Регулирование соотношения "топливо-воздух"

Печи снабжаются воздухом для горения турбовоздуходувными машинами. Обычно от одной магистрали снабжается несколько печей. Регулирование рас­хода воздуха производится с помощью регулирующего клапана. В случае если одна печь снабжается от отдельной воздуходувной машины, более экономичным способом регулирования количества подаваемого в печь воздуха является изме­нение частоты вращения турбины с помощью регулируемого электропривода.

Предположим, что средний напор (давление) в воздушной магистрали постоянен и поддерживается отдельной системой регулирования общего турбокомпрессора. Тогда подача воздуха в печьбудет пропорциональна перемещению регули­рующего клапанаи давлению в сети. Задание на величину подачи воздуха в печь подается на вход соответствующего регулятора от системы регулирова­ния расхода газа и корректируется от системы контроля состава дыма. Существуют и другие системы регулирования температуры (например, на стане 2000 ОАО «Северсталь»), в которых регулятор температуры воздействует на количество подаваемого в печь воздуха, а регулятор соотношения газ-воздух изменяет расход топлива согласно заданному соотношению. Конкретному расходу газа соответствует вполне оп­ределенная подача воздуха, обеспечивающая полноту сгорания топлива и не позволяющая выбрасывать несгоревшее топливо или охлаждать печь за счет избыточной подачи воздуха в печь. Характеристика, описывающая изменение температуры от расхода воздуха при посто­янном расходе газа, имеет экстремальный характер (рис. 14). Обычно соотношение "топливо-воздух" устан

Рис. 14

авлива­ется экстремальным р

tº

егулятором, определяющим опти­мальное значение коэффициента соотношения расходовв зависимости от состава смешанного газа и его теплотворной способности. В к

Q_В

ачестве топлива используется смесь коксового, доменного и природного газа, подаваемая с газосмесительной станции. В данной модели соотношение расходов газ-воздух принято постоянным. Ведущим считается расход газа, а ведомым – расход воздуха.

В ряде систем регулирования в дымовом тракте установлены газоанализаторы, с помощью которых измеряется количество окиси углерода и кислорода в продуктах сгорания и кор­ректируется ранее установленное соотношение "газ-воздух". Модель будет следующей (рис. 15).

P

Q

Q

Q

X

X

X

Q

W_Р.В

К_C.Р

P

β

Рис. 15

Структура модели аналогична той, что используется для анализа системы регулирования расхода газа (рис. 9). Задание на расход воздуха поступает от контура регулирования расхода газа и обеспечивает оптимальные условия горения в любых режимах работы печи. Коэффициент соотношения расходов принимается постоянным. В модели можно учесть коррекцию этого коэффициента (например, по показаниям газоанализатора в обводящем тракте), вводя на вход системы дополнительное воздействие.

Для определения коэффициента , а также определения типа и параметров регулятора можно воспользоваться методикой, достаточно подробно изложенной в разделе, посвященном регулированию расхода газа. В зависимости от выбранной структуры моделей задание может выдаваться в единицах измерения расхода (рис. 15) или в виде уровней тока или напряжения. От этого, естественно, будут зависеть параметры объекта, а соответственно и регулятора.