigovali regulačné parametre, predovšetkým modifikovaním prietoku vzduchu Dajj tak, aby sa merané hodnoty rovnali nastaveným hodnotám, alebo aby sa vrátili do rozsahu nastavených hodnôt.
Ďalší predmet vynálezu tvorí regulačné zariadenie pece na vykonávanie spôsobu podľa vynálezu, ktoré obsahuje :
- prostriedky merania prietokov DGj plynných spalín Gj,
- prostriedky 5,50 informačnej techniky na ukladanie nastavených hodnôt alebo rozsahov nastavených hodnôt energetických tokov E0j, aby sa porovnali tieto hodnoty, po výpočte hodnoty R, v závislosti predovšetkým od prietoku DGj a teploty Tj spalín, s nameranými hodnotami energetických tokov Ej,
- akčné členy 213, riadené spomínanými prostriedkami informačnej techniky, na účely prípadného korigovania nameranej hodnoty energetického toku Ej pri úprave prietoku Dgj plynných spalín tak, aby hodnoty merania Ej sa rovnali nastaveným hodnotám Eoj, alebo aby sa vrátili do rozsahu nastavených hodnôt.
Toto zariadenie môže okrem iného obsahovať prostriedky na ukladanie korelačnej funkcie C63 medzi nastavenou hodnotou energetických tokov Eo alebo Eoj a nastavenými hodnotami prietokov paliva Dco alebo Dcoj a pre zodpovedajúcu reguláciu týchto prietokov v odozve na akúkoľvek odchýlku Eo alebo Eoj.
Môže prípadne obsahovať prostriedky 5 informačnej techniky na ukladanie nastavených hodnôt alebo rozsahov nastavených hodnôt tlaku Poj, na účely porovnania tejto hodnoty s meranou hodnotou tlaku Pj ako i akčné členy, ovládané týmito prostriedkami informačnej techniky, pre prípadnú korekciu uvedených parametrov regulácie menením prietoku vzduchu DAj tak, aby sa tieto merané hodnoty Tovnali nastaveným hodnotám alebo aby sa vrátili do rozsahu nastavených hodnôt. Ale ako sme už uviedli, prietoky vzduchu DAj sú predovšetkým udržiavané na konštantnej vopred definovanej hodnote.
Ukázalo sa výhodné zvoliť si za prostriedok na meranie prietokov DGj plynných spalín Gj senzor prietoku (214), vo forme Venturiho trubice umiestnený do každej z odsávacích trubíc Aj 210. Používané Venturiho trubice majú výhodne malé rozmery, takže môžu byť umiestnené vnútri uvedených odsávacích trubíc Aj a zachytiť len jednu definovanú frakciu plynného prúdu Gj, v typickom prípade 1/5 až 1/20 tohto prúdu . Prihlasovateľ totiž zistil, že použitie takýchto trubíc predstavuje veľkú výhodu oproti používaniu Venturiho trubice, cez ktorú prechádza celý plynný prúd, to znamená nízky náklad, nízku strata tlaku, slabé zanesenie, malé nároky na priestor a predovšetkým veľmi dobrú presnosť merania prietoku.
V zariadení podľa vynálezu môžu byť prietoky vzduchu DAj a prietoky DGj nasávaných spalín 35 modulované regulovaním uzatváracích klapiek Vaj 232 aVGj 212 umiestnených na každej z fúkacích trubíc Sj 230, prepojené na rampu vháňania vzduchu 231 a na každej z odsávacích trubíc Aj 210 pripojených na odsávaciu rampu 211.
Teraz bude opísaný príklad uskutočnenia s odvolaním na obrázky 1, la, lb, lc, 2, 3, 3a, 6 a 7. Obrázok 1, podľa vynálezu, je pohľad zhora na „aktívnu“ časť vypaľovacej pece 1 s kruhovo postupujúcim ohňom, pričom aktívna časť obsahuje v pozdĺžnom smere 10 komôr Ci, a í = 1 až 10, zľava doprava, a to rad troch komôr predohrevu 21 (C, -
- C3), troch vypaľovacích komôr 22 ( C4 až C6) a štyroch chladiacich komôr 23 (C7 až Clo) a v priečnom smere prestriedane rad dutých výhrevných priehradok Cl;j 3 (obr. 2) a komôrok Al,, 4, v ktorých sú naukladané na sebe karbónové bloky na vypaľovanie 40, pričom i= 1 až 10, j= 0 až 6 pre Clij a 1 až 6 pre A J,j.
