Система автоматического регулирования соотношения газ—воздух в ванной печи

 

Для регулирования процесса горения в ванной стекловаренной печи важным является поддержание определенного соотношения газ—воздух, обеспечивающего наиболее эффективное сжигание топлива. Количество воздуха, необходимое для полного сжигания топлива Q_T, называют теоретически необходимым для горения.

Практически в стекловаренную печь подают несколько больше воздуха Q _Д (избыток воздуха), так как в горелках не происходит его полного перемешивания с топливом. Под коэффициентом избытка воздуха понимают отношение количества воздуха, действительно подаваемого на горение, к теоретически необходимому, т.е.

 

α = Q _Д / Q_T.

 

В ванных стекловаренных печах сжигание топлива производят с коэффициентом избытка воздуха α = 1,05 - 1,3.

Система автоматического регулирования соотношения газ — воздух предназначена для поддержания этого соотношения в заданных пределах, что обеспечит наиболее эффективное сжигание топлива, получение оптимальных термических характеристик факела и соблюдение заданных химических свойств атмосферы ванной печи. Для поддержания соотношения газ — воздух регулируется количество воздуха, подаваемого на горение в печь, при заданном коэффициенте избытка воздуха а. Таким образом, схема соотношения газ—воздух имеет вид

 

Q_T · α  = Q_B / K,

 

где Q_t — расход топлива;

     α — коэффициент избытка воздуха;

     К — коэффициент, учитывающий теоретически необходимое количество воздуха (м³) при α =1 (для сжигания единицы топлива);

     Q_B — расход воздуха.

 

Следовательно, для поддержания постоянства соотношения топливо—воздух необходимо формировать сигнал, пропорциональный произведению Q_T · α. На рис. 119 представлена принципиальная электрическая схема системы регулирования соотношения газ—воздух, функциональная схема которой рассмотрена в лекции №§ 56.

 

 

Система регулирования соотношения газ—воздух предназначена для поддержания расхода воздуха, подаваемого на горение, в заданном соотношении к расходу газового топлива на данной горелке.

Сигнал разбаланса соотношения вырабатывается в измерительном блоке И04 (4в), на который поступают:

— сигнал, соответствующий расходу воздуха, от дифференциального манометра ДМ-ЭР2 (46), измеряющего перепад давления на суживающем устройстве (4а). Этот сигнал подается также на показывающий прибор М1731С (4г) и в управляющую вычислительную машину, осуществляющую централизованный контроль процесса;

— сигнал, соответствующий расходу газа, из схемы регулирования расхода (рис. 118);

— сигнал, соответствующий температуре подаваемого воздуха, от термосопротивления ТС (4д) через нормирующий преобразователь НП-СЛ1-М (4е). Этот сигнал служит для коррекции расхода воздуха при изменении его температуры и, соответственно, плотности;

— сигнал задания соотношения от ручного задатчика ЗУ11 (4з). В случае рассогласования в измерительном блоке вырабатывается сигнал разбаланса, подающийся в блок регулирования (4и) Р21, откуда управляющее воздействие передается через блок управления БУ21 (4к) и пускатель ПБР (4л) на исполнительный механизм МЭО (4м), управляющий поворотной заслонкой на воздухопроводе.

Блок управления БУ21 (4к) служит для выбора режима работы. При положении переключателя Р осуществляется дистанционное управление исполнительным механизмом при помощи кнопок SA 1, SA 2 («Больше» и «Меньше») на панели блока БУ21. При переводе переключателя в положение А происходит автоматическая стабилизация соотношения расходов газа и воздуха по описанной схеме. В положении В осуществляется управление расходом воздуха от внешнего устройства, например от управляющей вычислительной машины. В этом случае управление производится в соответствии с алгоритмом соотношения газ — воздух, блок-схема которого приведена на рис. 120.

 

 

Блок указателей Б12 информирует оператора о положении исполнительного механизма. Он связан с токовым датчиком, установленным в исполнительном механизме, через блок усилителей БУ2. Информация, необходимая для функционирования данного алгоритма, извлекается из данных алгоритма централизованного контроля (АЦК) с цикличностью 10 мин.

После включения алгоритма (1) производится расчет величины расхода воздуха Q _Р = KB (3). Величина расхода газа В извлекается из алгоритма стабилизации расхода газа для соответствующей пары горелок. Далее производится опрос датчика расхода воздуха Q_B (4) и после этого - расчет и анализ величины Δ Q ≤ Q _Р - Q_B (5). Если Q _Р - Q_B > Δ Q ', то выходим на «Конец» (8), если Q _Р - Q_B < Δ Q ', то производится расчет времени работы и направления вращения исполнительного механизма τ = k· Δ Q (6).

В модуле кодового управления контактном (МКУК) УВК М6000 в зависимости от знака управляющего воздействия включается соответствующее реле на время τ (7).

Цикл регулирования (операции 4—7) продолжается до тех пор, пока отклонение расхода воздуха от заданной величины не станет меньше или равно Δ Q ', после этого выходим на «Конец» (8).

 

Контрольные вопросы

 

1 Опишите принципиальную схему системы автоматического регулирования расхода газа.

2 Опишите блок-схему алгоритма стабилизации расхода газа

3 Для чего предназначена система автоматического регулирования соотношения газ—воздух?

4 С каким коэффициентом избытка воздуха производят сжигание топлива в ванных стекловаренных печах?

5 Опишите принципиальную схему системы регулирования соотношения газ—воздух.

6 Опишите блок-схему алгоритма соотношения газ—воздух.

 

Литература

 

1 Кочетов В.С. Автоматизация производственных процессов и АСУП промышленности строительных материалов.- Л.; Стройиздат, 1981. [стр. 319 - 328]

Лекция № 41