SU752271A1 - Способ управлени нагрузкой агрегата двухступенчатой конверсии метана - Google Patents

Description

Изобретение относится к автоматиза- . ции технологических процессов, а именно процессу получения конвертированного газа в агрегате двухступенчатой конверсии метана, и может быть использовано в химической и нефтехимической промыш- ⁵ ленности.

Известен способ управления нагрузкой агрегата двухступенчатой конверсии метана, при котором изменяют расходы природного газа, пара, воздуха и топливного газа, поступающих в агрегатр].

Однако такой способ управления не обеспечивает необходимого соотношения ₁₅ природного газа с паром и воздухом, а величина расхода топливного газа устанавливается без учета соотношения пар: природный газ, расхода воздуха и температуры конвертирбванного газа, что jq приводит к нарушению температурного режима агрегата при изменении нагрузки.

Цель изобретения — повышение точности способа.

Эта цель достигается тем, что расходы пара и воздуха изменяют в зависимости от расхода природного газа, причем величину соотношения расходов пар-природаый газ изменяют в зависимости от величины нагрузки на агрегат, а расход топливного гайа устанавливают в зависимости от соотношенйя расходов парприродный Раз, расхода воздуха и заданной температуры конвертированного газа.

На чертеже представлена схема устройства для реализации способа управления нагрузкой агрегата двухступенчатой конверсии метана.

Устройство содержит трубчатую печь 1, шахтный конвертор 2, датчики 3-6 расходов, регуляторы 7-10 расходов, исполнительные механизмы 11—14 соответственно природного^ газа, пара,'топливного газа и воздуха,¹ датчик 15 температуры конвертированного газа, задатчики 16, 17 соответственно нагрузки агрегата и температуры конвертированного газа, вычислительное устройство 18.

Устройство работает следующим образом.

. Природный газ и пар поступают в труб-., чатую цечь 1, туда же на сжигание подается топливный газ. Вьиоцящий из труб- _s чатой печи газ поступает в шахтный конвертор 2, 'туца-же подается и воздух. Расходы природного газа, пара, топливного газа и воздуха поддерживается с помощью контуров стабилизации, состоящих 10 из датчиков 3-6 щрегуляторов 7-10 и исполнительных механизмов 11—14 соответственно. Сигналы с датчиков расхода 3-6, датчика 15 температуры, задатчиков 16 и 17 поступают в вычислительное 15 устройство 18,

Вычислительное устройство 18 формирует сигналы управления заданием регуляторов расхода. Задание регулятора расхода природного газа 7 устанавливает- 20 ся равным величине сигнала задатчика нагрузки 16.

Задание регулятора 8 расхода пара устанавливается в зависимости от коэф- фициента соотношения пар: природный газ 25 с учетом изменения этого соотношения от величины задания регулятора 7 расхода природного газа. Изменение величины коэффициента соотношения пар: природный газ определяется по уравнению 30

X = О(_о+ ; ( 1 ) где X - коэффициент соотношения пар: природный газ;

Х^- величина задания регулятора 7 расхода природного газа; > ³⁵

0l_o ot - коэффйциенты для· агрегата мощностью 600 т/сут О₀= 1,634; ОЦ =35561,5 Задание регулятора 10 расхода возду40 ха устанавливается в зависимости от коэффициента соотношения воздуха: природный газ.

Задание регулятора 9 расхода топливного газа устанавливается в зависимости от коэффициента соотношения пар: природный газ, расхода воздуха и заданной температуры конвертированного газа, которая устанавливается задатчиком 17 и равна величине температуры конвертированного газа, измеряемой датчиком 15, ⁵⁰ перец изменением нагрузки.

Изменение величины задания регулятора 9 расхода топливного газа определяется по уравнению:

где ^1” величина задания регулятора расхода топливного газа;

χ - величина заданной температуры конвертированного газа, устанавливается задатчиком 17;

Хд- величина задания регулятора расхода воздуха;

“ коэффициенты, для агрегата мощностью 600 т/сут 6_О=323,154; =0,01212;

46,66; #3= 0,05664.

