Способ регулирования режима работы трубчатой печи

б с:л с е а Ц5А

ОП ИСАН Е

0 ц 7688

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.04.79 (21) 2745622/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (51) М. Кл.

С 10G 9/20

G 05D 27/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретенИй и открытий (53) УДК 66.012-52 (088.8) (72) Авторы изобретения

О. В. Киракозов, Ю. Н. Трофимов, М. М, Емельянов, А. Л. Овечкин, Я. И. Шумов и В. Ф. Савин

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа и Краснодарский нефтегазоперерабатывающий завод (71) Заявители (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

РАБОТЫ ТРУБЧАТОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к способам регулирования процесса подогрева продуктов в трубчатых печах и может применяться в нефтехимической, газоперерабатывающей и других отраслях народного хозяйства.

Известен способ автоматического регулирования режима работы трубчатой печи, согласно которому в зависимости от средней температуры камер печи изменяют подачу топлива в эти камеры, по разности температур между нагревательными змеевиками и их средней температурой перераспределяют расходы продукта через соответствующие змеевики этих камер, а температуру в топочном пространстве четных камер печи регулируют подачей в эти камеры топлива (1).

Известен также способ автоматического регулирования температуры продукта в трубчатой печи, включающий разделение потока топлива на две части, подачу одной из них между нагревательными элементами и воздействие на ее расход в зависимости от температуры продукта на выходе печи и подачи второй части топлива на каждый нагревательный элемент (2).

Недостатками известных способов являются неравномерность распределения средних температур в камере нагрева и отсутствие средств управления выравнивания этих температур, что приводит к перерасходу топлива.

Целью изобретения является снижение расхода топлива.

Поставленная цель достигается тем, что подачу второй части топлива на каждый нагревательный элемент осуществляют в зависимости от разности температур продукта на выходе печи и продукта на выходе

10 каждого нагревательного элемента.

Согласно изобретению большой поток газа (65 — 70%) подают через коллектор к форсункам, расположенным между нагревательными элементами. Из-за неравенства

15 расходов сырьевых потоков через элементы распределения тепла, температура на выходе каждого потока и теплонапряженность каждого элемента различные.

Одновременно подача частей другого

20 (меньшего, составляющего 35 — 30% всего потока газа) потока газа к форсункам, расположенным непосредственно у нагревательных элементов, обеспечивает выравнивание температуры на выходе каждого

25 потока и теплонапряженности каждого из элементов без изменения температуры на выходе печи.

Автоматическое регулирование расходов каждой из частей меньшего потока газа и

30 расхода большего потока газа в указанных

768804 пределах позволяет устранить колебания температуры на выходе печи и поддерживать теплонапряженность нагревательных элементов согласно технологическому регл а менту.

На чертеже показана принципиальная схема устройства, реализующего способ.

Регулирование температуры продукта на выходе печи производят с помощью регулятора 1, получающего сигнал от преобразователя 2. Преобразователь 2 работает комплексно с термоэлектрическим термометром 3 и воздействует через регулятор 1 на клапан 4 подачи газа между нагревательными элементами. Регулирование разности температур продукта на выходе печи и продукта, на выходе каждого нагревательного элемента осуществляют с помощью регуляторов 5, получающих сигнал от преобразователей 6, работающих в комплексе с термоэлектрическими термометрами 7 и изменяющих расход каждой из частей другого потока газа с помощью регулирующих клапанов 8, установленных на линиях подачи газа к нагревательным элементам. При увеличении температуры продукта на выходе печи автоматически изменяют с помощью преобразователя 2 и регулятора 1 расход потока газа между нагревательными элементами, что приводит, в свою очередь, к изменению температур на выходе каждого из нагревательных элементов. Сигнал каждого из преобразователей 6 воздействует на свой регулятор 5 разности температур, который с помощью регулирующих клапанов 8 изменяет подачу газа к соответствующему нагревательному элементу.

Если температура на выходе печи не установится равной заданной, цикл управления повторяют до достижения заданного теплового равновесия и возникновения новых возмущений.

Пример. Проводили регулирование вертикальной цилиндрической трубчатой печи F-101 секции реакции установки деметилирования толуола на Краснодарском нефтегазоперерабатывающем заводе. Газосырьевую смесь (водородсодержащий газ и толуол) подают в количестве 18,5 м /час при температуре 312 С параллельными потоками в четыре змеевика.

Топливный газ разделяют на два потока, из которых больший направляют через общий коллектор между змеевиками, а меньший поток, разделенный на части, — непосредственно на змеевики. Температуру продукта на выходе печи поддерживают на уровне 624,0 С, а на выходе змеевиков

625,2 С. Общий расход газа составил

5 1860 нмз/час.

При изменении расхода сырья до

20 м /час, сигналом преобразователя 2 через регулятор 1 увеличивают подачу газа на форсунки, расположенные между змее10 виками, что приводит к стабилизации температуры на прежнем уровне (624,0 С) и изменению разности температур. После этого регуляторы 5 начнут изменять расход газа на форсунки у змеевиков, до дости15 жения разности температур 1,0 — 0,8 С. В результате температуру на выходе печи поддерживают равной 624,0 — 624,1 С, что соответствует требованиям технологического регламента и позволяет получить про20 дукт заданного качества.

Использование данного способа обеспечивает сокращение энергозатрат на нагрев на 8 — 10 /О (удельные энергозатраты при использовании системы прототипа состав25 Ms/ч ляли 91,5, а в предложенной нмэ/ч м /ч

83,7 ) и увеличение межремонтного нмз/ч ) з0 пробега труб нагревательных элементов в

2 раза.

Формула изобретения

35 Способ автоматического регулирования работы трубчатой печи, включающий разделение потока топлива на две части, подачу одной из них между нагревательными элементами и воздействие на ее расход в

40 зависимости от температуры продукта на выходе печи и подачи второй части топлива на каждый нагревательный элемент, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода топлива, подачу второй ча45 сти топлива на каждый нагревательный элемент осуществляют в зависимости от разности температур продукта на выходе печи и на выходе каждого нагревательного элемента.

50 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 446535, С 10G 9/20, 1972.

55 2. Авторское свидетельство СССР № 601675, G 05D 23/19, 1973.

768804

Корректор Л. Орлова

Редактор Т. Глазова

Заказ 2405/7 Изд. № 528 Тираж 545 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Г. Огаджанов

Техред О. Павлова юР