mal drift ¨ar en l¨agre samplingsfrekvens tillr¨acklig, men f¨or att f˚a bra m¨atdata ¨aven vid driftst¨orningar v¨aljs samplingsfrekvensen 5 Hz vid n¨astan all datainsamling med extern logger. Vid m¨atningen ¨over reglerventilen vid kraftverket anv¨andes dock samplingsfrekvensen 2 Hz f¨or att ut¨oka tidsintervallet f¨or datainsamlingen.
6.1.3
Styr och ¨overvakningssystem
D˚a m¨atdata loggats med hj¨alp av styrsystemet har samplingsfrekvensen begr¨ansats av styrsystemets uppdateringshastighet. Vi loggningen av topptryck och material- ventilens ¨oppningsgrad p˚a M4 anv¨andes samplingsfrekvensen 5 Hz och vid log- gning av fl¨odet till koksverket anv¨andes samplingsfrekvensen 0,5 Hz. Sampling- shastigheterna ¨ar fullt tillr¨ackliga f¨or att studera st¨orningarna i hyttgasn¨atet.
6.2
M¨atpunkter
I hyttgasn¨atet finns ett flertal fasta m¨atpunkter f¨or tryck och fl¨ode. M¨atv¨ardena fr˚an dessa givare anv¨ands f¨or reglering samt f¨or analys av processen. M¨atv¨arden fr˚an givarna lagras i loggerdatorerna ER och HY enligt kapitel 6.1.1.
De tryckgivare som finns permanent monterade ger inte en helt¨ackande tryck- bild av hyttgasn¨atet. F¨or att ˚aterge tryckfallen ¨over olika komponenter i modellen kr¨avs att trycket kan m¨atas f¨ore och efter de intressanta komponenterna. F¨or att uppn˚a detta kr¨avdes att extra tryckgivare monterades upp.
I hyttgasn¨atet finns ett f˚atal m¨atpunkter f¨or fl¨odesm¨atning. Fl¨odesbilden ¨ar be- tydligt s¨amre uppm¨att ¨an tryckbilden och det finns inte n˚agon m¨ojlighet att inf¨ora n˚agra extra fl¨odesm¨atningar. F¨or att komplettera fl¨odesm¨atningarna ber¨aknas fl¨od- ena vid facklor och masugnstopp utifr˚an facklornas ventill¨agen respektive gassam- mans¨attningen.
6.2.1
M¨atpunkter vid hyttan
F¨or att studera hyttgasproduktionen i masugnarna lagras m¨atv¨arden fr˚an m¨at- punkter vid hyttan. De flesta m¨atningarna ¨ar utf¨orda p˚a M4. F¨or att minska omfattningen p˚a datainsamlingen antas att de data som samlas in vid M4 ¨aven vara representativa f¨or M2. M¨atpunkterna vid hyttan presenteras i tabell 6.3. I tabellen redovisas vilken storhet som m¨ats, vilken utrustning som anv¨ants samt m¨atningens samplingsfrekvens. I sista kolumnen anges om m¨atpunkten ¨ar perma- nent eller tillf¨allig, P = permanent och T = tillf¨allig. Samtliga m¨atpunkters fysiska placering redovisas i bilaga A.
Eftersom den logger som anv¨ants vid datainsamlingen endast har 8 ing˚angar har inte all datainsamlig varit m¨ojlig att genomf¨ora samtidigt.
Anledningen till att topptycket p˚a M4 lagras tv˚a g˚anger ¨ar att det finns intresse av att studera sambandet mellan topptyck och materialventilens ¨oppningsgrad.
Tabell 6.3.M¨atpunkter vid hyttan
Plats Beskrivning Utrustning Samplingsfrekvens
P1 Fl¨ode kallbl¨aster, M4 Logger 5 Hz P
Tryck kallbl¨aster, M4 Logger 5 Hz P
P2 Tryck varmbl¨aster, M4 Logger 5 Hz P
P3 Topptryck, M4 Logger 5 Hz P
Topptryck, M4 Styrsystem 5 Hz P
¨
Oppningsgrad, materialventil Styrsystem 5 Hz P
Ber¨aknat hyttgasfl¨ode M4 HY 60 s medelv¨arde P
P4 Tryck f¨ore grenr¨or Logger 5 Hz P
P5 Tryck f¨ore elektrofilter 41 Logger 5 Hz P
P6 Tryck efter grenr¨or Logger 5 Hz P
P7 Tryck efter elektrofilter 42 Logger 5 Hz P
P8 Fyllnadsgrad gasklocka Logger 5 Hz P
P9 Tryck i r¨or mot gasklocka Logger 5 Hz T
P10 Fl¨ode blandgas varmapp. M4 HY 60 s medelv¨arde P Fl¨ode koksgas varmapp. M4 HY 60 s medelv¨arde P
P11 Tryck efter fackla Logger 5 Hz P
P12 Ber¨aknad summafackling HY 60 s medelv¨arde T
P13 Topptryck, M2 HY 60 s medelv¨arde P
Ber¨aknat hyttgasfl¨ode M2 HY 60 s medelv¨arde P P14 Fl¨ode blandgas varmapp. M2 HY 60 s medelv¨arde P Fl¨ode koksgas varmapp. M2 HY 60 s medelv¨arde P
P15 Tryck efter utlopp M2 Logger 5 Hz T
Dessutom unders¨oktes topptryckets inverkan p˚a gasn¨atets tryck. F¨or att undvika problem med synkronisering lagras m¨atv¨arden f¨or topptrycket parallellt med olika utrustning.
Gasklockans niv˚a m¨ats med en radar som ¨ar placerad p˚a klockdelen av gasklock- an. Radarn m¨ater avst˚andet till klockans botten. Utifr˚an signalen kan gasklockans fyllnadsniv˚a ber¨aknas.
