SU1615517A2 - Device for controlling temperature of blast in cupola furnace - Google Patents
Device for controlling temperature of blast in cupola furnace Download PDFInfo
- Publication number
- SU1615517A2 SU1615517A2 SU884612632A SU4612632A SU1615517A2 SU 1615517 A2 SU1615517 A2 SU 1615517A2 SU 884612632 A SU884612632 A SU 884612632A SU 4612632 A SU4612632 A SU 4612632A SU 1615517 A2 SU1615517 A2 SU 1615517A2
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- regulator
- cupola
- output
- input
- temperature
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к управлению теплообменными аппаратами, а именно к регулированию температуры ваграночного дуть (ТВД) в рекуператорах с топочной камерой дл сжигани колошникового газа (КГ) и дополнительного топлива. Цель - обеспечение регулирование ТВД при форсированных режимах работы вагранки. Дл этого устройство снабжено дополнительным регул тором и исполнительным механизмом с датчиком положени выходного вала, св занным с регулирующим органом в отводном трубопроводе КГ. Регул тор формирует команду на открытие регулирующего органа в обводном трубопроводе КГ при исчерпании ресурса регулировани ТВД посредством изменени расхода природного газа в топку рекуператора. Все это обеспечивает эффективную работу устройства при форсированных режимах работы вагранки. 1 ил.The invention relates to the control of heat exchangers, in particular, to the control of the temperature of the cupola blow (TVD) in recuperators with a combustion chamber for burning top gas (CG) and additional fuel. The goal is to ensure the regulation of the theater at forced operation of the cupola. For this, the device is equipped with an additional regulator and an actuator with an output shaft position sensor connected to the regulator in the KG outlet pipe. The regulator forms a command to open the regulator in the KG bypass pipeline when the TVD control resource is exhausted by changing the flow rate of natural gas in the heat exchanger furnace. All this ensures the effective operation of the device during forced modes of operation of the cupola. 1 il.
Description
Изобретение относитс к управлению теплообменными аппаратами, а именно к регулированию температуры ваграночного дуть в рекуператорах с топочной камерой дл сжигани ваграночного газа и дополнительного топлива, и вл етс усовершенствованием изобретени по автев № 1406437.The invention relates to the control of heat exchangers, namely, the regulation of the temperature of the cupola blow in heat exchangers with a combustion chamber for burning cupola gas and additional fuel, and is an improvement of the invention according to reference no. 1406437.
Целью изобретени вл етс обеспечение регулировани температуры дуть при форсированных режимах работы вагранки.The aim of the invention is to provide temperature control for blowing during forced operation modes of the cupola.
На чертеже приведена блок-схема устройства .The drawing shows a block diagram of the device.
Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1 температуры ваграночного дуть и первый (аналоговый) регул тор 2, выход которого подключен к первому входу второго регул тора 3. Выход последнего через первый исполнительный механизм 4 с датчиком 5 положени св зан с регулирующим органом 6 на трубопроводе дополнительного топлива. Выход датчика 5The device contains a cupola temperature sensor 1 connected in series and the first (analog) controller 2, the output of which is connected to the first input of the second controller 3. The latter’s output through the first actuator 4 with the sensor 5 is connected to the regulator 6 on the additional fuel pipe . Sensor output 5
положени этого исполнительного механизма соединен с вторым входом второго регул тора 3. На первый вход сумматора 7 подключен выход датчика 8 расхода гор чего воздуха, з дал емого в атмосферу. Выход сумматора 7 соединен с вторым входом первого регул тора 2 и с входом третьего регул тора 9, выход которого св зан с вторым исполнительным механизмом 10, сочлененным с регулируюш.им органом 11 в отвод щем патрубке, соедин ющем ма; .; страль гор чего дуть с атмосферой. На второй вход сумматора 7 подключен выход четвертого (аналогового) регул тора 12, вход которого соединен с выходом 13 температуры труб рекуператора. Третий вход сумматора 7 соединен с выходом дифференциатора 14, на вход которого подсоединен выход датчика 15 расхода ваграночного дуть .The position of this actuator is connected to the second input of the second regulator 3. At the first input of the adder 7, the output of the sensor 8 of the flow of hot air connected to the atmosphere is connected. The output of the adder 7 is connected to the second input of the first regulator 2 and to the input of the third regulator 9, the output of which is connected to the second actuator 10 connected to the regulating body 11 in the outlet branch pipe connecting it; ; the strail of the mountain is blowing with the atmosphere. The output of the fourth (analog) controller 12 is connected to the second input of the adder 7, the input of which is connected to the outlet 13 of the temperature of the heat exchanger tubes. The third input of the adder 7 is connected to the output of the differentiator 14, to the input of which is connected the output of the sensor 15 of the cupola blow.
