Способ управления состоянием фурменных зон доменной печи — SU 1548207 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСНИХЩИдааеСВПРЕСПУБЛИК е ио 53)5 С 21 В 5/О ВЕННЫЙ КОМИТЕТ ЕТЕНИЯМ И 01 НРЫТИЯМГОСУД ПО ИЗО ПРИ ГНН ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ юл. Ф 9ститут автоматики1 ССв, В,В,Левитский 088.8)идетельство СССР 1 В 7/24., 1972. етельство СССР 1 В 7/24, 1960,лур и.сниже повь тем выовогоФурена блок-схещего способ фурменных зон лохи 11у 1 п зования сигнал К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СОСТОЯНИЕМфУРМЕННЫХ ЗОН ДОМЕННОЙ ПЕЧИ(57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к управлению работой Фурменных зон доменнойпечи. Цель изобретения - снижениеудельного расхода кокса и повьппениепроизводительности печи путем выравнивания по ее окружности тепловогои газодинамического состояний фурИзобретение относится к мегии, в частности к управлениютой фурменных зон доменной печЦелью изобретения являетсяние удельного расхода кокса иние производительности печи пуравнивания по ее окружности тепли газодинамического состоянийменных зон.На чертеже представлма устройства, реализуюуправления состояниемдоменной печи,Схема содержит бизмерения и преобра менных зон, С этой целью на заданноминтервале времени определяют среднее значение амплитуды пульсацийтемпературы каждой фурменной зоныоколо ее среднего значения и изменяют расходы углеводородных добавок,дутья и пара но фурмам в зависимос-.ти от средних значений амплитуд пульсаций температуры этих Фурменных зоноколо их средних значений, Причемпри увеличении (уменьшении) температуры фурменных зон выше (ниже) средней по множеству. Фурм температурына заданную величину соответственноувеличивают (уменьшают) расходы дутья и углеводородных добавок и(или)расход пара на данной Фурме. При превышении средними значениями амплитудпульсаций температуры Фурменньм зонзаданной величины уменьшают расходыдутья и углеводородных добавок и(или) увеличивают расход пара наэтой фурме. 1 ил 1 табл,о температуре 1, ,и Фурменныхзон, Т блоки 2 ,..,2 измеренияи преобразования сигналов о расходахдутья по 1, ,и фурмамблоки3 ЗП измерения и преобразованиясигналов о расходах углеводородныхдобавок по 1 п фурмам Я,;, блоки44 п измерения и преобразованиясигналов о расходах пара по 1пФурмам Сп блок 5 вычисления средней .аеас.по множеству Фурм температуры Т,блок 6 вычисления среднего по множеству фурм расхода дутья Я, блок 7вычисления среднего по множеству фурмрасхода углеводородных добавок Чт, 1548207блок 8 вычисления отклонений Т; температуры Фурменных зон от средней помножеству фурм температуры, блок 9вычисления показателей газодинами 5ческого состояния фурменных зон Ктблок 10 определения рекомендуемыхизменений расходов дутья по ФурмамАЦ блок 11 определения рекомендуемый изменений расходов пара по фурмам КСблок 12 определения знаков отклонений сТ; с.учетом зоны нечувствительности А, наличия Кс.Ки переключения цепей сигналов в соответствии с таблицей рекомендуемыхизменений расходов компонентов комбинированного дутья по Фурмам, блок 13определения рекомендуемых измененийрасходов углеводородных добавок поФурмам (ст, блок 14 регулятора расходов дутья по Фурмам блок 15 регулятора расходов углеводородных добавок по Фурмам, блок 16 регуляторарасходов пара по фурмам, блоки 17 с,,17 регулирующих органов дутьяпо 1, ,п Фурмам, блоки 18, ,18регулирующих органов углеводородныхдобавок по 1. п Фурмам, блоки1919 д регулирующих органов пара по 1 п фурмам,30Выходы каждого из блоков 11 измерения и преобразования сигналов о температуре Фурменных зон11п) соединены с входами блока5 вычисления средней по множествуфурм температуры, блока 8 вычисле,ния отклонений температуры Фурменных зон от средней по,множеству фурмтемпературы и блока 9 вычисленияпоказателей газодинамического состоя 40ния Фурменных,зон, Выходы каждогоиз блоков 2,2, измерения и преобразования сигналов о расходах дутья по 1 п фурмам соединены свходами блока 6 вычисления среднегопо множеству Фурм расхода дутья иблока 14 регулятора расходов дутьяпо Фурмам, Выходы каждого из блоков.331 измерения и преобразования .сигналов о расходах углеводород-50ных добавок по 1 п фурмвм соединены с входами блока 7 вычислениясреднего по множеству фурм расхода,углеводородных добавок и блока 15регулятора расходов углеводородныхдобавок по фурмам. Выходы каждого из55блоков 41,4 измерения и преобразования сигналов о расходах пара по1 п Фурмам соединены с входами блока 11 определения рекомендуемых изменений расходов пара по фурмам.