Введение.

Эффективность работы методических печей во многом зависит от качества подготовки топлива и воздуха горения перед подачей их в печь Подготовка топлива осуществляется на заводских, цеховых станциях; на установках, об­служивающих группу печей, и для газообразного топлива состоит в стабилизации давления пе­ред печами и обеспечения заданной теплоты сгорания. При отоплении смесью газа, (коксового и доменного, природного и доменного, природного, коксового и доменного) стабилизацию давления и заданную температуру сгорания обеспечивает автоматика газосмесительных станций (ГСС), представляющих собой систему газопроводов с регулирующими органами (обычно поворотными заслонками), расположенными по две в каждом газопроводе.

Наличие двух регулирующих органов (РО) на каждом газопроводе приводит к значительным потерям давления регулируемых потоков, что может оказаться недопустимым при работе в условиях, когда запас по давлению смешиваемых газов одного из них мал.

Все существующие системы автоматизации ГСС могут быть подразделены на два основных класса: системы, в которых стабилизация давления смеси осуществляется изменением расхода одного из газов (ведущего) с последующим изменением расхода другого (ведомого), и системы, в которых расходы обоих газов изменяются одновременно при изменении давления смеси.

Выбор класса диктуется параметрами смешиваемых газов. Если имеется достаточный запас по давлению и расходу того из газов, которого в смеси больше, то предпочтительнее реализовать систему, относящуюся к первому классу. Если запаса нет, или он очень мал, то – ко второму.

Очень небольшое распространение имеют системы, в которых расход одного из газов (как правило, коксового) поддерживается постоянным, а расходы двух других газов (доменного и природного) изменяют так, что бы обеспечить заданные давление и теплоту сгорания или при обеспечении заданного давления максимально возможно использовать доменный газ.

Различие в построении схем автоматизации ГСС связано со спецификой их работы в условиях конкретного потребителя. Весьма часто диаметры РО завышены и в результате их регулировочные характеристики неудовлетворительны. По мере подключения новых потребителей влияние этого дефекта уменьшается или исчезает полностью. Из-за близкого расположения РО не удается установить отборы давления так, чтобы обеспечить однозначную зависимость между измеряемыми перепадами на РО и расходами газов через них. Очень трудно обеспечить геометрическое подобие проходных сечений РО особенно на начальном участке из-за различной не плотности их при полном закрытии. В результате ни стабилизация, ни поддержание равенства перепадов на РО при их перемещении не обеспечивают качественного регулирования заданного соотношения. Относительное изменение перепадов при единичном регулирующем воздействии возрастает при уменьшении расходов, что ведет к уменьшению запаса устойчивости системы регулирования. Чтобы указанных недостатков, переходят к схеме регулирования соотношения по измеряемым расходам (перепад на диафрагмах). Однако при низких расходах чувствительность расходомеров становится недостаточной, а при больших расходах – реакция на единичное возмущение – слишком большой, что сужает диапазон качественного регулирования, а отсутствие оперативной информации о текущем значении соотношения и теплоты сгорания рабочей смеси не позволяет оператору своевременно вмешаться в работу системы.

Даже при удовлетворительной работе систем регулирования соотношения газов и стабилизации давления смеси ее теплота сгорания может существенно отличаться от расчетной из-за колебания теплоты сгорания каждого из смешиваемых газов, что требует введение в схему дополнительного корректирующего контура.

Практически на всех ГСС стремятся поддерживать теплоту сгорания смеси постоянной. Между тем в ряде случаев преднамеренное ее изменение как дополнительное регулирующее воздействие может обеспечить более рациональное использование высококалорийного газа, повысить производительность печей и улучшить их управляемость.