Устройство также содержит п тый регул тор 6, первый вход которого соединенThe device also contains a fifth controller 6, the first input of which is connected
О5 СПO5 SP
елate
N3N3
с выходом первого регул тора 2, а выход соединен с третьим исполнительным механизмом 17, снабженным датчиком 18 положени выходного вала и св занным с регулирующим органом 19 в обводном трубопро- воДе ваграночного газа. На второй вход регул тора 16 подсоединен выход датчика 18 положени выходного вала исполнительного механизма 17.with the output of the first regulator 2, and the output is connected to the third actuator 17, equipped with an output shaft position sensor 18 and connected to the regulator 19 in the cupola curvat duct. To the second input of the regulator 16, the output of the sensor 18 of the position of the output shaft of the actuator 17 is connected.
Устройство реализуетс с помощью стандартной серийной аппаратуры. Управл ющие и преобразующие функции могут осуществл тьс с помощью соответствующих блоков систем АКЭСР, КАСКАД или средств микропроцессорной техники, например регулирующего контроллера РЕМИКОНТ либо программируемого регул тора ПРОТАР.The device is implemented using standard serial equipment. The control and transformation functions can be performed using the appropriate blocks of the AKESR, CASCADE systems or microprocessor technology, for example, the REMICONT controller or the PROTAR programmable controller.
В качестве аналоговых регул торов 2 и 12 могут использоватьс , например, регул торы РВА, Р12 и т. п. или алгоблоки РЕМИКОНТа с РАС- или РАД-законом регулировани . Регул торы 3, 9, 16 могут быть реализованы с помощью импульсных регул торов РБИ или алгоблоком РЕМИКОНТа с РИС-законом регулировани . Дифференциатор 14 может быть реализован с помощью блока динамических преобразо- ваний БДП системы АКЭСР либо с помощью соответствующего алгоблока РЕМИКОНТа с помещенным в него алгоритмом динамических преобразований ДИФ. В качестве сумматора 7 может быть использован вход- ной сумматор регул тора РБИ. Стандарт- ные датчики положени с токовым выходом О-5 мА типа БСПТ установлены в соответствующих исполнительных механизмах.As analogue regulators 2 and 12, for example, PBA, P12, etc., or REMICONT algorithms with RAS or RAD-regulation laws can be used. Regulators 3, 9, 16 can be implemented with the help of RBI pulse controllers or REMICONT algoblocks with the RIS control law. Differentiator 14 can be implemented using the block of dynamic transformations of the BGP of the AKESR system or with the help of the corresponding algeblock REMIKONT with the DIF dynamic transformation algorithm placed into it. As the adder 7, the input adder of the RBI controller can be used. Standard position sensors with an O-5 mA current output of the BSPT type are installed in the respective actuators.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Рассмотрим работу устройства при возникновении характерного возмущени температуры дуть - скачкообразного изменени расхода ваграночного дуть .Consider the operation of the device when a characteristic temperature perturbation blows - an abrupt change in the cupola blow rate.