При увеличении нагрузки, т.е. увеличении сигнала задатчика 16, вычислительное устройство 18 выдает управляющие сигналы на изменение задания регуляторов расхода в такой последовательности: топливного газа 9, природного газа 7, пара 8 и воздуха 10, причем изменение задания регулятора 9 расхода топливного газа происходит одновременно с изменением сигнала задатчика 16, а задание остальных регуляторов расхода изменяются с задержками, формируемыми вычислительным⁴ устройством 18, которые по отношению к изменению сигнала-задатчика 16 равны: для природного газа - 2 мин, для пара2,5 мин, для воздуха - 6 мин.

При уменьшении нагрузки, т.е. уменьшении сигнала задатчика 16, вычислительное устройство 18 выдает управляющие сигналы на изменение задания регуляторов расхода в такой последовательности: природного газа 7, пара 8, воздуха 10 и топливного газа 9, причем из— ' менение задания регуляторов расхода природного газа 7 и пара 8 происходит одновременно с изменением сигнала задатчика 16, а задания остальных регуляторов расхода изменяются с задержками, формируемыми- вычислительным устройством 18, которые по отношению к изменению сигнала задатчика 16 равны: для пара — 2,5 мин, для воздуха - 7 мин.

Коэффициенты, входящие в уравнения (1)и (2), а также последовательность изменения расходов и задержки изменения задания регуляторов расхода приведены для агрегата мощностью 600 т/сут, для других аналогичных агрегатов они должны уточняться с учетом особенностей технологии конкретного агрегата.

