Автоматизация процесса прокалки кокса во вращающихся печах (Отчет по производственной практике), страница 15

В условиях хорошей герметизации газового тракта от пы­левой камеры до дымососа существует жесткая зависимость между открытием направляющего аппарата дымососа и раз­режением по тракту. При этом такая схема стабилизации аэ­родинамического режима осложняется только тем, что по технологии требуется выдерживать ограничение сверху на температуру отходящих газов. Эта температура не должна превышать регламентное значение и такое требование мож­но выдержать, изменяя разрежение печных газов в холодной головке в допустимых пределах. При автоматическом регу­лировании такое ограничение оказывается существенным, так как по опыту эксплуатации печей имеющееся запазды­вание реакции температуры на изменение разрежения печ­ных газов оказывается переменным в зависимости от степе­ни герметизации газового тракта (от десятков секунд до де­сятков минут). Под автоматической стабилизацией температурного режи­ма прокалки кокса понимают оперативный контроль и регу­лирование температуры материала в зоне прокалки. Темпе­ратура прокалки измеряется с помощью радиационного пиро­метра, визированного на футеровку внутренней стенки печи в конце зоны прокалки кокса. Контур стабилизации темпера­туры материала в зоне прокалки рассчитывают исходя из оп­тимального диапазона температуры прокалки 1220-1270 °С (режим 1) и 1050-1100 °С (режим 2), а также приемлемой величины зоны нечувствительности регулятора 4-8 °С. Реги­страция технологических параметров — расхода топлива и температуры материала в печи — показывает, что реально имеют место существенные колебания мгновенных значений этих параметров в герцевой области частот. Это обстоятель­ство требует в качестве действующих выбирать средние зна­чения регулируемых параметров, в качестве которых можно принять текущие средние значения: для расхода — за 15с, для температуры — за 20 с (аппаратурное усреднение преоб­разователя радиационного пирометра задается в диапазоне 5-20 с).

При появлении существенного рассогласования между дей­ствующим значением температуры и заданным оптимальным ее значением изменяется расход топлива на горелочное уст­ройство. Принимая во внимание необходимость обеспечения устойчивости показаний оптического пирометра и ликвидации запыления газового потока в зоне прокалки печи от пыли из холодильника, разрежение в перегрузочной течке между холо­дильником и печью стабилизируется на уровне 20 Па.

Основной технической трудностью при настройке системы управления температурой прокалки оказывается характерное для всех вращающихся печей наличие запаздывания между изменениями расхода топлива и температуры материала в пе­чи. Величина запаздывания соизмерима с постоянной времени по этому каналу (для печи прокалки порядок величин 20 и 25 с соответственно) и стандартные регуляторы (ПИ и ПИД) дают колебательный переходный процесс, что дестабилизиру­ет качество прокаленного кокса. В таких случаях рекоменду­ется использовать импульсные системы автоматического регу­лирования.

Если при прокалке нефтяных коксов процесс ведется с до­жигом летучих веществ в печи третичным воздухом, без подачи топлива в печь, то характер автоматического регулирова­ния температуры прокалки существенно меняется. В этом слу­чае разность между действующим значением температуры и заданным для регулирования преобразуется в сигнал управля­ющего воздействия на систему подачи третичного воздуха. Ве­личина управляющего воздействия вычисляется пропорцио­нально фактическому отклонению температуры прокалки. То есть роль топливной горелки выполняет система дожига лету­чих в третичном воздухе.

Если летучие вещества, выделяющиеся из кокса в процессе прокалки, сгорают полностью, а тепла для удержания задан­ной температуры в печи окажется недостаточно и она начнет снижаться, то АСУ ТП должна автоматически включать подсветку топли­вом через горелку. Печь будет работать в смешанном режиме:  дожиг в печи летучих + топливная подсветка. Управление тем­пературой прокалки будет вестись в обычном режиме, регули­рованием подачи топлива на горелку.