Výhrevné priehradky Cl, 3 sú vybavené otvormi 30 umožňujúcimi vložiť do týchto priehradok potrebné mobilné zariadenia, pričom obsahujú sprava doľava, t. j. v smere od prívodnej strany k odvádzacej strane z hľadiska plynných prúdov, t. j. v smere cirkulácie plynných prúdov 34, 35:
- rampu vháňania vzduchu 231, umiestnenú priečne vzhľadom na predný koniec chladiacej komory C|0, vybavenej fúkacími trubicami vzduchu Sj 230, z ktorých každá fúka do zodpovedajúcej výhrevnej priehradky Cljqjprietok vzduchu Daj, regulovaný pomocou uzatváracej klapky VAj 232 a akčného člena 233 ako ovládača tejto klapky,
- tri rampy s horákmi 220 umiestnené priečne na vypaľovacie komory C4 a C6, pričom každá rampa má 2 rady horákov 221 s injektormi paliva Ιϋ, kde i = 4 až 6 aj = 0 až 6, každý injektor paliva I,j zabezpečuje prietok paliva DC(J,
- odsávaciu rampu 211, umiestnenú priečne na odvádzacom konci komory predohrevu Cis vybavenej odsávacími trubicami Aj 210, pričom každá odsávacia trubica nasáva v tejto výhrevnej prepážke Cljj prúd plynných spalín Gj s hmotnostným prietokom DGj, ktorý sa môže meniť prostredníctvom uzatváracej klapky VGj212 a akčného člena 213 tejto klapky.
Z hľadiska regulácie podľa vynálezu, je každá odsávacia trubica Aj vybavená senzorom 214 ako meracím zariadením hmotnostného prietoku DGj plynných spalín, typu „Venturiho trubice“ tak, ako je opísané na obr. 3 a 3a, meracím zariadením na meranie teploty Tj tohto toku, a ďalším zariadením na meranie teploty Ta okolitého vzduchu (teploty miestnosti). Tieto zariadenia nie sú znázornené na obr. 1. Zariadenie na meranie teploty obsahuje senzor teploty plynov 215, ktorý meria teplotu Tj plynov cirkulujúcich v odsávacích trubiciach A, 210, výhodne na odvádzacej (poprúdovej) strane senzora 214, tvoriaceho zariadenie na meranie hmotnostného prietoku. Meranie teploty sa v typickom prípade realizuje pomocou termočlánkov.
Na odvádzacej ( poprúdovej) strane odsávacej rampy 211 blokuje rampa vysúvateľných uzatváracích členov 217 umiestnená na komore Co, duté priehradky Cljj tak, aby prúd spalín nebol riedený vzduchom prichádzajúcim z komôr uložených na odvádzacej strane vzhľadom na oheň.
Rampa so senzormi tlaku 234 je umiestnená na komore C7, na meranie tlaku Pj a kontroluje takto či prvá spaľovacia komora C6 je vystavená tlaku o niečo nižšiemu, ako je atmosférický tlak.
Obr. la korešponduje s obr. 1 a predstavuje zvislý pozdĺžny rez pecou 1 a najmä rad výhrevných dutých priehradok Cl^ až Cljoj, zabezpečujúcich cirkuláciu rôznych plynných prúdov, a to prúdu vzduchu 34 v chladiacich komo rách C7 až Clo, a prúdu plynných spalín 35 vo vypaľovacich komorách C4 až C6 a v komorách predohrevu Q až C3. Komory C7 až Clo sú vystavené pretlaku, a jeden prúd vzduchu 37 uniká z týchto komôr, zatiaľ čo iný prúd vzduchu 38 vniká do komôr C, až C6, ktoré sú vystavené podtlaku tak, ako je to ukázané na obr. Id.
