SU1294815A1 - Устройство дл автоматического регулировани теплового режима технологической печи - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  регулировани  теплового режима печей, преимущественно трубчатых, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промьшленности. Цель изобретени  сокращение расхода топлива. Изобретение заключаетс  в том, что непрерывно измер етс  датчиком 3 расход продукта, нагреваемого в печи. В зависимости от сигналов с датчика 3, датчика 4 расхода воздуха в печь и датчика 5 температуры нагретого про-. дукта регул тором 8 устанавливаетс  количество воздуха, подаваемого в печь дл  сжигани  топлива. В зависимости от концентрации кислорода в отход щих газах, измер емой датчиком 6, измен етс  подача топлива в печь при помощи регул тора 9, причем до момента ограничени  по открытию исполнительного механизма 16, установленного на линии подачи газа в печь, происходит изменение подачи газа. При полном открытии-механизма 16 изменение подачи топлива в.печь производитс  за счет дополнительного изменени - расхода жидкого топлива исполнительным механизмом 17. 1 ил. (Л со 00 pJk4i

Description

11

Изобретение предназначено дл  автоматического регулировани  технологической печи и может быть исполь™ зовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической , химической и газопере- рабатывающей промьшшенности,

Цель изобретени  - сокращение расхода топлива,

На чертеже представлена схема устройства.

Схема включает технологическую печь 1 со змеевиком 3 нагреваемого продукта, датчики 3 и 4 расхода нагреваемого продукта и воздуха, датчик 5 температуры нагретого продук- та, датчик 6 концентрации кислорода, регул торы , множители 10-12 на посто нный коэффициент, сумматор 13, ограничитель 1А, исполнительные механизмы 15-17.

Дл  определени  и поддер  ани  необходимого расхода воздуха в печь 1 с помощью датчика 3 замер етс  расход нагреваемого продукта, выходной сигнал которого св зан с входом множител  10 на посто нньй коэффициент , соединенного своим выходом с первым входом регул тора 8;, второй вход которого соединен с выходом датчика 4 расхода воздуха, третий - с выходом регул тора 7 температ ры, св занного своим входом с выходом датчика 5 температуры, выход регул тора 8 св зан с исполнительным механизмом 15 йа линии подачи воздуха в печь.

Дл  определени  и поддержани  потребного расхода топлива в печь 1 с помощью датчика 6 замер етс  кон- центраци ,кислорода в уход щих дымовых газах, выходной сигнал которого св зан с входом регул тора 9 концентрации кислорода. Первый выходной сигнал регул тора 9 через множи- гель 11 на посто нный коэффициент, предназначенньй дл  учета особенностей характеристики исполнительного механизма, поступает на исполнительный механизм 16 на линии подачи газообразного топлива в печь . Второй выходной сигнал регул тора 9 через сумматор 13 и множитель 12 на посто нный коэффициент, установленные ityiH учета особенностей характеристики исполнительного механизма, поступает на второй вход ограничител  14, первый вход которого соединен с выходом множител  11 напосто н

152

ный коэффициент, а выход соединен с исполнительным механизмом 17 на линии подачи жидкого топлива в печь 1.

Устройство дл  автоматического регулировани  технологической печи имеет два взаимосв занных через процесс контура регулировани : контур регулировани  передачи тепла нагреваемому продукту путем изменени  расхода воздуха, подаваемого в печь, в зависимости от расхода продукта и его температуры на выходе из печи, обеспечивающий передачу посто нного количества тепла нагреваемому продукту, и контур регулировани  концентрации кислорода в уход щих дымовых г азах путем изменени  расхода топлива, обеспечивающий полное использование газообразного топлива, поступающего к печи, заданную концентрацию кислорода в уход щих дымовых газах и сокращение pac-i,- хода топлива.

Задание р егул тору 8 расхода воздуха формирует множитель 10 на посто нный коэффициент:

38

1/ СГ

- к. I-,

где Р - задание регул тору 8 рас- хода воздуха;

К, - коэффициент, определ ющий соотношение расходов воздуха и нагреваемого продукта;

F - расход нагреваемого продукта в змеевик печи.

