УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОМ КОТЛОАГРЕГАТА Российский патент 2008 года по МПК B03C3/68 

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в электрофильтрах тепловых электростанций.

Известно устройство для автоматического управления электрофильтром котлоагрегата, содержащее бункеры электрофильтра с уровнемерами, подключенными к приводам исполнительных механизмов встряхивания электродов, транспортный трубопровод, состоящий из секций с восходящими и наклонными участками, узлами подачи воздуха в нижние части восходящих участков [Патент РФ № 2192928, В03С 3/68, 2001].

Недостатком известного устройства является низкая надежность процесса сброса пыли из бункера в транспортный трубопровод, а также невозможность сброса пыли со всех бункеров электрофильтра одним транспортным трубопроводом.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для автоматического управления электрофильтром котлоагрегата, содержащее бункеры электрофильтра с уровнемерами, подключенными к приводам исполнительных механизмов встряхивания электродов, транспортный трубопровод, состоящий из секций с восходящими и наклонными участками, узлов сброса воздуха в верхних частях секций, распределительной секции транспортного трубопровода, узлы пневмотранспорта пыли, схему И [Патент РФ № 2232060, В03С 3/68, 2003].

Недостатком известного устройства является низкая надежность процесса сбора и транспорта пыли на значительных длинах транспортного трубопровода, обусловленная усложнением конструкции транспортного трубопровода (50÷300 м) и технологии процесса запуска линии пневмотранспорта, состоящего из 25÷150 секций восходящих и наклонных участков. Наличие соответствующего числа узлов сброса воздуха определяет его повышенный расход, что также является недостатком известного устройства.

Задачей данного предложения является повышение надежности работы устройства, а также снижение расхода воздуха на пневмотранспорт пыли.

Раскрытие изобретения

Предметом изобретения является устройство для автоматического управления электрофильтром котлоагрегата, содержащее бункеры электрофильтра с уровнемерами, подключенными к приводам исполнительного механизма встряхивания электродов, источник давления воздуха, транспортный трубопровод, суммирующие промбункеры для каждого из которых и бункеров электрофильтра введены ресивер, электромагнитный клапан, входной патрубок с седлом на выводном отверстии и заслонкой, напорную камеру, трубки подвода воздуха, генератор управляющих импульсов с реле времени, причем течка каждого суммирующего промбункера и бункера электрофильтра сообщена через входной патрубок с заслонкой и напорную камеру с транспортным трубопроводом, каждый ресивер сообщен с источником давления воздуха и через электромагнитный клапан с первой трубкой подвода воздуха в полость размещения заслонки, второй трубкой подвода воздуха в полость напорной камеры, длина и гидравлический диаметр первой трубки подвода воздуха должны быть меньше этих же параметров второй трубки подвода воздуха, объем внутренней полости напорной камеры должен быть равен или меньше объему внутренней полости ресивера, гидравлический диаметр транспортного трубопровода должен быть меньше гидравлического диаметра напорной камеры, при этом заслонка установлена с возможностью перемещения от седла отверстия входного клапана к выходному торцу первой трубки подвода воздуха, верхняя полость каждого суммирующего промбункера сообщена с верхней полостью смежно размещенного бункера электрофильтра, а выход уровнемера соединен через реле времени с генератором управляющих импульсов, выходом подключенным к электромагнитному клапану.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено устройство для автоматического управления электрофильтром котлоагрегата, содержащее бункеры 1 электрофильтра с уровнемерами 2 и приводами 3 исполнительного механизма встряхивания электродов, транспортный трубопровод 4, суммирующий промбункер 5. Для каждого бункера электрофильтра и суммирующего промбункера введены ресивер 6, электромагнитный клапан 7, входной патрубок 8 с седлом 9 на выводном отверстии и заслонкой 10, напорная камера 11, трубки подвода воздуха 12, 13, генератор управляющих импульсов 14 с реле 15 времени.

Течка каждого суммирующего промбункера 5 и бункера 1 электрофильтра сообщена через входной патрубок 8 с заслонкой 10 и напорную камеру 11 с транспортным трубопроводом.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При подаче управляющего сигнала с уровнемера 2 бункера 1 срабатывает привод исполнительного механизма встряхивания электродов. Пыль поступает через входной патрубок 8, отверстие с седлом 9 в напорную камеру 11. Заслонка 10, свободно подвешенная, под действием потока пыли открывает отверстие с седлом 9 и перемещается радиально до торца первой трубки 12 подвода воздуха. Происходит период заполнения пылью полости напорной камеры (1-5 с). Управляющий сигнал от уровнемера 2 также поступает через реле 15 времени на генератор управляющих импульсов, осуществляющий попеременное включение или выключение питания на электромагнитный клапан 7, перекрывающий проходное сечение от ресивера к трубкам подвода воздуха 12, 13.

При поступлении воздуха от ресивера 6 предварительно воздушный поток воздействует через первую трубку 12 на поверхность заслонки 10, что определяет ее радиальное перемещение и перекрытие отверстия с седлом 9. В следующий момент воздух поступает через вторую трубку 13 в полость напорной камеры и импульсно вытесняет дозу пыли (соответствующую объему напорной камеры) в транспортный трубопровод.

Первая трубка 12 подвода воздуха выполнена с диаметром и длиной, меньшими, чем у второй трубки 13 подвода воздуха, что обеспечивает более ранее поступление импульса воздуха на закрытие отверстия входного патрубка заслонкой 10. Выбор первой трубки 12 с меньшим гидравлическим диаметром обусловлен минимизацией расхода воздуха на перемещение заслонки для получения импульса воздуха на удаление пыли с максимальными динамическими характеристиками.