Obr. 1 b je krivka tlaku vzduchu 34 alebo plynných spalín 35 v rôznych výhrevných priehradkách . Komora C7 pred vypaľovacími komorami je pod atmosférickým tlakom Pa, zatiaľ čo tlak na vstupe do komory Clo sa rovná súčtu hodnoty Pa+p, kde p = 50 až 60 Pa, zatiaľ čo tlak na odvádzacej (výstupnej, poprúdovej) strane komory C| sa rovná Pa-p', kde p'= 100 až 200 Pa.
Obr. 1 c predstavuje schematicky prostriedky 5 , informačnej a regulačnej techniky, umožňujúce:
- na prívodnej (vstupnej, protiprúdovej) strane výhodne fixovať na vopred určenej hodnote prietok vzduchu DAj, vháňaný do dutých výhrevných priehradok Cl10j, alebo pripadne regulovať prietok vzduchu Daj pomocou zatváracej klapky Vaj 232 ajej akčného člena 233 tak, aby sa tlak Pj zmeraný tesne na vstupe do spaľovacích komôr udržal konštantný a v rozsahu nastavených hodnôt vo forme Poj + Po,
- na úrovni vypaľovacích komôr, fixovať prietoky paliva troch rámp s injektormi J4j, I5j a I6j, pričom prietok Dcjj jedného injektora Ι5 sa musí rovnať nastavenej hodnote Dcou,
- na odvádzacej (výstupnej, poprúdovej) strane reguláciu odsávaných plynných spalín 35, a to na základe meraní hodnoty každého plynného prietoku DGj, jeho teploty Tj, okolitej teploty Ta, vypočítaním hodnoty súčinu R, to znamená hodnoty energie Ej = DGj. CG. (Tj-Ta) obsiahnutej v prúde Gj odsávaných spalín a regulovaním každého prietoku DGj tak, aby hodnota Ej sa rovnala nastavenej hodnote EOj.
Obr. 2 je perspektívny pohľad , čiastočne v reze na pec 1 podľa stavu techniky, obsahujúcej prostriedky podľa vynálezu. Tento pohľad ukazuje v priečnom smere Y - Y' rad dutých výhrevných priehradok 3 vybavených otvormi 30 a labyrintovými priehradkami 31 a komôrkami 4 obsahujúcimi na seba poukladané karbónové bloky na vypaľovanie 40. Vidíme v pozdĺžnom smere X-X' prvú komoru (komora C2) v reze a druhú komoru (komora C;) vybavenú odsávacími trubicami 210, pripojenými na odsávaciu rampu 212 pričom každá odsávacia trubica obsahuje senzor 214 prietoku, zatváraciu klapku 212 a akčný člen 213 na ovládanie tejto klapky.
Obr. 3 a 3a znázorňujú pozdĺžny rez senzora prietoku podľa vynálezu, ktorý tvorí trubica typu Venturiho, umiestnená vnútri každej odsávacej trubice Aj 210, ktorá meria statický tlak Ps a diferenciálny tlak Pd umožňujúci výpočet hmotnostného prietoku DGj. Tento prietok sa rovná K . (Ps.Pd/T)1'2 , kde K je konštantou, ak berieme do úvahy najmä geometrické faktory, pričom len jedna frakcia plynných spalín 35 prechádza Venturiho trubicou.
Obr. 7 prezentuje schematicky reguláciu podľa vynálezu: každá odsávacia trubica 210, napojená na odsávaciu rampu 211, obsahuje jeden senzor 214, prietoku typu Venturiho trubice a uzatváraciu klapku 212 riadenú akčným členom 213. Regulačné a ovládacie prostriedky 50 prietokov DGj plynných spalín umožňujú, na základe merania tlaku na senzore 214 prietoku, vypočítať hmotnostný prietok DGj prúdu plynných spalín 35, ďalej vypočítať hodnotu R, to znamená zodpovedajúcu energiu Ej pri zohľadnení potrebných meraní teploty Ta a Tj, alebo iných údajov uložených do pamäte, ako je merná tepelná kapacita plynných spalín Cg, v závislosti od ich teploty a ich tlaku, porovnať ju s nastavenou hodnotou EOj alebo s rozsahom nastavených hodnôt a ovládať uzatváraciu klapku 212 tak, aby sa hodnota DGj menila v požadovanom smere a korigovať tak hodnotu R alebo Ej.