Задание регул тору 8 расхода воздуха корректирует регул тор 7 температуры:

PKS ( Ч) г,.„ коррекци  регул тору 8 расXB

хода воздуха;

К - коэффициент пропорциональности , устанавливаемый регул тору 7 температуры;

t, - заданна  температура нагрето0

го продукта;

t - текуща  температура нагретого продукта.

Задание регул тору 9 концентрации кислорода устанавливаетс  задатчи- ком прибора.

На ограничитель 14 поступает выходной сигнал мнозкител  1 1 на по- сто нньп коэффициент (Р1 ) и выходной сигнал множител  12 на посто нный коэффициент (12), Если исполнительный механизм 16 на линии газооб312948

разного топлива будет полиостью открыт , т.е. Р( max, то выходной сигнал ограничител  14 будет равен выходному сигналу Р, , Tie. Р Если исполнительньи механизм 16 бу- 5 дет открыт частично, то выходной сигнал ограничител  14 будет равен минимальному допустимому значению, т.е. исключающему застывание жидкого топлива в трубопрово- О дах. и устанавливаемому при настройке ограничител  14.

В установившемс  состо нии регул торы 7-9 с помощью исполнительных механизмов 15-17 поддерживают на за- данном значении температуру нагретого продукта на выходе из печи, расход воздуха и концентрацию кислорода в уход щих дымовых газах.

При изменении (например, повыше- 20 нии) расхода нагреваемого продукта измен етс  выходной сигнал датчика 3 расхода, что приводит к изменению выходного сигнала множител  10 на посто нный коэффициент и вызывает нарушение равновеси  в регул торе 8, что приводит к изменению (увеличе- ( нию) выходного сигнала регул тора 8, вызывающего изменение положени  исполнительного механизма 15, которое продолжаетс  до тех пор, пока в регул торе 8 не наступит равновесие за счет изменени  (увеличени ) потока воздуха, поступающего в печь. Изменение (увеличение) потока воздуха, 35 поступающего в печь, вызовет измене- Ние (повышение) концентрации кислорода в уход щих дымовых газах, замер емое датчиком 6, и приведет к изменению (повышению) выходного сиг-

нала датчика 6, поступающего в регу тор 9. В регул торе 9 нарушаетс  равновесие и измен етс  его выходной сигнал, поступающий через множитель11на посто нньй коэффициент к исполнительному механизму 16 и вызывающий зменение положени  исполнительного еханизма 16, которое будет продол- атьс  до его полного открыти . Втоой выходной сигнал регул тора 9, ройд  через сумматор 13 и множитель

12на посто нный коэффициент, поступает на ограничитель 14. До полного открыти  исполнительного механизма

16 ограничитель 14 не пропускает по-- ступивший сигнал на исполнительный 17. Если при полном открытии исполнительного механизма 16 по30

50

5 О

0 35

30

0

154

ток газообразного топлива будет недостаточным и концентраци  кислорода в уход щих дымовых газах не достигнет заданного значени , то выходной сигнал множител  1I на посто нный коэффициент, соответствующий полному открытию исполнительного механизма 16, поступа  на вход ограничител  14, обеспечивает его переключение и передачу выходного сигнала множител  1 2 на посто нный коэффициент на исполнительный механизм 1 7 на линии подачи жидкого топлива в печь. Под воздействием выходного сигнала множител  12 исполнительный механизм 17 измен ет свое положение, измен   (увеличива ) поток жидкого топлива в печь, которое продолжаетс  до изменени  концентрации кислорода до заданной и достижени  равновеси  в регул торе 9.

. При изменении качества нагреваемого продукта (например, увеличении содержани  легких компонентов) измен етс  (увеличиваетс ) дол  продукта , подлежащего испарению в змеевике . При посто нном вводе тепла на единицу нагреваемого продукта изменитс  (понизитс ) температура нагретого продукта на выходе из печи , замер ема  датчиком 5, что при-г ведет к изменению (уменьшению) его выходного сигнала и вызовет нарушение равновеси  в регул торе 7 изменённый выходной сигнал которого, поступа  в регул тор 8, нарушает в нем равновесие. Измененный выходной сигнал регул тора 8 вызывает изменение положени  исполнительного механизма 15, привод щее к изменению (увеличению) потока воздуха в печь, которое будет продолжатьс  до тех пор, пока в регул торе 8 не наступит равнов(гсие за счет изменени  (увеличени ) потока воздуха, поступающего в печь и замер емого датчиком 4. Изменение (увеличение) -потока воздуха, поступающего в печь, вызовет изменение (повышение) концентрации кисло- рода в уход щих дымовых газах, замер емое датчиком 6. Дальнейшие действи  устройства аналогичны описанным при изменении расхода нагреваемого продукта.