В результате исследований было установлено, что после уплотнения слоя пыли коэффициент трения уменьшается в десятки раз по сравнению с транспортом в псевдоожиженном состоянии, а также было выбрано оптимальное соотношение объемов вытесняющего воздуха (ресивера) и объема для транспорта (напорной камеры). Надежное удаление золы на длины 100÷200 м возможно осуществлять при объеме воздуха, большем объема вытесняемой пыли (или равном). Иначе говоря, объем внутренней полости напорной камеры необходимо выбирать меньшим или равным объему внутренней полости ресивера. Практически при объеме напорной камеры ≈0,03 м³ реализация этой задачи осуществляется выполнением объема ресивера ≈0,04 м³.

Для уплотнения слоя пыли при ее вытеснении импульсом воздуха из напорной камеры последняя выполняется гидравлическим диаметром в ≈1,5 раза большим гидравлического диаметра транспортного трубопровода. В этом случае происходит пережатие потока пыли в месте конусного перехода в транспортный трубопровод с уплотнением слоя пыли до значений порозности 0,45÷0,48.

При поступлении пыли из транспортных трубопроводов 4 в суммирующий промбункер 5 в полости последнего будет увеличиваться давление, для исключения этого эффекта верхняя полость суммирующего промбункера сообщена с верхней полостью смежно размещенного бункера электрофильтра.

В процессе работы механизма 3 встряхивания электродов зола поступает через бункер, напорную камеру, транспортный трубопровод 4 в суммирующий промбункер, уровнемер 2 которого также включает через реле 15 времени генератор управляющих импульсов 14, обеспечивая подачу импульсов воздуха из ресивера на удаление пыли к месту отгрузки потребителю.

Реле времени 15 необходимо для временной задержки цикла импульсной подачи воздуха на удаление пыли. Например, если не использовать реле времени, срабатывание уровнемера определяет начало процесса удаления золы, уровень понижается, прекращается поступление сигнала от уровнемера, процесс удаления прекращается после завершения одного цикла, т.е. ≈0,03 м³ пыли. Будет происходить неравномерно распределенная по длине транспортного трубопровода подача пыли, что снижает динамические характеристики системы. Для исключения этого эффекта устанавливают реле времени, настроенное на понижение уровня до минимального значения, т.е. прохождение числа циклов, соответствующему объему пыли в бункере ниже уровнемера. Например, при объеме напорной камеры 0,03 м³ и объеме нижней полости бункера 0,18 м³ необходимо, при длительности одного цикла 4 с, для опорожнения бункера 6 циклов, т.е. 24 с.

Таким образом, осуществляется экономия воздуха на удаление пыли, скорость транспорта пыли не превышает 5 м/с, что исключает износ трубопроводов и составных частей устройства, определяя высокую надежность эксплуатации.

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в электрофильтрах тепловых электростанций. В устройстве для автоматического управления электрофильтром котлоагрегата для каждого бункера электрофильтра и суммирующего промбункера введены ресивер, электромагнитный клапан, входной патрубок с седлом на выходном отверстии и заслонкой, напорная камера, трубки подвода воздуха, генератор управляющих импульсов с реле времени. Течка каждого суммирующего промбункера и бункера электрофильтра сообщена через входной патрубок с заслонкой и напорную камеру с транспортным трубопроводом. Каждый ресивер сообщен с источником давления воздуха и через электромагнитный клапан с первой трубкой подвода воздуха в полость размещения заслонки, второй трубкой подвода воздуха в полость напорной камеры. Заслонка установлена с возможностью перемещения от седла отверстия входного клапана к выходному торцу первой трубки подвода воздуха. Выход уровнемера соединен через реле времени с генератором управляющих импульсов, выходом подключенным к электромагнитному клапану. Изобретение позволяет снизить расход воздуха на пневмотранспорт пыли и повысить надежность работы устройства. 1 ил.

Устройство для автоматического управления электрофильтром котлоагрегата, содержащее бункеры электрофильтра с уровнемерами, подключенными к приводам исполнительного механизма встряхивания электродов, источник давления воздуха, транспортный трубопровод, отличающееся тем, что в него введены суммирующие промбункеры, для каждого из которых и бункеров электрофильтра введены ресивер, электромагнитный клапан, входной патрубок с седлом на выходном отверстии и заслонкой, напорная камера, трубки подвода воздуха, генератор управляющих импульсов с реле времени, причем течка каждого суммирующего промбункера и бункера электрофильтра сообщена через входной патрубок с заслонкой и напорную камеру с транспортным трубопроводом, каждый ресивер сообщен с источником давления воздуха и через электромагнитный клапан с первой трубкой подвода воздуха в полость размещения заслонки, второй трубки подвода воздуха в полость напорной камеры, длина и гидравлический диаметр первой трубки подвода воздуха должны быть меньше этих же параметров второй трубки подвода воздуха, объем внутренней полости напорной камеры должен быть равен или меньше объема внутренней полости ресивера, гидравлический диаметр транспортного трубопровода должен быть меньше гидравлического диаметра напорной камеры, при этом заслонка установлена с возможностью перемещения от седла отверстия входного клапана к выходному торцу первой трубки подвода воздуха, верхняя полость каждого суммирующего промбункера сообщена с верхней полостью смежно размещенного бункера электрофильтра, а выход уровнемера соединен через реле времени с генератором управляющих импульсов, выходом подключенным к электромагнитному клапану.