Na obr. 7 sú znázornené horáky 221 s vopred definovaným prietokom DCo. Bodkovaná čiara 630 spája hodnoty DCo alebo DCoj s hodnotami Eo alebo EOj, pričom ich vzájomný vzťah sa vytvára koreláciou medzi Ec aEg znázornenou časťou 63 regresnej priamky 6 z obr. 6.
Claims (18)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Spôsob regulácie pece (1) s kruhovo postupujúcim ohniskom na vypaľovanie karbónových blokov (40), pričom pec obsahuje rad komôr C, (2, 21, 22, 23), ktoré sú súčasne ale diferencovane aktívne, a to z hľadiska postupu vzduchu od prívodnej k odvádzacej strane v pozdĺžnom smere, chladiacich komôr (23), z ktorých je z hľadiska postupu privádzaného vzduchu prvá predná komora napájaná atmosférickým vzduchom (34) pomocou fúkacích trubíc Sj (230), vypaľovacich komôr (22) vybavených aspoň jednou rampou (220) s horákmi s injektormi Ij (221), ktoré sú zásobované palivom, a komôr predohrevu (21), z ktorých posledná zadná komora na odvádzacej strane spalín je vybavená odsávacími trubicami Aj (210) plynných spalín (35), pričom komory obsahujú v priečnom smere vzájomne prestriedaný rad výhrevných dutých priehradok Cljj (3) a komôrok Aljj (4), v ktorých sú na seba poukladané karbónové bloky na vypaľovanie (40), pričom uvedené priehradky Clj (3) jednej danej komory C, (2, 21, 22, 23) sú vybavené otvormi (30), určenými na zasunutie fúkacích trubíc Sj (230) a/alebo injektorov Ij (221) a/alebo odsávacích trubíc Aj (210) a/alebo meracích prostriedkov (214, 215, 234), spojených s dutými priehradkami Cl,.^· aClj+ij predchádzajúcej komory Crl a nasledujúcej komory Ci+I tak, aby zabezpečili cirkuláciu plynného prúdu, obsahujúceho atmosférický vzduch (34) a/alebo plynné spaliny (35), od prívodnej strany k odvádzacej strane, vyznačujúci sa t ý m , že hmotnostný prietok DGj každého z prúdov plynných spalín Gj (35) prechádzajúceho uvedenými odsávacími trubicami Aj (210) na odvádzacej strane komôr predohrevu (21) sa reguluje na základe merania hmotnostného prietoku DGj a teploty Tj každého z prúdov plynných spalín Gj a vypočítania zodpovedajúcich energetických tokov Ej tak, aby sa pre každý z prúdov plynných spalín Gj udržaí uvedený tok energie Ej s nastavenou hodnotou Eoj vopred definovanou.
- 2. Spôsob podľa nároku 1,vyznačujúci sa t ý m , že toky energie Ej sú vypočítané ako súčin R rovnajúci sa DGj . (Tj-Ta).Cg, kde Tj je príslušná teplota spalín Gj, Ta je teplota okolitého vzduchu aCg je merná tepelná kapacita plynných spalín s teplotou Tj.
- 3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa t ý m , že uvedená nastavená hodnota Eoj je buď vopred definovaná konštanta, alebo vopred určená funkcia času f (t).
- 4. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že prietok paliva DCj zásobujúceho horáky Ij (221) je nastavený na vopred definovanú úroveň DcOj.
- 5. Spôsob podľa nároku 4, vyznačujúci sa t ý m , že uvedená vopred definovaná úroveň DcOj prietoku paliva Dej sa stanovuje na základe nastavenej hodnoty Eo pre uvedený tok energie Ej a experimentálnej krivky korelácie (C63) medzi tokom energie Ej a prietokom paliva DCj zásobujúceho horáky.
- 6. Spôsob podľa nároku 4až 5, vyznačujúci sa t ý m , že vopred definovaný prietok paliva, pre danú dutú prepážku Cljj (3) danej vypaľovacej komory C, (22) danej pece sa zvolí tak, aby nameraná teplota spalín (35) v uvedenej dutej prepážke Cljj (3) mala predvolenú hodnotu, v typickom prípade medzi 1000° a 1300° C.