Если имеющегос  в наличии газообразного топлива недостаточно дл  поддержани  заданного теплового режима в печк,-то при полном открытии испол512

нительного механизма 16 будет повышатьс  концентраци  кислорода в уход щих дымовых газах, замер ема  датчиком 6, измен   (увеличива ) его выходной сигнал, поступающий в рёгу- л тор 9. Под действием этого сигнала в регул торе 9 нарушаетс  равновесие и измен етс  (увеличиваетс ) его выходной сигнал, который, пройд  сумматор 13 и множитель 12 на посто-  нный коэффициент, через ограничитель 14, который пропускает этот сигнал, так как исполнительный меха- нйзм 16 полностью открыт, поступает на исполнительный механизм 17, изме- н   его положение до тех пор, пока за счет изменени  потока жидкого топлива концентраци  кислорода в уход щих дымовых газах не достигнет заданного значени  и в регул торе 9 не наступит равновесие.

При увеличении ресурсов газообразного топлива при полностью открытом исполнительном механизме 16 уве

личиваетс  поступление газообразного топлива, что приводит к снижению концентрации кислорода в уход щих дымовых газах, изменению выходного сигнала датчика 6 и нарушению равновеси  в регул торе 9, который вырабатывает измененный сигнал, поступающий через множитель 1 на исполнительный механизм 16 и ограничитель 14. Под действием измененного сигнала исполнительный механизм 16 измен ет свое положе кие, обеспечива  изменение (уменьшение ) потока газообразного топлива в печь. Одновременно ограничитель 14, получив от множител  11 информацию о том, что исполнительный механизм ,1б мен ет свое положение, закрывает прохождение выходного сигнала множител  12 на исполнительный механизм 17 и пропускает сигнал, соответствующий минимальному расходу жидкого топлива. Описанные действи  устройства привод т к сокращению потока топлива в печь, и концентраци  кислорода в уход щих дымовых газах принимает заданное значение, Б регул - торе 9 наступает равновесие.

ВНИИПИ Заказ 559/26

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

56

Claims (1)

1. Формула изобретет1и 

   Устройство дл  автоматического регулировани  теплового режима технологической печи, преимущественно трубчатой с подачей воздуха и топлива дл  сжигани , содержащее датчик температуры нагретого продукта на выходе из печи, соединенный с регул тором , два исполнительных механизма , установленных на лини х подачи жидкого и газообразного топлива .в печь, отл и чающеес  тем, что, с целью сокращени  расхода топлива , оно снабжено датчиком расхода нагреваемого продукта, датчиком концентрации кислорода з уход щих дымовых газах, регул тором концентрации кислорода, трем  множител ми на посто нный коэффициент, сумматором, ограничителем сигналов, датчиком и регул тором расхода воздуха впечь, исполнительным механизмом, установленным на линии подачи воздуха в печь, при этом датчик расхода нагреваемого продукта через первый множитель на посто нный .коэффициент соединен с первым входом регул тора расхода воздуха, второй вход которого соединен с выходом датчика.расхода воздуха , третий - с выходом регул тора температуры, а выход - с исполнительным механизмом на линии подачи воздуха в печь, выход датчика концентрации кислорода в уход щих дымовых газах соединен с входом регул тора концентрации кислорода, первьш выход которого через второй множитель на посто нный коэффициент соединен с исполнительным механизмом на линии подачи газообразного топлива в печь, второй выход мнолштел  соединен с первым входом ограничител , соединенного вторым входом через третий множитель на посто нный коэффициент и сумматор с BTop biM входом регул тора концентрации кислорода, а выходом - с исполнительным; механизмом на линии подачк жидкого топлива в печь.

   Тираж 464 Подписное