Использование предлагаемого способа позволяет’ стабилизировать температурный режим агрегата при изменении нагрузки, тем самым сократив время работы агрегата в нестационарных условиях.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к автоматиаации технологических пршессов, а именно процессу получени  конвертированного газа в агрегате цвухступенчатой конвер сии метана, и может быть использовано в химической и нефтехимической промыш ленности. Известен способ управлени  нагрузкой агрегата двухступенчатой конверсии метана, при KOTopoivt измен ют раохоцы природного газа, пара, воздуха и топливного газа, поступающих в агрегатр Оонако такой способ управлени  не обеспечивает необходимого соотношени  природного газа с паром и ВОЗДУХОМ, а величина расхода топливного газа устанавливаетс  без учета соотношени  пар: природный газ, расхода воздуха и температуры конвертирбванного газа, чт приводит к нарушеншо температурного р& жима агрегата при изменёгши нагрузки. Цель изобретени  - повьпление точйости способа. Эта цель достигаетс  тем, что расходы пара и воздуха измен ют в зависимости от расхода природного газа, причем величину соотношени  расходов пар-природный газ измен5зют в зависимости от величины нагрузки на агрегат, а расход топливного raSa устанавливают в зависимости от соотношени  расходов парприродный fa3, расхода воздуха и заданной температуры конвертированного газа. На чертеже представлена схема устройства дл  реализации способа управае ни  нагрузкой агрегата двухступенчатой конверсии метана. Устройство содержит трубчатую печь 1, шахтный конвертор 2, датчики 3-6 расходов , регул торы 7-10 расходов, испол- нительные механизмы 11-14 соответственно природного газа, пара,топливного газа и воз духа, сдатчик 15 температуры конв тированного газа, задатчики 16, 17 соответственно нагрузки агрегата и тем-  ературы конвертированного газа, вычиовительное устройство l6. 375 Устройство работает слецутощим образом . . Природный газ и пар поступают в труб чатую цечь 1, туда же на сжигание воцаетс  топливный газ. Выход щий из труб- чатой печк газ поступает в шахтный кон вертор 2,туда-же подаетс  и воздух. Расходы природного газа, пара, топливно го газа и воздуха поддерживаетс  с по;мощью Контуров стабилизации, COCTOSBUHX из датчиков 3-6,регул торов и исполнительных механизмов 11-14 соот ветственно. Сигналы с цатчиЕов расхода , датчика 15 температуры, занатчиков 16 и 17 поступают в вычислительное устройство 18, Вычислительное устройство 18 формирует сигналы управлени  заданием регул торов расхода. Задание регул тора расхода природного газа 7 устанавливает с  равным величине сигнала задатчика нагрузки 16. Задание регул тс а 8 расхода пара устанавливаетс  в зависимости от коэ(. фициента соотношени  пар: природный газ с учетом изменени  этого ссютношени  от величины заданна регул тора 7 расхода природного газа. Изменение величины коэффициента соотношени  пар: природный газ определ етс  по уравнению .X Oto+OI /X/,,(1 ) где X - коэффициент соотношени  пар: природный газ; X - величина задани  регул тора 7 расхода природного газа; О1д (Л - коэффйдиевть дл - агрегата мощностью 6ОО т/су т 0 1,634, 01 35561,5 Задание регул тор1а Ю расхода возду ха устанавливаетс  в зависимости от коэффициента соотношени  воздуха: природный газ. Задание регул тора 9 расхода топливного газа устанавливаетс  в зависимости от коэффициента соотношени  пар: природ ный газ, расхода воздуха и заданной тем пературы конвертированного газа, котора  устанавливаетс  задатчиком 17 и равна величине температуры конвертированного газа, измер емой датчиком 15, перед изменением нагрузки. Изменение величины задани  регул тора 9 расхода топливного газа определ етс  по уравнению: K.(K,Vb., (2) где величина задани  регул тора 9 расхода топливного газа; 4 Хо- величина зацанной температуры конвертированного газа, устанавливаетс  задатчиком 17-, k.- величина задани  регул тора 10 расхода воздуха; , коэффициенты, дл  агрегата мощностью 600 т/сут ,154; & 0,01212; Ь 46,66; ,05664. При величении нагрузки, т.е. увеличеннй сигнала задатчика 16, вычислительное устройство 18 выдает управл ющие сигналы на изменение задани  регул торов расхода в такой последовательности: топливного газа 9, природного газа 7, пара 8 и воздуха 1О, причем изменение задани  регул тора 9 расхода топливного газа происходит одновременно с изменением сигнала задатчика 16, а задание остальных регул торов расхода измен тотс  с аадерисками, формируемыми вычислитель- ным устройством 18, которые по отношению к изменению сигнала-задатчика 16 равны: дл  природного газа - 2 мин, дл  пара- 2,5 мин, дл  воздуха - 6 мин. При уменьшении нагрузки, т.е. уменьшении сигнала задатчика 16, вычислительное устройство 18 выдает управл ющие сигналы на изменение задани  регул торов расхода в такой последовательности: .природного газа 7, пара 8, воздуха 10 и топливного газа 9, причем изменение задани  регул торов расхода природного газа 7 и пара 8 происходит одновременно с изменением сигнала задатчика 16, а задани  остальных регул торов расхода измен ютс  с задержками, формируемыми- вычислительным устройством 18, которые по отношению к изменению сигнала задатчика 16 равны: дл  пара - 2,5 мин, дл  воздуха - 7 мин. Коэффициенты, вхолшиие в уравнени  {1)и (2), а также последовательность изменени  расходов и задержки изменени  задани  регул торов расхода приведены дл  агрегата мощностью 6ОО т/сут, дл  других аналогичных агрегатов они должны уточн5ггьс  с учетом особенностей технологии конкретного агрегата. Использование предлагаемого способа позвол ет стабилизироёать температурный режим агрегата при изменении нагрузки , тем самым сократив врем  работы агрегата в нестационарных услови х. Формула изобретени  Способ управлени  нагрузкой агрегата двухступенчатойКонверсии метана, при ко-

   тором измен ют расходы природного газа, пара, воздуха и топливного газа, поступающих Б агрегат, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности способа, расходы пара и воздуха, измен ют в зависимости от расхода природного газе, причем величину соотношени  расходов пар-природный газ измен ют в зависимости от величины нагрузки на агрегат , а расход топливного газа устанавли-

   вают в зависимости от соотношени  расходов пар-пркроцный газ, расхода воздуха и заданной температуры конвертированного газа.

   Источники 1шформации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 45162О, кп. т: 01 В 2/02, 1972 (прототип).