- 7. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že uvedený prietok vzduchu DAj fúkacích trubíc Sj (230) na prednej strane chladiacich komôr (23) je regulovaný buď tak, aby bol tlak v dutých priehradkách Cl^ vypaľovacich komôr C, (22), nižší ako je atmosférický tlak a bol v tlakovom rozsahu vopred definovanom, pričom statický tlak Pj v zadnej oblasti chladiacich komôr (23) je v podstate rovnaký ako atmosférický tlak, alebo tak, aby bola rýchlosť prúdu vzduchu (34), alebo ventilátora používaného na uvedenie vzduchu do pohybu na vstupe do vypaľovacich komôr, konštantná a s vopred definovanou hodnotou.
- 8. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že prietok vzduchu DAj je výhodne fixovaný na preddefinovanú hodnotu tak, aby statický tlak v prednej oblasti vypaľovacich komôr (22) bol nižší ako atmosférický tlak.
- 9. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 8, vyznačujúci sa tým, že uvedená nastavená hodnota Eoj energetických tokov plynných spalín Gj sa volí, v typickom prípade experimentálne, s hodnotou čo najnižšou, ktorá je kompatibilná s obvyklými požiadavkami na kvalitu vyrábaných karbónových blokov a funkciu pece.
- 10. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 9, vyznačujúci sa tým, že nastavené hodnoty, predovšetkým Eoj a zodpovedajúca hodnota DcOj su definované pre každú z priehradok Cl, pece, nielen v priečnom smere pece, s označením indexom j, ale tiež po celej dĺžke pece, s označením indexom i tak, takže sa získa mapa nastavených hodnôt, Eojj, ktorá zohľadňuje okrajové účinky súčasne po stranách pece a na jej koncoch počas premiestňovania ohňa.
- 11. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 10, vyznačujúci sa tým, že DcOj sa počas vypaľovania koriguje pomocou merania obsahu oxidu uhoľnatého v plynných spalinách na výstupe z pece.
- 12. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 11, vyznačujúci sa tým, že sa použijú prostriedky (5) informačnej techniky na uloženie nastavených hodnôt alebo rozsahov nastavených hodnôt jednotlivých parametrov pre každú prepážku pece, osobitne Eojj, na porovnanie týchto hodnôt s nameranými hodnotami týchto parametrov, po prípadnom výpočte, ako i akčných členov, ovládaných prostriedkami informačnej techniky, ma účely prípadného korigovania regulačných parametrov, najmä zmenou prietokov vzduchu DAjj, aby sa namerané hodnoty rovnali nastaveným hodnotám, alebo aby sa vrátili do rozsahu nastavených hodnôt.
- 13. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 12, vyznačujúci sa tým, že sa teplota Tj meria vo odsávacích trubiciach Aj (210).
- 14. Zariadenie na vykonávanie spôsobu regulácie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 13, vyznačujúce sa t ý m , že obsahuje- prostriedky na meranie prietokov DGj plynných spalín Gj,- prostriedky (5, 50) informačnej techniky na ukladanie nastavených hodnôt alebo rozsahov nastavených hodnôt energetických tokov Eoj, na porovnanie týchto hodnôt, po výpočte hodnoty R v závislosti najmä od prietoku DGj a teploty Tj plynných spalín, s nameranými hodnotami energetického toku E, a- akčné členy (213), ovládané prostriedkami informačnej techniky, na prípadné korigovanie nameranej hodnoty energetického toku Ej pri modifikovaní prietoku DGj toku plynných spalín Gj tak, aby sa hodnoty merania Ej rovnali stanoveným hodnotám Eoj, alebo aby sa vrátili do rozsahu nastavených hodnôt.
- 15. Zariadenie podľa nároku 14, vyznačujúce sa t ý m , že obsahuje okrem iného prostriedky na ukladanie funkcie korelácie (C63) medzi nastavenou hodnotou energetického toku Eo alebo Eoj a zodpovedajúcimi nastavenými hodnotami prietokov paliva DCo alebo Dcoj a zabezpečujúce zodpovedajúcu reguláciu týchto prietokov na akúkoľvek odchýlku Eo alebo Eoj.
