SU1357445A1 - Способ управлени сжиганием топлива в проходной печи - Google Patents

Abstract

Изобретение, относитс  к области металлургии и может быть использовано при нагреве металла в многозонных проходных пламенных печах. Целью изобретени   вл етс  улучшение топли- воиспользовани , повьшение производительности печи и снижение угара металла за счет изменени  коэффициента расхода окислител  в зонах, в которых произошло изменение расхода топлива за период времени от момента ликвидации отклонени  по содержанию кислорода в отход щих продуктах сгорани  до момента возникновени  следующего отклонени . При избытке кислорода в отход щих продуктах сгорани  коэффициент расхода окислител  уменьшают в зонах, где расход топлива снизилс , а при недостатке увеличивают в зонах, где расход топлива повысилс . При синфазном изменении расхода топлива во всех зонах коэффициент расхода окислител  корректируют независимо от знака изменени  расхода топлива. Корректирующий сигнал распредел ют по зонам пропорционально отношению изменени  расхода топлива в каждой зоне к общему изменению расхода топлива на корректирующие зоны. Коэффициент расхода окислител  увеличивают при достижении расхода воздуха в корректируемых зонах максимального значени  в зоне с минимальной температурой металла и уменьшают при достижении расхода воздуха в корректируемых зонах минимального значени  в зоне с максимальной температурой металла. (Л 00 сд | 4Sk 4 сл

Description

1

Изобретение относитс  к металлургии и может быть применено дл  нагре13

ва металла в многозонных проходных пламенных печах.

Цель изобретени  - улучшение топ- ливоиспользовани , уменьшение окали- нообразовани  и повышение производительности печи.

Указанна  цель достигаетс  тем, что коэффициент расхода окислител  корректируют в зонах, в которых произошло изменение расхода топлива за период времени от момента ликвидации отклонени  по содержанию окислител  в отход щих продуктах сгорани  топлива до момента возникновени  следующего отклонени , причем при избытке окислител  в отход ищх продуктах сгорани  коэффициент расхода окислител  уменьшают в зонах, где расход топлива снизилс , а при недостатке увеличивают в зонах, расход топлива в которых повысилс . При синфазном изменении раходов топлива (при переходе на другой вид топлива, например, с газа на мазут и наоборот) во всех зонах коэффициент расхода окислител  корректируют независимо от знака изменени  расхода топлива.

В количественном отношении коррек- тируюш;ий сигнал распредел етс  по зонам печи пропорционально отношению изменени  расхода топлива на зону к общему изменению расхода на коррек10

коэффициентов расходов воздуха). В неотапливаемой зоне; между общим дымо- отбором и первой отапливаемой зоной осуществл етс  непрерывный отбор отход щих продуктов сгорани  дл  определени  в них содержани  0 с помощью автоматического газоанализатора .

Максимально возможный расход топлива по зонам составл ет: I зона 1250 нмз; II зона 1250 III зона

15 1250 нмз; IV зона 500 нм ; V зона 500 нмз.

При прочих равных услови х минимум потреблени  топлива имеет место при содержании кислорода в отход щих

„„ продуктах сгорани , равном 1,8%, и при изменении расхода топлива на каждые 100 нм, вызывающим изменение содержани  кислорода в дыме, коэффициент расхода окислител  необ25 ходимо изменить на 0,034, чтобы ликвидировать отклонение С ,

При работе печи с температурами по зонам I-V 1100; 1200; 1230; 1250 и 1250 С и заданными коэффициентами расхода воздуха (с/) 1,2; 1,1; 1,05; 0,95 и 0,95 расходы топлива по зонам составл ют 800, 800; 700, 300; 250 нм . Содержание Ог 1,8%.

В процессе работы во II-IV зонах

30

40

тируемые зоны. При достижении расхода - происходит снижение расходов топлива воздуха в корректируемых зонах мак- соответственно на 600, 600 и 250 нм,

что вызывает повышение окислител  в отход щих продуктах сгорани  до 4,5%. Общее уменьшение коэффициента расхода окислител  равно 0,493. Корректирующий сигнал согласно предлагаемого способа распредел етс : на II зону 0,2-, на III зону 0,2j на IV зону 0,093, т.е. заданные значени  с по по зонам II 0,9; III 0,85; IV 0,857. Содержание кислорода в отход щих продуктах сгорани  снижаетс  до

симально возможного значени  коэффициент расхода окислител  увеличивают в зоне с минимальной температурой металла и уменьшают при достижении рас

хода воздуха в корректируе1мых зонах минимально возможного значени  в зоне с максимальной температурой металла.

Коррекцию производ т до тех пор, пока содержание окислител  в отход щих продуктах сгорани  не соответствует заданному.

Пример 1. В кольцевой печи нагревают заготовки из углеродистой стали от 20 до 1220-1260°С и затем подают их на стан.