В установивщемс режиме температура ваграночного дуть равна заданному значению . Возьмем случай, когда сжигаетс номинальное количество колощникового газа с низким или средним значением теплоты сгорани . При этом трубы рекуператора интенсивно охлаждаютс воздухом и темпе- ратура труб не превыщает предельного значени . В св зи с этим выходна величина регул тора 12 уменьшаетс до нул , а это значит, что регулирующий орган 11 в отвод щем патрубке закрыт. Регулирующий орган в трубопроводе дополнительного топлива занимает промежуточное положение. Регулирующий орган 19 полностью закрыт.In the steady state mode, the temperature of the cupola blow is equal to the specified value. Take the case where the nominal quantity of blasting gas with a low or medium value of the heat of combustion is burned. In this case, the heat exchanger tubes are intensively cooled with air and the temperature of the tubes does not exceed the limiting value. In this connection, the output value of the regulator 12 is reduced to zero, which means that the regulator 11 in the outlet nozzle is closed. The regulator in the pipeline of additional fuel occupies an intermediate position. Regulator 19 is fully closed.
В момент скачкообразного уменьшени расхода дуть на выходе дифференциатора 14 по вл етс сигнал, поступающий на третий вход сумматора 7. Выходной сигнал сумматора 7 поступает на вход регул тора 9, который в соответствии с начальной величиной этого сигнала и выбранным, например,At the moment of a sudden decrease in the flow rate, a signal arrives at the third input of the adder 7, blowing. The output signal of the adder 7 is fed to the input of the regulator 9, which, in accordance with the initial value of this signal, is selected, for example,
ПИ-законом регулировани открывает регулирующий орган 11 в отвод щем патрубке.The PI-law of regulation opens the regulator 11 in the outlet pipe.
Посто нна времени экспоненты, по которой дифференциатор 14 через сумматор 7 уменьшает в последующем задание регул тору 9, составл ет 10-12 мин. По мере уменьщени расхода воздуха, удал емого в атмосферу, температура дуть начинает увеличиватьс и на входе регул тора 2 возникает сигнал рассогласовани . Выходной аналоговый сигнал регул тора 2 поступает как задание на вход пропорционального регул тора 3, который с помощью исполнительного механизма перемещает топливную регулирующую заслонку в сторону уменьщени сигнала рассогласовани .The exponential time constant, according to which the differentiator 14 through the adder 7 reduces in the subsequent task to the regulator 9, is 10-12 minutes. As the amount of air removed to the atmosphere decreases, the temperature of the blowing begins to increase and an error signal appears at the input of controller 2. The analog output of regulator 2 is supplied as a reference to the input of proportional regulator 3, which, with the help of an actuator, moves the fuel control valve in the direction of decreasing the error signal.
В процессе регулировани температуры дуть расход дополнительного топлива плавно уменьшаетс до установивщегос состо ни . В установившемс состо нии регулирующий орган 1 1 гор чего воздуха, удал емого в атмосферу, полностью закрываетс .In the temperature control process, the additional fuel consumption is smoothly reduced to a steady state. In steady state, the regulator 1 1 of the hot air expelled into the atmosphere is completely closed.
При увеличении расхода дуть , когда в предо ествуюадем этому состо нии регулирующий орган 1 1 полностью закрыт, на выходе сумматора 7 возникает сигнал, уменьшающийс во времени по экспоненциальному закону. Этот сигнал поступает на вход регул тора 2 температуры дуть . Если параметры дифференциатора выбрать в соответствии с уставками регул тора и отношением коэффициентов передачи объекта при изменении расхода дуть и дополнительного топлива, то выполн ютс услови инвариантности температуры дуть от увеличени расхода дуть . Расход дополнительного топлива при этом измен етс скачком.With an increase in the flow rate to blow, when the regulator 1-1 is completely closed before this state is completed, a signal appears at the output of the adder 7, decreasing in time according to the exponential law. This signal is fed to the input of the temperature regulator 2 to blow. If the parameters of the differentiator are selected in accordance with the settings of the regulator and the ratio of the object's transfer coefficients when the flow rate changes to blow and additional fuel, then the conditions of temperature invariance blow from the flow rate increase to blow. The consumption of additional fuel changes abruptly.
