Проектирование автоматической системы управления температурным режимом печи пиролиза П-101 установки получения технического водорода
2.8 Технологический анализ печи пиролиза П-101
Ведущими называются параметры, незначительное изменение которых приводит к существенному изменению результативного показателя. С целью уменьшения затрат на автоматизацию из технологических параметров в качестве объектов автоматизации выбираются ведущие параметры.
На рисунке изображена блок - схема печи П-101.
Рис. 5 блок - схема печи П-101.
Цель - увеличение процентного содержания водорода.
В процессе выбора ведущих параметров были проанализированы данные регламента . Было установлено, что процентное содержание водорода в большей степени зависит от температуры в печи, следовательно, ведущим параметром является температура в печи. Но так как температуру в печи не измеряем, а процесс непрерывный, интенсивный, поэтому о температуре в печи судим по температуре на выходе с печи.
Зависимость процентного содержания водорода в пирогазе от температуры на выходе из печи показана на рисунке 6.
Рис. 6 Зависимость процентного содержания водорода в зависимости от температуры пирогаза на выходе из печи.
Проанализировав рисунок 6, видим, что максимальный выход водорода происходит при температуре 850 ОС. В соответствии с рисунком, температура пирогаза на выходе с печи должна поддерживаться с точностью ±5 ОС, т.е 845±5 ОС.
В настоящее время на производстве в печи пиролиза по регламенту поддерживается температура 800±50 ОС. Существующий уровень автоматизации объекта не обеспечивает необходимый уровень точности поддержания температуры. Поэтому не выполняется задача управления печью.
В настоящее время температура печи регулируется расходом топливного газа, с помощью одноконтурной САР. Этого недостаточно для решения поставленной задачи управления, т.к. на температуру в печи влияет и нагрузка по сырью.
В дипломном проекте предлагается повысить точность поддержания температуры путем введения каскадного регулирования с компенсацией возмущений по расходу топливного газа и нагрузке в печи.
Ку>Тпирогаза = 845±5 ОС.
Тпирогаза - температура пирогаза на выходе из печи.