Выход блока 5 вычисления средней по множеству фурм температуры соединен с входами блока 8 вычисления отклонений температуры фурменных зон от средней по множеству фурм температуры. Выход блока 6 вычисления среднего по множеству фурм расхода дутья соединен с входами блока 10 определения рекомендуемых изменений расходов дутья по Фурмам и блока 14 регулятора расходов дутья по Фурмам. Выход блока 7 вычисления среднего по множеству Фурм расхода углеводородных добавок соединен с входами блока 13 определения рекомендуемых изменений расходов углеводородных добавок по Фурмам и блока 15 регулятора расходов углеводородных добавок по фурмам.Выходы блока 8 вычисления отклонений температуры фурменных зон от средней по множеству фурм температуры соединены со входами блока 12 определения знаков отклонений ЕТ, с учетом зоны нечувствительности А, наличия К-,;К мс и переключений цепей сигналов.Выходы блока 9 вычисления показателей газодинамического состояния Фурменных зон соединены с входами блока 12 определения знаков отклонений ЬТ; с учетом зоны нечувствительности А, наличия КК с, с и переключений цепей сигналов. Выход блока 10 определения рекомендуемых изменений расходов дутья по Фурмам соединен с входом блока 14 регулятора расходов дутья по Фурмам. Выход блока 11 определения рекомендуемых изменений расходов пара по Фурмам соединен с входом блока 16 регулятора расходов пара по Фурмам, Выходы блока 12 определения знаков отклонений ЕТ; с учетом зоны нечувствительности А, наличия К;)К и переключений цепей сигналов соединены с входами блока 10 определения рекомендуемых изменений расходов дутья по фурмам, блока 11 определения рекомендуемых изменений расходов пара по Фурмам и блока 13 определения рекомендуемых изменений расходов углеводородных добавок по фурмам. Выход блока 13 определения ре- . комендуемых изменений расходов углеводородных добавок по фурмам соединен с входом блока 15 регулятора расходов углеводородных добавок по548207 6Фурмы и т.д которые отрабатываютвыданные воздействия, изменяя расходы дутья, углеводородных добавок нпара по Фурмам,Таким образом, при изменении теплового (ЬТ;) и (или) газодинамического(К г ) состояний фурменных зон осуществляется выдача управляющих воздействий посредством изменений расходов6 компонентов комбинированного дутья(дутья, углеводородных добавок и пара) по соответствующим Фурмам, т,е.управление состоянием фурменных зон,направленное на выравнивание состояния фурменных зон по окружности печиРекомендуемые изменения расходовкомпонентов комбинированного дутьяпри возможных нарушениях теплового20 и газодинамического состояний Фурменных зон приведены в таблице. 51 фурмам, Выход блока 14 регулятора расходов дутья по Фурмам соединен с входами каждого иэ блоков 171 11 регулирующих органов дутья по 1. и фурмам, Выход блока 15 регулятора расходов углеводородных добавок по фурмам соединен с входами каждого из блоков 1818регулирующих органов углеводородных доба вок по 1. п Фурмам. Выход блока 1 регулятора расходов пара по фурмам соединен с входами каждого из блоков 19 19 п регулирующих органов пара по 1 п фурмам.Устройство работает следующим образом.По измеренным и преобразованным в.блоках 11 сигналам о температуре Фурменных зон вычисляются средняя по множеству фурм температура в блоке 5, показатели гаэодинамического состояния фурменных зон в блоке 9 и отклонения температуры Фурменных зон от средней по множеству фурм температуры в блоке 8, По сигналам о расходах дутья и углеводородных добавок, измеренным и преобразован-.ным в блоках 22 и и 3 3, вычисляются средние по множеству фурм значения расходов соответственно дутья (в блоке 6) и углеводородных добавок (в блоке 7). В блоке 12 определяются знаки отклонений ЬТ; с учетом зоны нечувствительности А, нали- чиЯ К ) К м к и пРОизВОДЯтсЯ пеРе ключения в цепях сигналов от блоков 8 и 9, идущих к блокам 10 - 13 .для определения рекомендуемых изменений расходов дутья, углеводородных добавок и пара по Фурмам соответственно.С учетом указанных переключений, производимых в соответствии с приведенной таблицей рекомендуемых изменений расходов компонентов комбинированного дутья по Фурмам, в, блоках 10 - 13 формируются управляющие воздействия, направленные на изменения расходов дутья, углеводородных доба- ,вок и пара по всем фурмам. Указанные управляющие воздействия коммутатором поочередно от 1 до и подключаются к входам регуляторов расходов соответственно дутья (блок 14), углеводородных добавок (блок 15) и пара (блок 1 б). К выходам указанных регуляторов поочередно коммутатором подключаются исполнительные механизмы, перемещаюаие регулирующие органы от 1 до и В таблице использованы следующиеобозначения: Т, - температура 1-й 25 Фурменной зоны; Т - средняя по множеству фурм температура; К- покагзатель газодинамического состоянияз.