Аналогичным образом устройство функционирует , когда в установившемс режиме с малым расходом дуть имеет место выброс гор чего воздуха в атмосферу, вызванный превышением температурой труб рекуператора заданного предельного значени .Similarly, the device operates when hot air is blown into the atmosphere in the steady-state mode with a low flow rate, caused by exceeding the temperature of the heat exchanger tubes of a given limit value.
При этом на входе регул тора 12 возникает сигнал рассогласовани , в результате чего по вл етс аналоговь1Й сигнал и на его выходе, который поступает на входы усилител 7 и регул тора 9. Последний с помощью исполнительного механизма 0 начинает перемещать регулирующий орган 11 в сторону открыти . Количество воздуха, проход щего через рекуператор, увеличиваетс , вызыва , тем самым снижение температуры труб рекуператора. Регул тор 9 увеличивает расход воздуха до тех пор, пока не исчезнет сигнал рассогласовани на входе аналогового регул тора 12.In this case, a mismatch signal appears at the input of the regulator 12, as a result of which an analogue signal appears and at its output, which is fed to the inputs of the amplifier 7 and the regulator 9. The latter, with the help of the actuator 0, begins to move the regulator 11 towards the open. The amount of air passing through the heat exchanger increases, thus causing the temperature of the heat exchanger tubes to decrease. The regulator 9 increases the air flow until the error signal disappears at the input of the analogue controller 12.
В процессе работы регул тора 9 может возникнуть отклонение температуры дуть от заданного значени , что сопровождаетс по влением сигнала рассогласовани на входе аналогового регул тора 2. Изменение выходного сигнала регул тора 2 приводит к возникновению сигнала рассогласовани на входе пропорционального регул тора 3.During operation of the regulator 9, a temperature deviation may occur blowing from a predetermined value, which is accompanied by the appearance of an error signal at the input of the analog regulator 2. A change in the output signal of the regulator 2 causes the error signal at the input of the proportional regulator 3.
Последний с помощью исполнительного механизма 4 - измек ет положение регулирующего органа в сторону уменьшени сигнала рассогласовани на входе регул тора 2. Таким образом, поддерживаетс заданна температура дуть и одновременно ограничиваетс температура труб рекуператора.The latter, using the actuator 4, changes the position of the regulator in the direction of decreasing the error signal at the input of the regulator 2. Thus, the desired temperature is maintained to blow and at the same time the temperature of the heat exchanger pipes is limited.
Рассмотрим случай форсированной работы вагранки, когда расход дуть равен номинальному значению или выще его. В этом случае при повышении содержани СО в колошниковом газе до 20% и при его полном дожигании в топке рекуператора интенсивность теплообмена настолько возрастает, что дл поддержани посто нной температуры дуть необходимость подачи дополни- тетьного топлива отпадает, т. е. при функционировании устройства регул тор 2 полностью закрывает топливный регул.чрующий орган 6.Consider the case of forced work of the cupola, when the flow rate is equal to the nominal value or higher. In this case, with an increase in the CO content in the flue gas to 20% and with its full afterburning in the furnace of the recuperator, the heat exchange rate increases so much that to maintain a constant temperature, the need to supply additional fuel disappears, i.e. 2 completely closes the fuel regulating authority 6.