Печь имеет одну неотапливаемую и п ть автономно отапливаемых зон и работает по принципу противотока. Нуме- раци  отапливаемых зон прин та по ходу движени  металла. В каждой из них предусмотрены автоматическа  стабилизаци  температур и соотношени 

45

50

1,95%, но не достигает оптимального значени . Расходы воздуха во II-IV зонах достигают минимально допустимых значений, поэтому осуществл ют дополнительную коррекцию согласно предлагаемого способа в V зоне (зоне выдачи ) , где металл имеет максимальную 55 температуру, уменьша  с/ на 0,1. После этого содержание О в продуктах сгорани  достигает оптимального значени  1,8%.

13574452

расходов топливо - воздух (путем задани  регул торам соответствующих

0

коэффициентов расходов воздуха). В неотапливаемой зоне; между общим дымо- отбором и первой отапливаемой зоной осуществл етс  непрерывный отбор отход щих продуктов сгорани  дл  определени  в них содержани  0 с помощью автоматического газоанализатора .

Максимально возможный расход топлива по зонам составл ет: I зона 1250 нмз; II зона 1250 III зона

5 1250 нмз; IV зона 500 нм ; V зона 500 нмз.

При прочих равных услови х минимум потреблени  топлива имеет место при содержании кислорода в отход щих

„ продуктах сгорани , равном 1,8%, и при изменении расхода топлива на каждые 100 нм, вызывающим изменение содержани  кислорода в дыме, коэффициент расхода окислител  необ5 ходимо изменить на 0,034, чтобы ликвидировать отклонение С ,

При работе печи с температурами по зонам I-V 1100; 1200; 1230; 1250 и 1250 С и заданными коэффициентами расхода воздуха (с/) 1,2; 1,1; 1,05; 0,95 и 0,95 расходы топлива по зонам составл ют 800, 800; 700, 300; 250 нм . Содержание Ог 1,8%.

В процессе работы во II-IV зонах

0

Claims (3)

1,95%, но не достигает оптимального значени . Расходы воздуха во II-IV зонах достигают минимально допустимых значений, поэтому осуществл ют дополнительную коррекцию согласно предлагаемого способа в V зоне (зоне выдачи ) , где металл имеет максимальную температуру, уменьша  с/ на 0,1. Посе этого содержание О в продуктах сгорани  достигает оптимального значени  1,8%.

После несклольких часов работы пр таком режиме получают следуюпще экономические показатели: общий расход природного газа 1400 , производительность печи 20,5 т/ч, удельный расход топлива 68,3 нм/т; врем  нагрева металла 40 мин; угар металла 1,04% от первоначального веса металла; температура металла на выдаче 1240 С,

После сн ти  экономических показателей корректируюпщй сигнал убран, содержание кислорода в отход щих продуктах сгорани  равно 4,5%. Его уменьшают известным способом, ввод  последовательно коррекцию на уменьшение d в 1-V зонах на величину: 0,15; 0,12; 0,1; 0,08 и 0,05. Содержание кислорода уменьшаетс  до 2,3%, но не достигает оптимального. Поэтом осуществл ют второй цикл коррекции, уменьшив с/ в I зоне на 0,15. После этого содержание 02 в продуктах сгорани  достигает оптимального значени . После нескольких часов работы получают следующие экономические показатели: общий расход топлива 1400 , производительность печи 19,7 т/ч , удельный расход топлива 71 , врем  нагрева металла 42 мин, угар металла 1,07% от первоначального веса металла, температура металла на выдаче 1235°С.

Пример

2. При работе печи с температурами по зонам I-V 1100; 1200; 1230, 1250 и 1250°С и заданными коэффициентами расхода воздуха 1,2j 1,1; 1,05j 0,95 и 0,95 расходы топлива по зонам составл ют 800, 800 700; 300 и 250 нм . Содержание Oj в отход щих продуктах сгорани  1,8%.

В процессе работы в III-V зонах расход топлива увеличиваетс  соответственно на 500, 200 и 250 нм, что вызывает уменьшение содержани  02 в продуктах сгорани  до 1,25%. Общее изменение коэффициента расхода окислител  равно 0,323. Корректирующий сигнал согласно предлагаемого способа распредел етс : на III зону 0,17; на IV зону 0,068; на V зону 0,085, т.е. фактические заданные значени  с по зонам стали d III 0,88; d IV 0,882; о V 0,865.

Содержание кислорода в отход щих продуктах сгорани  повьш1аетс  до 1,4%, но не достигает оптимального значени . Расходы воздуха в III и IV

зонах достигают максимального значе - ни  (12500; 5000- 5000 нм ), поэтому согласно предлагаемого способа осуществл ют дополнительную коррекцию в I зоне (зоне посада), где металл имеет минимальную температуру, увеличива  о/ на 0,2, что приводит к по

п

вышению 0 в продуктах сгорани  до оптимального значени  1,8%. После нескольких часов работы при таком режиме получают следующие экономические показатели: общий расход природного газа 3800 , производительность

g печи 70 т/ч; удельный расход топлива 54,3 нм /т; врем  нагрева металла 1 ч 40 мин, угар металла 1,04% от первоначального веса, температура металла на выдаче .

