Автоматическая система непрерывного контроля состояния насадки доменного воздухонагревателя
Ескіз недоступний
Дата
2020
Автори
Койфман, А. А.
Демкив, В. Н.
Симкин, А. И.
Койфман, О. О.
Демкив, В. М.
Сімкін, О. І.
Koyfman, O. O.
Demkiv, V. M.
Simkin, O. I.
DOI
https://doi.org/10.31498/2522-9990222020197073
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет»
Анотація
Выполнен анализ существующих методов оценки состояния воздухонагревателя, в частности его насадки. На основании существующих методов, была поставлена задача создания автоматической системы контроля состояния насадки воздухонагревателя. Выбраны основные режимные параметры воздухонагревателя, влияющие на эффективность его работы. Разработана структура автоматической системы непрерывного контроля состояния воздухонагревателя, в которую включен непрерывный контроль перепада давления в насадке, температура кожуха на различных уровнях, состава отходящих газов. Выбраны современные технические средства автоматизации. С использованием базы данных значений основных технологических параметров работы реального блока воздухонагревателей построена регрессионная зависимость, которая позволяет рассчитать коэффициент полезного действия работы каждого из воздухонагревателей. Выяснено, что регрессионная зависимость так же показывает «направление» и степень влияния каждого режимного параметра на теплотехническую эффективность работы воздухонагревателя. Выполнен расчет коэффициента полезного действия по каждому воздухонагревателю. Проведен сравнительный анализ расчетного КПД с технологическим. Показано, что расчетное значение практически совпадает с технологическим. С возможностью получения регрессионных зависимостей КПД и сопротивлениянасадки от основных параметров, характеризующих нагрева насадки и дутья, в режиме реального времени можно прогнозировать динамику изменения состояния воздухонагревателя или моделировать различные режимы работы блока. По результатам исследования можно утверждать, что разработанная система контроля может быть успешно внедрена и использована в доменном производстве.
Виконано аналіз існуючих методів оцінки стану повітронагрівача, зокрема його насадки. На підставі існуючих методів, була поставлена задача, створення автоматичної системи контролю стану насадки повітронагрівача. Обрані основні режимні параметри повітронагрівачів, які мають вплив на ефективність його роботи. Розроблено структуру автоматичної системи безперервного контролюстану повітронагрівача, в яку включений безперервний контроль перепаду тиску в насадці, температури кожуху на різних рівнях, складу газів, що відходять. Обрані сучасні технічні засоби автоматизації. З використанням бази даних значень основних технологічних параметрів роботи реального блоку повітронагрівачів була побудована регресійна залежність, яка дозволяє розрахувати коефіцієнт корисної дії роботи кожного з повітронагрівачів. З'ясовано, що регресійна залежність так само показує «напрямок» і ступінь впливу кожного режимного параметра на теплотехнічну ефективність роботи повітронагрівача. Виконано розрахунок коефіцієнта корисної дії по кожному повітронагрівачу. Проведено порівняльний аналіз розрахункового ККД з технологічним. Показано, що розрахункове значення практично збігається з технологічним. З можливістю отримання регресійних залежностей ККД та опору насадки від основних параметрів, що характеризують нагрів насадки і дуття, в режимі реального часу можна прогнозувати динаміку зміни стану повітронагрівача або моделювати різні режими роботи блоку. За результатами дослідження можна стверджувати, що розроблена система контролю може бути успішно впроваджена і використана в доменному виробництві.