Ре/улирование температуры дуть автоматически начинает осуществл тьс путем перемещени регулирующего органа в обводном трубопроводе ваграночного газа. Отвод части колошникового газа мимо труб теплообменника приводит к снижению температуры дымовых газов и коэффициента теплопередачи рекуператора, в результате чего температура дуть понижаетс . Регул тор 16 перемещает регулирующий орган 19 до тех пор, пока температура дуть не станет равной заданному значению. При снижении содер;кани СО в колошниковом газе или при уменьшении его расхода происход т обратные действи . Регул тор 16 начинает закрывать регулирующий орган 19. При достижении полного закрыти регули- руюш.его органа 19 автоматически включаетс в работу регул тор 3 и начинает откры- вать регулирующий орган 6, поддержива на неизменном уровне температуру ваграночного дуть .The temperature retraining / blasting automatically starts by moving the regulator in the cupola gas loop. The removal of a portion of the top gas past the heat exchanger tubes leads to a decrease in the temperature of the flue gases and the heat transfer coefficient of the heat exchanger, with the result that the blowing temperature is lowered. The regulator 16 moves the regulator 19 until the temperature of the blowing is equal to the specified value. With a decrease in the content of potassium CO in the blast furnace gas or with a decrease in its consumption, the opposite effect occurs. The regulator 16 begins to close the regulator 19. When the regulator 19 is fully closed, regulator 3 automatically starts operation 3 and starts opening the regulator 6, maintaining the cuprate temperature at a constant level.
Автоматическое переключение регул торов 3 и 16 при граничных положени х регулирующих органов 6 и 19 осуществл етс следующим образом. Допустим, выходна величина аналогового регул тора 2 измен етс в пределах - 100%-0-100% (такой диапазон изменений выходной величины, например, имеет место у аналоговых регу- л торов РЕМИКОНТа). Тогда при настройке диапазона изменени выходного сигналаThe automatic switching of the regulators 3 and 16 at the boundary positions of the regulating bodies 6 and 19 is carried out as follows. Suppose that the output value of the analogue controller 2 varies within the range of 100% -0-100% (such a range of changes in the output value, for example, takes place at the analogue controllers of REMICONT). Then when setting the output range
5 five
.. s .. s
0 .,0.,
датчика 5 положени от О до -100%, а диапазона изменени выходного сигнала датчика 18 положени от О до 100% с помощью пропорциональных регул торов 3 и 16 осуществл ютс необходи.мые перемещени регулирующих органов 6 и 19. При этом один из регулирующих органов находитс в полностью закрыто.м положении, а другой занимает промежуточное положение.position 5 sensor from 0 to -100%, and the range of output signal variation of position sensor 18 from 0 to 100% using proportional knobs 3 and 16, the necessary movements of regulators 6 and 19 are carried out. At the same time, one of the regulators is in a fully closed position, and the other is in an intermediate position.
Если выходной сигнал аналогового регул тора измен етс в диапазоне О--100%, то дл преобразовани его в двухпол рный сигнал 50%--0-50% используетс опорное напр жение -50%. Источники опорного напр жени обычно имеютс во всех совре- .менных регул торах, например, в регулирую- t Uix блоках РБИ, которые могут примен ть- гл в устройстве (регул торы 3 и 16). При масштабирован.| н выходных сигналов датчиков 5 и 18 соответственно О-(-50)% и О-50% достигаетс необходима логиче- ка последовательность перемещений регулирующих органов 6 и 9.If the output of the analog controller is changed in the range O - 100%, then a reference voltage of -50% is used to convert it to a 50% -0-50% bipolar signal. The reference voltage sources are usually found in all modern regulators, for example, in regulator t Uix RBI blocks that can be used in the device (regulators 3 and 16). When scaled | On the output signals of sensors 5 and 18, respectively, O - (- 50)% and O-50%, a necessary logical sequence of displacements of regulators 6 and 9 is achieved.
Высокое качество регулировани температуры дуть с помощью устройства в широком .диапазоне производительности ваг- раккй приводит к улучшению технико-экономических показателей ваграночного произ- зодства - снижению расхода дополнительного топлива и удельного расход кокса, увеличению срока службы кирпичной ;-ладки к труб рекуператора.High quality temperature control blowing through the device in a wide range of performance of waggunders leads to the improvement of technical and economic indicators of the cupola production — reducing the consumption of additional fuel and specific coke consumption, increasing the service life of the brick; -fitting to the heat exchanger pipes.