Hyttgasfl¨odet fr˚an masugnstoppen ¨ar en ber¨aknad signal som lagras i HY- datorn. Ber¨akningen bygger p˚a en kv¨avebalans, d¨ar kv¨avem¨angden i bl¨asterluften j¨amf¨ors med kv¨avem¨angden i hyttgasen. Kv¨avehalten i bl¨asterluften kan ber¨aknas, eftersom m¨angden av best˚andsdelarna luft, syre och ˚anga ¨ar uppm¨atta. Kv¨avehal- ten i hyttgasen best¨ams med en gasanalysator som ¨ar placerad i masugnstoppen. Gasanalysatornas os¨akerhet ¨ar inte fastst¨alld. Det ber¨aknade hyttagsfl¨odet fr˚an masugnstoppen anses d¨arf¨or ha en stor os¨akerhet. Ber¨akningen som anv¨ands f¨or att best¨amma hyttgasfl¨odet fr˚an masugnarna redovisas i bilaga C.
6.2 M¨atpunkter 37
Varmapparaternas totala gasf¨orbrukning m¨ats med venturir¨or som ¨ar placer- ade vid inloppet till varje varmapparat. F¨or att ber¨akna hyttgasf¨orbrukningen m¨ats ¨
aven hur mycket koksgas som blandas in i hyttgasen.
Ber¨aknad summafackling ¨ar inte en uppm¨att signal utan ber¨aknas utifr˚an fack- lornas ventill¨agen. Ventilernas ¨oppningsgrad m¨ats och blir insignaler till en funktion som ber¨aknar fl¨odet genom facklorna. Funktionen som anv¨ands ¨ar inte verifierad genom f¨ors¨ok p˚a flera ˚ar och anses d¨arf¨or ha en stor onoggrannhet. Funktionens utseende redovisas i figur 6.1.
Figur 6.1.Gasfl¨ode genom fackla 1 och fackla 2 som funktion av ¨oppningsgraden
De befintliga m¨atpunkterna ger en otillr¨acklig bild av hur tryckfallen ser ut mellan gasklockan och vertikalr¨oret. F¨or att studera tryckfallen i r¨oret mellan M4:s utlopp och gasklockan monteras en tryckgivare upp d¨ar r¨oret med 1 meter i di- ameter ansluter till det gr¨ovre r¨oret med 1,4 m i diameter utanf¨or M4:s elektrofil- ter. Ytterligare en tryckgivare monteras upp vid utloppet fr˚an M2:s elektrofilter. M¨atpunkten ¨ar intressant f¨or att unders¨oka tryckf¨orlusterna i r¨oret mellan M2:s utlopp och vertikalr¨oret, samt f¨or att studera tryckf¨orlusterna mellan facklorna och M2:s elektrofilter.
6.2.2
M¨atpunkter vid kraftverket
De m¨atpunkter som anv¨ands vid kraftverket redovisas i tabell 6.4. I tabellen finns information om m¨atpunktens placering, vilken utrustning som anv¨ants samt sam- plingsfrekvens. I den sista kolumnen anges om m¨ataren ¨ar permanent = P eller tillf¨allig = T. M¨atpunkters fysiska placering redovisas i bilaga A.
Det ¨ar inte m¨ojlig att samla in data fr˚an alla m¨atpunkter samtidigt, eftersom loggern endast har 8 ing˚angar.
Tabell 6.4.M¨atpunkter vid kraftverket
Plats Beskrivning Utrustning Samplingsfrekvens
P16 Tryck vid vertikalr¨or Logger 5 Hz P
P17 Fl¨ode hyttgas till koksverk Styrsystem 0,5 Hz P
P18 Tryck vid OK2 ER 30 s medelv¨arde P
Inblandad m¨angd koksgas ER 30 s medelv¨arde P
Fl¨ode OK2 ER 30 s medelv¨arde P
P19 Fl¨ode blandgas till OK3 Logger 5 Hz P
P20 Tryck vid DO-ventil, OK3 Logger 5 Hz T
Differenstryck ¨over reglerventil Logger 5 Hz T
¨
Oppningsgrad reglerventil Logger 5 Hz T
P21 Tryck f¨ore f¨ordelarl˚ada Logger 5 Hz T
P22 Tryck efter f¨ordelarl˚ada Logger 5 Hz T
P23 Tryck efter snabbst¨angare 1 Logger 5 Hz T
P24 Tryck efter snabbst¨angare 2 Logger 5 Hz T
P25 Eldstadstryck OK3 Logger 5 Hz P
Fl¨odet till koksverket m¨ats med hj¨alp av en strypskiva som ¨ar placerad i r¨oret mellan vertikalr¨or och koksverk. Genom att m¨ata tryckfallet ¨over strypskivan kan fl¨odet ber¨aknas. Fl¨odet till OK3 m¨ats d¨aremot med en ultraljudsm¨atare. Genom att m¨ata tiden det tar att s¨anda en signal mellan tv˚a ultraljudssensorer som ¨ar placerade diagonalt p˚a b˚ada sidor om r¨oret kan fl¨odet ber¨aknas. M¨atningen med ultraljudsm¨atare orsakar inget tryckfall.
De fasta tryckgivarna ger inte en fullst¨andig bild av trycken i OK3. Avst˚andet mellan de befintliga givarna vid OK2 och pannans eldstadsundertryck ¨ar stort och d¨ar finns m˚anga komponenter som orsakar tryckfall. F¨or att studera tryckfallen ¨over reglerventil, f¨ordelarl˚ada, snabbst¨angare och br¨annare monteras tryckgivare mellan dessa komponenter.