-й Фурменной зоны; АКмакс - заданные величины; (, - расход дутья на 30 -ю ФУРмУ; Цт - Расход УглеводоРод оных добавок на д-ю Фурму; С- раси(ход пара через -ю фурму в моментопределения показателей состоянияфурменных зон; Й - константа, 0(д(1 35- увеличение расхода- уменьшеУние расхода,С реднее значение выходного сигнала первичных преобразователей характеризует температуру фурменных зонРа пульсации выходного сигнала околоего среднего значения - их газодинамическое состояние (показателем газо,дйнамического состояния -й фурменной45зоны может служить например, проУцентное отношение среднего значенияамплитуды пульсаций б(Т ) к среднемузначению температурй И(Т;) д-й Фурфменной зоны:50 Кг =а100Г(Т)Й(т) фгде а - постоянный коэффициент пропорциональности.Для эффективного управления состоянием Фурменных зон при отклонении55 еего от нормального (наличии окружнойеравномерности работы печи) необходимо вырабатывать оперативные управляющие воздействия, оказывающие влияние на параметры, характеризующие это состояние, т.е, на температуру фурменных зон и пульсации температуры (показатель газодинамического состояния) фурменных зон, При этом откло 5 нение состояния 1-й фурменной зоны от Нормального определяется отклонением ДТ; =Т;-Т (увеличением или уменьшением) температуры фурменной зоны от средней по множеству фурм температуры на заданную величину (ДТ;А, ДТ; (-А) или превышением пульсациями температуры 1-й фурменной эоны Кг, заданной величины (Кг;Кмакс), Величины А и К определяются эмпирически .для конкретной доменной печи. т; т тгде , ,145юк Ф ю- коэффициенты пропорциональности (моделиуправления), определяются эмпирически дляконкретной доменноипечи;Ц ,т ." средние по множествуфурм расходы соответственно дутья и углеводородных добавок,Применение предложенного способа управления состоянием фурменных зон доменной печи по сравнению с известным позволяет использовать его не Этим требованиям лучше всего удов-, летворяют управляющие воздействия в виде изменений расходов компонентов комбинированного дутья, т.е. изменений расходов горячего воздуха (дутья), углеводородных добавок и пара на фурмы (кислород дополнительно подается не на всех доменных печах),Управляющие воздействия по изменению расходов дутья Д( углеводородных добавок Д 1 т, и пара ДСп, на -й фурме в соответствии с таблицей рекомендуемых изменений расходов компонентов комбинированного дутья по фурмам могут иметь следующий вид: только на тех печах, где применяются совместно природный газ и кислород, но и на тех печах, где дополнительная подача кислорода не применяется, а также приводит к экономии кокса на 1,5 Х и повышению производительности на 1,1 Е (определено методом экспертных оценок). Формула изобретенияСпособ управления состоянием фуриенных зон доменной печи, включающий изменение расходов дутья, пара и углеводородных добавок по фурмам по отклонениям температуры фурменных1548207 1 О Т;с Т-А Пар на д".юфурму подаетсяв количестве,достаточномпри снятии егодля выравнивания теплового состояния Пар на 1-ю фурму подается в количестве, недостаточном при снятии его для выравнивания теплового состоянияг -макс 1 0, Ят 1 (с.;Ф) От 4 ь 0,1 От Ф С =ОП 0, =сопзЕОт, =сопвСо 1 ц,4оъот Т 1 + в 1 ) от К д . +С .г,макс зон от заданных значений, о т л и- чающий с я тем, что, с целью снижения удельного расхода кокса и повышения производительности печи путем выравнивания по ее окружности теплового и газодинамического состояний фурменных зон, определяют среднее значение амплитуды пульсаций температуры. каждой фурменной зоны около10 ее среднего значения, изменяют расходы дутья и углеводородных добавок по фурмам в зависимости от среднего значения амплитуды пульсаций температуры данной фурменной зоны около ее среднего значения и содержание пара в дутье изменяют по фурмам в зависимости от отклонений температуры фурменных зон от заданных значений и отсреднего значения амплитуды пульсацийтемпературы данной фурменной зоныоколо ее среднего значения, причемпри отклонении температуры фурменнойзоны от средней по множеству фурмтемпературы на заданную величину изменяют расходы дутья и углеводородных добавок и(или) расход пара на,данной фурме, при превышении среднимзначением амплитуды пульсаций температуры фурменной зоны заданной величины на этой фурме раеходы дутья иуглеводородных добавок уменьшают, арасход пара увеличивают. Т-А 6 Т с Т+А Т;)Т+А1548207 Составитель А.Сергеевктор Н,Гунько Техред Л.Олийнык Корректор М.Самборская изводственно-издательский комбинат Патент", г. Ужпо Гагари аказ 113 Тираж 495 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раущская наб., д, 4/5