SU1752726A1

SU1752726A1 - Способ управлени процессом обжига сульфидных материалов в печи кип щего сло

Info

Publication number: SU1752726A1
Application number: SU884479673A
Authority: SU
Inventors: Израиль Михайлович Бернштейн; Валерий Аронович Котов; Роза Семеновна Шишкина; Юрий Иванович Мищенко; Александр Иванович Чуранов; Марат Николаевич Гольденберг; Виктор Дмитриевич Галманов; Владислав Александрович Живописцев
Original assignee: Всесоюзный Центральный Научно-Исследовательский Институт Комплексной Автоматизации; Череповецкое производственное объединение "Аммофос"
Priority date: 1988-09-25
Filing date: 1988-09-25
Publication date: 1992-08-07

Abstract

Использование: автоматическое регулирование процессов обжига сульфидного сырь в печах кип щего сло . Сущность: ав- тематическое регулирование процесса обжига сульфидных материалов в печи кип щего сло включает стабилизацию рас хода дуть и регулирование температуры процесса путем изменени расхода материала , подаваемого в печь При этом расход материла измен ют по температуре обжиговых газов на выходе из печи, задание регул тору измен ют в зависимости от разности температур обжиговых газов на выходе из печи и перед котлом-утилизатором 1 ил.

Description

Изобретение относитс к способам управлени процессом обжига сульфидных материалов в печи кип щего сло (КС) и может быть использовано при автоматизации печей КС в производстве серной кислоты, в цветной металлургии и других отрасл х промышленности .

При обжиге сульфидных материалов в кип щем слоем отклонени и средние значени температуры кип щего сло и обжиговых газов на выходе из печи вли ют на качество процесса, а также на работу последующего оборудовани по газовому тракту и тем самым на технико-экономические показатели производства Так при возрастании температуры кип щего сло и обжлговых газов твердые частицы могут оплавл тьс и налипать на поверхност х котла-утилизатора , наруша его работу; при понижении температуры уменьшаетс степень извлечени серы из сырь (сульфидных материалов)

Известен способ управлени процессом обжига сульфидных материалов в печах кип щего сло , включающий измерение температуры кип щего сло и температуры обжиговых газов в печи и изменение подачи материала в печь в зависимости от разности температур.

а

Недостаток способа состоит в том, что температура обжиговых газов и разность- температур не св заны однозначно с температурой кип щего сло . Так, изменение гранулометрического состава материалов измен ет количество уноса и, соответственно , температуру обжиговых газов за счет догорани уноса, в то врем как температура кип щего сло вследствие большой инер- ционности измен етс на пор док

XI ел ю VI ю о

медленнее, чем температура обжиговых газов ,

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому вл етс способ управлени процессом обжига сульфидину материалов в печах кип щего сло , включающий измерение температуры кип щего сло и обжиговых газоп на выходе из печи и изменение расхода материала, подаваемого в печь, на основе измеренной температуры кип щего сло и скорости изменени измеренной температуры обжиговых газов на выходе из печи.

Способ обеспечивает достаточно каче- стоенное поддержание температуры кип щего спо за счет такого двухканального управлени , так как входные возмущени компенсируютс оперативно в контуре по дача материала температура обжиговых газов, поскольку температура обжиговых а зов на выходе из печи на 1 - 8 мин раньше, чем температура кип щею сло , откликаетс на входное воздействие

Недостаток известного способа управ- леки состоит в неполном извлечении сеоы из материала в св зи с тем, что температура кип щего сло и/или обжиговых газов (тем более в виде производной) в фиксированной точке по газовому тракту агрегат не характеризует ciencHU завершенности про цесса обжига и положени зоны завершени реакций обжига Последн может находитьс в пространстве печи, газовом тракте или даже в котле-утилизаторе, что вл етс аварийным режимом (кроме того, вследствие экстремального характера статической характеристики isc i(Q)объем при высоких нагрузках становитс неуправл е- мым по каналу подача материала - темпера- тура, так как при этом коэффициент передачи 1 dt/dQ стремитс к нулю или даже мен ет знак)

Цель изобретени - снижение потерь серы.