- 16. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 14 alebo15, vyznačujúce sa tým, že uvedený prostriedok na meranie prietokov DGj prúdov plynných spalín Gj obsahuje senzor prietoku (214) vo forme Venturiho trubice umiestnený do každej z odsávacích trubíc Aj (210) a s veľkosťou zachytávajúcou len stanovenú frakciu plynného prúdu Gj, určenú na snímanie.
- 17. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 14 až16, vyznačujúce sa tým, že obsahuje regulačné protriedky na fixovanie alebo modulovanie uzatváracích klapiek V a, (212) aVGj (232) umiestnených na zodpovedajúcej každej z fúkacích trubíc Sj (230), pripojených na rampu vháňania vzduchu (231) a na zodpovedaj úcu každú z odsávacích trubíc Aj (210) pripojených k odsávacej rampe (211) na fixovanie, alebo modulovanie vyfukovaných prietokov vzduchu DA, alebo prietokov DGj odsávaných prúdov spalín (35).
- 18. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 14 až17, vyznačujúce sa tým, že ďalej obsahuje senzor teploty plynov (215) na meranie teploty plynov Tj, prúdiacich v odsávacích trubiciach Aj (210).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9804404A FR2777072B1 (fr) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | Procede et dispositif de regulation des fours de cuisson a feu tournant |
| PCT/FR1999/000731 WO1999051925A1 (fr) | 1998-04-03 | 1999-03-30 | Procede et dispositif de regulation des fours de cuisson a feu tournant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK14752000A3 SK14752000A3 (sk) | 2001-10-08 |
| SK285625B6 true SK285625B6 (sk) | 2007-05-03 |
Family
ID=9525023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK1475-2000A SK285625B6 (sk) | 1998-04-03 | 1999-03-30 | Spôsob regulácie pece s kruhovo postupujúcim ohňom a zariadenie na vykonávanie spôsobu |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6339729B1 (sk) |
| EP (1) | EP1070224B1 (sk) |
| AR (1) | AR014812A1 (sk) |
| AU (1) | AU746270B2 (sk) |
| BR (1) | BR9909380A (sk) |
| CA (1) | CA2324935C (sk) |
| DE (1) | DE69907437T2 (sk) |
| EG (1) | EG22321A (sk) |
| ES (1) | ES2198902T3 (sk) |
| FR (1) | FR2777072B1 (sk) |
| IS (1) | IS2021B (sk) |
| SK (1) | SK285625B6 (sk) |
| WO (1) | WO1999051925A1 (sk) |
| ZA (1) | ZA200005222B (sk) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2825455B1 (fr) * | 2001-05-30 | 2003-07-11 | Pechiney Aluminium | Procede et dispositif de refroidissement des alveoles d'un four a chambres |
| EP1742003A1 (de) * | 2005-07-04 | 2007-01-10 | Innovatherm Prof. Dr. Leisenberg GmbH & Co. KG | Verfahren zur Prozessführung eines offenen Anodenbrennofens |
| EP1992895B1 (en) * | 2007-05-14 | 2015-10-14 | Rio Tinto Alcan International Limited | Ring furnace including baking pits with a large horizontal aspect ratio and method of baking carbonaceous articles therein |
| FR2917818B1 (fr) | 2007-06-21 | 2009-09-25 | Solios Environnement Sa | Procede d'optimisation de la commande d'un centre de traitement des fumees d'un four a feu tournant de cuisson de blocs carbones |
| FR2927410B1 (fr) * | 2008-02-13 | 2010-04-09 | Solios Carbone | Obturateur a joint d'etancheite peripherique gonflable et systeme d'obturation le comportant pour lucarne de four a chambres |
| FR2928206B1 (fr) * | 2008-02-29 | 2011-04-22 | Solios Carbone | Procede de detection de cloison au moins partiellement bouchee pour four a chambres |