изобретени the invention
Устройство дл регулировани температуры ваграночного дуть по авт. св. jNl 1406437, отличающеес тем, что, с целью обеспечени регулировани температуры дуть при форсированных режимах работы вагранки, оно снабжено п тым регул тором, третьим исполн;;тельным механизмом с датчиком положени выходного вала и регулирующим органом в обводном трубопроводе колошникового газа, причем первый вход п того регул тора соединен с выходом первого регул тора, второй вход соединен с датчиком положени выходного вала третьего исполнительного механизма, а его выход - с входом этого исполнительного механизма, соединенного с регулирующим органом в обводном трубопроводе колошникового газа.A device for controlling the temperature of the cupola blow on the bus. St. jNl 1406437, characterized in that, in order to provide temperature control, to blow when forced modes of operation of the cupola, it is equipped with a fifth controller, a third version; a matching mechanism with an output position sensor and a regulator in the flue gas bypass pipe, the first input The fifth controller is connected to the output of the first controller, the second input is connected to the sensor position of the output shaft of the third actuator, and its output is connected to the input of this actuator connected to p regulates body in the loop of the top gas.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884612632A SU1615517A2 (en) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | Device for controlling temperature of blast in cupola furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884612632A SU1615517A2 (en) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | Device for controlling temperature of blast in cupola furnace |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU1406437A Addition SU315152A1 (en) | DEVICE FOR COMBINING RASTER MODULES WITH INFORMATION CASSETTE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1615517A2 true SU1615517A2 (en) | 1990-12-23 |
Family
ID=21412596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU884612632A SU1615517A2 (en) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | Device for controlling temperature of blast in cupola furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1615517A2 (en) |
-
1988
- 1988-12-05 SU SU884612632A patent/SU1615517A2/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 1406437, кл. F 27 В 1/26, 1987. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS58186803A (en) | Operation controller for non-linear industrial process | |
| US4521226A (en) | Method of automatically controlling a dust-collecting plant | |
| SU1615517A2 (en) | Device for controlling temperature of blast in cupola furnace | |
| CN219083049U (en) | Biomass boiler flue gas temperature control system | |
| US6276929B1 (en) | Method for controlling kiln pressure | |
| SU1314213A1 (en) | Device for controlling temperature of cupola furnace blast | |
| JPS57143134A (en) | Method of controlling air fuel ratio | |
| KR19990071316A (en) | Balancing pressure control method of blast furnace hot stove | |
| SU1406437A1 (en) | Device for regulating temperature of cupola blast | |
| JPH08127811A (en) | Method for controlling combustion in hot blast stove | |
| JP4759872B2 (en) | Blast temperature control method for hot stove | |
| JPS6113531B2 (en) | ||
| CN112413639B (en) | Intelligent control method and system for combustion-supporting air volume of heating furnace group | |
| CN114489185B (en) | Control method and control system for torpedo ladle baking | |
| JP2635676B2 (en) | Boiler burner air register opening control method | |
| SU1454827A1 (en) | Method of automatic control of combustion in tubular furnace | |
| SU1617262A1 (en) | System for regulating the process of combustion in boiler unit | |
| SU785631A1 (en) | System for automatic control of heat condition of heating furnace | |
| SU885703A1 (en) | System for controlling steam temperature after heat generating unit undustrial superheater | |
| JPH05248631A (en) | Method for controlling furnace temperature | |
| SU1121545A1 (en) | Method of controlling fuel supply to heating furnace | |
| RU1790778C (en) | Gas mixing process automatic control system | |
| SU1099205A1 (en) | Automatic control system of rotary furnace aerodynamic conditions | |
| JPH05187629A (en) | Controlling method of furnace temperature | |
| JPS5829172Y2 (en) | soaking furnace |