Указанна цель достигаетс т ем что согласно способу управлени процессом об жига сульфидных материалов в кип щего сло , включающему измерение температуры обжиговых газов на выходе из печи и изменение расхода материала, подаваемого в печь, на основе измеренной температуры , дополнительно измер ют разность температур обжиговых газов на выходе из печи (в начале газохода) и на вход в котел-утилизатор, суммируют значение температуры обжиговых газов на БЫХОДР из печи со значением, пропорциональным измеренной разности температур обжиговых газов, и изменение рас/ода материала в

печь осуществл ют в зависимости от полученной суммы

Изобретение учитывает особенности процесса и агрегата обжига в кип щем слое В общем случае температура обжиговых га- зоа в какой-либо одной точке агрегата и по газовому тракту не характеризует однозначно температуру сло и газов в других точках и степень завершенности реакций Поэтому необходимо знать область нахождени зоны завершени реакций обжига (догорани уноса), котора определ етс величиной разнести температур по Длине газохода

ИнформациАьг в сочетании с информацией о температуре обжиговых газов на выходе из печи tor 1 полностью характеризует сосю ние процесса - как температурный уровень, так и положение зоны завершени реакций обжига и, соответственно, его экономичность Так, если температура газов перед котлом-утилизатором выше, чем на выходе из печи, то это означает повышенный унпс, который продолжает догорать в конце газохода Одинакова температура газов на ЕЫХОДР печи и перед входом в котел-утилизатор означает, что унос на этом участке успевает догореть, а далее газы частично охлаждаютс за счет теплоотдачи через стенки газохода Понижение температуры обжиговых газов по всей длине газохода означает, что процесс практиче- заканчиваетс в печном пространстве или о начале газохода, что соответствует пониженной нагрузке.

Управление процессом обжига подачей мтерпала в печь на основе комплектною параметра, включающего взаимосв занные вели« /пы - значение температуры обжиговых печей tori и величины, пропорциональной разности температур 1 Дт.ог , позвол ет одновременно поддерживать как температуру процесса tor в некотором оптимальном дл конкретно о материала диапазона, так и положение зоны завершени реакции обжига в некотором диапазоне по газовому тракту агрегата КС

На чертеже приведена аппаратурна схема реализации предлагаемого способа

Система управлени процессом обжига сульфидного сырь в печи 1 кип щего сло с газоходом 2 и котлом-утилизатором 3 включает контур стабилизации расхода дуть , содержащий расходомер 4, регулирующий блок 5 и исполнительное устройство (регулирующий орган) б, и систему управле им температурным режимом, содержащую двойную термопару 7 и одинарную термопа ру 8, установленные соответственно на выходе печи и перед котлом-утилизатором

регулирующий блок 9, электродвигатель 10 привода питател 11 сульфидного материала . Кроме того, система содержит блок 12 измерени разности температур обжиговых газов на выходе из печи и перед котлом-ути- лизатором, фильтр 13 (дл подавлени по- мдх) и блок 14 умножени на посто нный коэффициент.

Одна из термопар 7 подсоединена к одному из вхо дов Переменна регулирую- щего блока 9, друга термопара 7 и термопара 8 соединены с входами блока 12 разности температур, выход которого св зан с входом фильтра 13, а выход фильтра 13 присоединен к входу блока 14 умноже- ни на посто нный коэффициент. Выход блока 14 соединен с другим входом Переменна регулирующего блока 9. К входу Задание подсоединен выход задатчика температуры (не показан).