The analysis of the existing methods for assessing the hot blast stove state, in particular its checkerwork was carried out. Based on the existing methods, the task of creating an automatic control system of the hot blast stove checkerwork state was set. The main operational parameters of the hot blast stove affecting the efficiency of its operation were selected. The structure of an automatic continuous control system of the hot blast stove state was developed, which includes continuous monitoring of the differential pressure in the nozzle, the casing temperature various levels, and the composition of the exhaust gases. Selected modern automation equipment. Using a database of the values of the main technological parameters of the operation of a real hot blast stoves block, a regression dependence was built, allowing to calculate the efficiency of each of the hot blast stoves. It was found that the regression dependence also shows the "direction" and the degree of influence of each operating parameter on the heat engineering efficiency of the hot blast stove. The calculation of the efficiency for each hot blaststove was performed. A comparative analysis of the calculated efficiency with technological efficiency was carried out. It was shown that the calculated value practically coincides with the technological value. With the possibility of obtaining regressiondependences of the efficiency and nozzle resistance on the main parameters characterizing the nozzle and blast heating, in real time it is possible to predict the dynamics of the hot blast stove state or to simulate various modes of operation of the unit.According to the results of the research, it is arguable that the developed control system can be successfully implemented and used in the blast furnace process.
Виконано аналіз існуючих методів оцінки стану повітронагрівача, зокрема його насадки. На підставі існуючих методів, була поставлена задача, створення автоматичної системи контролю стану насадки повітронагрівача. Обрані основні режимні параметри повітронагрівачів, які мають вплив на ефективність його роботи. Розроблено структуру автоматичної системи безперервного контролюстану повітронагрівача, в яку включений безперервний контроль перепаду тиску в насадці, температури кожуху на різних рівнях, складу газів, що відходять. Обрані сучасні технічні засоби автоматизації. З використанням бази даних значень основних технологічних параметрів роботи реального блоку повітронагрівачів була побудована регресійна залежність, яка дозволяє розрахувати коефіцієнт корисної дії роботи кожного з повітронагрівачів. З'ясовано, що регресійна залежність так само показує «напрямок» і ступінь впливу кожного режимного параметра на теплотехнічну ефективність роботи повітронагрівача. Виконано розрахунок коефіцієнта корисної дії по кожному повітронагрівачу. Проведено порівняльний аналіз розрахункового ККД з технологічним. Показано, що розрахункове значення практично збігається з технологічним. З можливістю отримання регресійних залежностей ККД та опору насадки від основних параметрів, що характеризують нагрів насадки і дуття, в режимі реального часу можна прогнозувати динаміку зміни стану повітронагрівача або моделювати різні режими роботи блоку. За результатами дослідження можна стверджувати, що розроблена система контролю може бути успішно впроваджена і використана в доменному виробництві.
The analysis of the existing methods for assessing the hot blast stove state, in particular its checkerwork was carried out. Based on the existing methods, the task of creating an automatic control system of the hot blast stove checkerwork state was set. The main operational parameters of the hot blast stove affecting the efficiency of its operation were selected. The structure of an automatic continuous control system of the hot blast stove state was developed, which includes continuous monitoring of the differential pressure in the nozzle, the casing temperature various levels, and the composition of the exhaust gases. Selected modern automation equipment. Using a database of the values of the main technological parameters of the operation of a real hot blast stoves block, a regression dependence was built, allowing to calculate the efficiency of each of the hot blast stoves. It was found that the regression dependence also shows the "direction" and the degree of influence of each operating parameter on the heat engineering efficiency of the hot blast stove. The calculation of the efficiency for each hot blaststove was performed. A comparative analysis of the calculated efficiency with technological efficiency was carried out. It was shown that the calculated value practically coincides with the technological value. With the possibility of obtaining regressiondependences of the efficiency and nozzle resistance on the main parameters characterizing the nozzle and blast heating, in real time it is possible to predict the dynamics of the hot blast stove state or to simulate various modes of operation of the unit.According to the results of the research, it is arguable that the developed control system can be successfully implemented and used in the blast furnace process.
Опис
Ключові слова
воздухонагреватель , насадка , температура купола , газодинамическое сопротивление , эффективность , повітронагрівач , насадка , температура купола , газодинамічний опір , ефективність , hot blast stove , checkerwork , dome temperature , gas-dynamic resistance , efficiency
Бібліографічний опис
Койфман А. А., Демкив В. Н., Симкин А. И. Автоматическая система непрерывного контроля состояния насадки доменного воздухонагревателя. Наука та виробництво. 2020. №22. С. 48–55. DOI: https://doi.org/10.31498/2522-9990222020197073 .