После сн ти  экономических показателей корректирующий сигнал убран, содержание Oj в продуктах сгорани  1,25%. Его повьш ают известным способом , последовательно ввод  коррекцию

5 по зонам I-V, увеличени  с/ на величину: 0,05; 0,08; 0,1; 0,12. После подачи корректирующего сигнала в

IVзону содержание Oj оптимальное 1,8%. После нескольких часов работы

Q получают следующие показатели: общий расход природного газа 3800 нм /ч-, производительность печи 67 т/ч;удель ный расход топлива 56,7 врем  нагрева металла 1 ч 44 мин-, угар металла 1,07% от первоначального веса, температура металла на вьщаче 1240 С.

Пример 3. При поддержании в зонах I-V соответственно температур 1100; 1200; 1230 и 1250 С и d 1,25i 1,2; 1,1; 0,9 и 0,9 содержание 0,; составл ет 0,5%, расход топлива снижает во всех зонах в 1,5 раза (печь отапливаетс  мазутом). Дл  устранени  отклонени  62 от заданного в IVзбнах увеличивают с/ на 0,6; 0,6; 0,55; 0,45 и 0,4 соответственно. После достижени  0 оптимального значени  1,8% общий расход мазута

2730 , врем  нагрева металла 2 и 10 мин; производительность печи

41 Т/Ч-, угар металла -1,5%.; удельный

расход мазута 66,6 температура

металла на выдаче .

По истечении 3 ч работы возвраща- 5 ютс  к исходным задани м температуры ,.

и d (соответственно 1100; 1200; 1230;

1250 и 1250°С и 1,25-, 1,2; 1,1; 0,9-,

0,9 и 0,5%).

0

Повышение 0. в

j j. продуктах сгорани  провод т увеличением по зонам согласно известного способа с уменьшающимс  шагом на величины 0,2 0,2; 0,18; 0,15, 0,12. После первого цикла содержание О. достигает 1,2%. Поэтому осуществл ют второй цикл коррекции на те же величины, содержание 0 1,6%. Лишь после третьего цикла содержание Oj достигает оптимального значени  1,8%.

Общий расход мазута 2890 , врем  нагрева металла 2 и 18 мин, производительность печи 41 т/ч, угар металла 1,52%, удельный расход мазута 70,5 , температура металла на выдаче .

Таким образом, по сравнению с известньм способом управлени  сжиганием JQ от знака изменени  расхода топлива, топлива путем последовательной кор2 . Способ ПОП.1, отличающийс  тем, что корректирующий сигнал распредел ют по зонам пропор- предлагаемый способ позвол ет на кон- 25 ционально отношению изменени  расхода кретной печи улучшить топливоисполь- топлива в зоне к общему изменению зование на /ч/ 5%, уменьшить угар металла на 1% и увеличить производительность печи на «3,5%.

рекции коэффициента расхода окислител  по зонам печи с последовательно уменьшающимс  шагом от зоны к зоне.

расхода топлива на корректируемые зоны.

3. Способ по п.I, отличающийс  тем, что коэффициент расхода окислител  увеличивают при достижении расхода воздуха в корректируемых зонах максимального значени  в зоне с минимальной температурой металла и уменьшают при достижении расФормула изобретени 

1, Способ управлени  сжиганием топлива в проходной печи путем регулировани  расхода окислител  с кор30

3. Способ по п.I, отличающийс  тем, что коэффициент расхода окислител  увеличивают при достижении расхода воздуха в корректиру емых зонах максимального значени  в зоне с минимальной температурой металла и уменьшают при достижении рас

рекцией его по составу отход щих про- хода воздуха в корректируемых зонах дуктов сгорани , отличаю щи й- с   тем, что, с целью улучшени 

минимального значени  в зоне с максимальной температурой металла.

Редактор Н.Рогулич Заказ 5970/24

Составитель Г.Колченко

Техред И.Попович Корректор Г.Решетник

Тираж 550Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

5

топливоиспользовани , повышени  производительности печи и снижени  угара , коэффициент расхода окислител  измен ют Б зонах, в которых произошло изменение расхода топлива за период времени от момента ликвидации отклонени  по содержанию окислител  в отход щих продуктах сгорани  до момента возникновени  следующего отклонени , причем при избытке окислител  в отход щих продуктах сгорани  коэффициент расхода окислител  уменьшают в зонах, где расход топлива снизилс , а при недостатке увеличивают в зонах, где расход топлива повысилс , при синфазном изменении расхода топлива во всех зонах коэффициент расхода окислител  корректируют независимо

2. Способ ПОП.1, отличающийс  тем, что корректирующий сигнал распредел ют по зонам пропор- ционально отношению изменени  расхода топлива в зоне к общему изменению

расхода топлива на корректируемые зоны.

3. Способ по п.I, отличающийс  тем, что коэффициент расхода окислител  увеличивают при достижении расхода воздуха в корректируемых зонах максимального значени  в зоне с минимальной температурой металла и уменьшают при достижении расхода воздуха в корректируемых зонах

хода воздуха в корректируемых зонах

минимального значени  в зоне с максимальной температурой металла.