| FR2940417B1 (fr) * | 2008-12-24 | 2012-11-30 | Alcan Int Ltd | Procede et systeme de controle du fonctionnement d'une installation de cuisson de blocs carbones. |
| US8506291B2 (en) * | 2009-04-06 | 2013-08-13 | Donald B. Gibson | Modular mobile furnace train |
| FR2946737B1 (fr) * | 2009-06-15 | 2013-11-15 | Alcan Int Ltd | Procede de regulation d'un four de cuisson de blocs carbones et four adapte a sa mise en oeuvre. |
| FR2963413A1 (fr) * | 2010-07-27 | 2012-02-03 | Alcan Int Ltd | Procede et un systeme de regulation de la cuisson de blocs carbones dans une installation |
| US20130108974A1 (en) * | 2011-10-26 | 2013-05-02 | Fluor Technologies Corporation | Carbon baking heat recovery firing system |
| US9194628B2 (en) | 2012-06-15 | 2015-11-24 | Fluor Technologies Corporation | Carbon baking oxygen preheat and heat recovery firing system |
| CA2876837C (en) | 2012-06-15 | 2020-06-30 | Fluor Technologies Corporation | Carbon baking heat recovery ring furnace |
| US10246274B2 (en) * | 2015-11-04 | 2019-04-02 | Cnh Industrial Canada, Ltd. | Systems and methods for air cart pressurization monitoring |
| FR3102839B1 (fr) * | 2019-10-31 | 2021-11-19 | Rio Tinto Alcan Int Ltd | Event pour four à anodes |
| EP4237778A1 (de) * | 2020-10-28 | 2023-09-06 | Innovatherm Prof. Dr. Leisenberg GmbH & Co. KG | Brennofen und verfahren zum betrieb eines brennofens |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1114515B (it) * | 1979-02-05 | 1986-01-27 | Elettrocarbonium Spa | Perfezionamento nella regolazione dei forni continui ad anello di tipo hoffmann |
| US4354828A (en) * | 1981-03-18 | 1982-10-19 | Southwire Company | Method and apparatus for producing uniformly baked anodes |
| IT1145157B (it) * | 1981-06-22 | 1986-11-05 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Procedimento e dispositivo per la deidrogenazione in linea di preforme per fibre ottiche |
| FR2515799B1 (fr) * | 1981-10-29 | 1986-04-04 | Pechiney Aluminium | Dispositif de chauffage pour fours de cuisson ouverts a feu tournant et procede de mise en oeuvre de ce dispositif |
| NO152029C (no) * | 1982-11-05 | 1985-07-17 | Ardal Og Sunndal Verk | Ringkammerovn og fremgangsmaate for drift av denne |
| CH663286A5 (fr) * | 1985-08-14 | 1987-11-30 | Glass Advanced Techn Corp | Procede et dispositif pour la regulation thermique d'une masse fluide en mouvement. |
| FR2600152B1 (fr) * | 1986-06-17 | 1988-08-26 | Pechiney Aluminium | Dispositif et procede d'optimisation de la combustion dans les fours a chambres pour la cuisson de blocs carbones |
| EP0252856B1 (fr) * | 1986-06-17 | 1989-08-30 | Aluminium Pechiney | Dispositif et procédé d'optimisation de la combustion dans les fours à chambres pour la cuisson de blocs carbones |
| FR2600151B1 (fr) * | 1986-06-17 | 1988-08-26 | Pechiney Aluminium | Pipes a mamelles orientables pour fours de cuisson de blocs carbones |
| FR2614093B2 (fr) * | 1987-04-14 | 1989-06-30 | Pechiney Aluminium | Perfectionnements au procede et au dispositif d'optimisation de la combustion dans les fours a chambres pour la cuisson de blocs carbones |
| US5013336A (en) * | 1989-11-03 | 1991-05-07 | Aluminum Company Of America | Method and apparatus for emission control |
| WO1991019147A1 (en) * | 1990-05-29 | 1991-12-12 | Alcoa Of Australia Limited | Method and apparatus for control of carbon baking furnaces |
| FR2701941B1 (fr) * | 1993-02-23 | 1995-04-14 | Lorraine Carbone | Procédé de fabrication rapide de produits carbonés. |