Соединени элементов системы управлени выполнены так, что изменение температуры обжиговых газов воздействует на изменение расхода сырь следующим образом-

увеличение температуры обжиговых газов на выходе из печи вызывает уменьшение подачи материала в печь;

увеличение разности температур обжиговых газов на выходе из печи и в конце газохода (перед котлом-утилизатором) A t or - tori - tor2 вызывает увеличение подачи материала в печь.

Система управлени работает следующим образом,

В установившемс состо нии стабилизированы все параметры процесса - расход дуть и материала (при посто нном его составе ), температура обжиговых гззов по тракту и положение зоны завершени реак- ций.

В случае возникновени возмущени , например, при увеличении расхода материала , вызванном изменением гранулометрического состава материала (поскольку при этом мен етс характеристика тарельчатого питател ), повышаетс температура обжиговых газов на выходе из печи, при этом за счет перемещени зоны догорани уноса в начало газохода измен етс (увеличивает- с ) как сама температура обжиговых газов на выходе из печи, так и разность температур обжиговых газов на выходе из печи и перед котлом-утилизатором

В результате нарушени баланса сигна- лов на входе регулирующего блока 9 измен етс выходной сигнал и, соответственно, расход материала путем изменени частоты вращени двигател 10 привода тарельчатого питател 11 до достижени нового установившегос температурного состо ни процесса обжига. В данном случае вследствие увеличени степени уноса материала и перемещени зоны окончани реакции в начало газохода равновесие будет достигнуто при более высоких значени х температуры toi 1 и разности

At tori tor2 .

Величина диапазона изменени tori и св занной с ней разности температур Ator, характеризующей положение зоны завершени реакции обжига, дн конкретного а;- регата определ етс коэффициентом к.

Вли ние величины коэффициента k на соотношение диапазонов изменени tor.1 и Ator в процессе управлени следующее. Поскольку алгебраическа сумма значени температуры tori и величины, пропорциональной разности температур k At0r в установившемс состо нии должна быть равна заданному значению tsa, т.е.

Хзд tori - k Ator const (что соответствует пор дку подсоединени элементов системы к регулирующему блоку исход из указанных выше условий вли ни вход щие в уравнение величин на изменение расход материала), то очевидно, что диапазон изменени температуры tori при фиксированном диапазоне изменени A tor тем больше, чем больше значение k.

Таким образом, при увеличении k в установившемс состо нии соответственно увеличиваетс отклонение tor i и уменьшаетс диапазон изменени At0r, и наоборот, уменьшение k приводит к уменьшению диапазона изменени tori при увеличении диапазона изменени Ator.

Поскольку дл конкретного агрегата известны максимальное и минимальное значени Ator, определ йте допустимое положение зоны завершени реакций обжига по газовому тракту агрегата, то выбором значени коэффициента k можно установить пределы перемещени зоны завершени реакции обжига и изменени температуры на выходе из печи в заданных пределах при различных нагрузках (в пределах допустимого диапазона).

Использование предлагаемого способа управлени процессом обжига позволит снизить регламентные потери серы с огарком с 0,8 - 1,0% в среднем на 0,1 - 0,15%, что позволит сэкономить пор дка 300 т колчедана в год на одну печь КС; увеличить кампанию агрегата за счет более жесткой стабилизации температурного режима, улучшить степень контактировани сернистого газа на 0,005% за счет повышени стабильности процесса обжига.

Claims

Формула изобретени Способ управлени процессом обжига сульфидных материалов в печи кип щего сло , включающий измерение температуры обжиговых газов на выходе из печи и изменение расхода материала, подаваемого в печь, на основе измеренной температуры , отличающийс тем, что, с целью снижени потерь серы, дополнительно измер ют разность температур сбжиго- вых газов на выходе из печи и на входе в котел-утилизатор, суммируют значение температур обжиговых газов на выходе из печи со значением,пропорциональным измеренной разности температур, а изменение расхода материала, подаваемого в печь, осуществл ют в зависимости от полученной суммы.

гв

4

3d

IB 1&.

в