-
1998
- 1998-04-03 FR FR9804404A patent/FR2777072B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-03-02 EG EG29899A patent/EG22321A/xx active
- 1999-03-18 US US09/271,880 patent/US6339729B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-30 BR BR9909380-4A patent/BR9909380A/pt not_active IP Right Cessation
- 1999-03-30 SK SK1475-2000A patent/SK285625B6/sk unknown
- 1999-03-30 ES ES99910455T patent/ES2198902T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-30 EP EP99910455A patent/EP1070224B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-30 WO PCT/FR1999/000731 patent/WO1999051925A1/fr active IP Right Grant
- 1999-03-30 AU AU29406/99A patent/AU746270B2/en not_active Ceased
- 1999-03-30 DE DE69907437T patent/DE69907437T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-30 CA CA002324935A patent/CA2324935C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-31 AR ARP990101495A patent/AR014812A1/es active IP Right Grant
-
2000
- 2000-09-28 ZA ZA200005222A patent/ZA200005222B/xx unknown
- 2000-09-29 IS IS5645A patent/IS2021B/is unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2777072B1 (fr) | 2000-05-19 |
| BR9909380A (pt) | 2000-12-05 |
| IS5645A (is) | 2000-09-29 |
| AR014812A1 (es) | 2001-03-28 |
| US6339729B1 (en) | 2002-01-15 |
| ZA200005222B (en) | 2001-08-29 |
| WO1999051925A1 (fr) | 1999-10-14 |
| AU2940699A (en) | 1999-10-25 |
| ES2198902T3 (es) | 2004-02-01 |
| SK14752000A3 (sk) | 2001-10-08 |
| FR2777072A1 (fr) | 1999-10-08 |
| EP1070224B1 (fr) | 2003-05-02 |
| DE69907437T2 (de) | 2004-03-18 |
| DE69907437D1 (de) | 2003-06-05 |
| EG22321A (en) | 2002-12-31 |
| CA2324935C (fr) | 2008-09-16 |
| IS2021B (is) | 2005-06-15 |
| CA2324935A1 (fr) | 1999-10-14 |
| AU746270B2 (en) | 2002-04-18 |
| EP1070224A1 (fr) | 2001-01-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SK285625B6 (sk) | Spôsob regulácie pece s kruhovo postupujúcim ohňom a zariadenie na vykonávanie spôsobu | |
| US9150446B2 (en) | Glass melting furnace | |
| US9221703B2 (en) | Glass melting furnace | |
| CN1076043C (zh) | 对废料进行热处理的装置及这类装置的运行方法 | |
| RU2107667C1 (ru) | Регенеративная стекловаренная печь и способ ее работы | |
| KR920004473B1 (ko) | 탄소블록을 소성하기 위한 챔버형 노에서 연소를 최적화하기 위한 장치 및 방법 | |
| US9260334B2 (en) | Glass melting furnace | |
| US20110017195A1 (en) | Glass melting furnace | |
| KR20100126675A (ko) | 높은 열 전달을 갖는 낮은-ｎｏｘ 유리 용광로를 가열하는 방법 | |
| CA1073335A (en) | Combustor | |
| KR101456515B1 (ko) | 고온 공기 연소 기술을 이용한 반응로 | |
| US4691898A (en) | Continuous annealing furnace for metallic strip | |
| US2849221A (en) | Heat treating furnace | |
| US2776827A (en) | Method of alternate low and high fuel firing of a soaking pit furnace | |
| FI107460B (fi) | Menetelmä mustalipeän polttamiseksi soodakattiloissa ja soodakattila mustalipeän polttamiseksi | |
| JP4990668B2 (ja) | 熱風炉の操業方法 | |
| JP2005233542A (ja) | 排熱回収式溶融炉 | |
| KR20110074155A (ko) | 코크스 오븐 배기 가스 순환장치 | |
| RU2586384C2 (ru) | Способ повышения однородности температуры в нагревательной печи | |
| JP4266879B2 (ja) | ガス化炉及び複合リサイクル装置 | |
| KR20120075219A (ko) | 코크스 오븐의 연소제어장치 및 연소제어방법 | |
| RU2265774C1 (ru) | Способ переработки твердых бытовых, промышленных и медицинских отходов и установка для его осуществления | |
| JPS6152194B2 (sk) | ||
| JPH1089614A (ja) | ラジアントチューブバーナ | |
| KR100860316B1 (ko) | 베켄베치 킬른 가스 순환로의 부착물 형성 방지장치 |