Способ регулирования расхода воздуха Советский патент 1983 года по МПК F23N3/00 

Изобретение относится к тепловой энергетике, в частности к способам регулирования горения при сжигании топлива в топкак газомазутных котлов с предельно малыми избытками воздуха. Известно, что уменьшение избытка воздуха oL-r в топке котла до предельно малых значений ведет к уменьшению образования окислов азота и серы, к повышению экономичности горения и надежности оборудования. . Известен способ регулирования расхода воздуха в топку котла путем измерения сигнала, характеризуюш,его химнедожогцз, например оптическую плотность дымовых газов, с последующим изменением положения направляюш,его аппарата дутьевого вентилятора. Сигнал по qa характеризует изменение избытка воздуха Лт слева от экономически оптимального значения «т - Лт .,опт Известно, что величина а т не является постоянной, а зависит от качественного состава топлива, эксплуатационного состояния горелочных устройств и топки. Химнедожог при сжигании топлива с малыми избытками воздуха может появиться при разных значениях избытка воздуха в токе и, соответственно, разных значениях содержания свободного кислорода в уходяш.их газах. Например, по мере выработки межремонтного ресурса котла статическая характеристика сигнала, характеризующего химнедожог, смещается в сторону больших значеНИИ а(.т т.е. «дым появляется уже при больших значениях избытка воздуха и содержания свободного кислорода в уходящих газах 1. , Недостатками такого способа регулирования являются узкий диапазон регулирования, нелинейность и неоднозначность статической характеристики сигнала, сложность - требуется синтез экстремально-поисковых систем регулирования, а в результате невысокая точность регулирования. Известен способ регулирования расхода воздуха в топку котла путем измерения сигналов по содержанию кислорода Ог в уходящих газах с последующим изменением положения направляющего аппарата дутьевого вентилятора 2 . Недостаток известного способа состоит в том, что при необходимости поддержания .малых избытков воздуха в топке из-за ограничения диапазона регулирования спра ва ( снижается точность поддержания расхода воздуха. Кроме этого, содержание кислорода в уходящих газах слабо зависит от состава топлива, эксплуатационного состояния оборудования: горелочных устройств, топочной камеры и т.п. При необходимости поддержания малых избытков воздуха в тоПке котла эти факторы становятся определяющими, что также снижает точность поддержания расхода воздуха на экономически оптимальном значении. Известен также способ регулирования расхода воздуха в топку котла путем измерения сигналов по расходу воздуха, содержанию кислорода и химического недожога и формирования регулирующего воздействия 3. Недостатком этого способа регулирования является низкая точность поддержания оптимального значения избытка воздуха в топке котла. Синтезированные на базе способа системы регулирования обладают остаточной неравномерностью регулирования расхода воздуха вследствие жесткой обратной связи по расходу (давлению) воздуха. Цель изобретения - повышение точности регулирования расхода воздуха, экономичности горения при сжигании топлива в топках котлов с предельно малыми избытками воздуха. Иоставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирования расхода воздуха, содержанию кислорода и химического недожога и формирования регулирующего воздействия, сигнал по расходу воздуха дифференцируют, сигнал химического недожога инвертируют и суммируют с сигналом содержания кислорода, суммарный сигнал преобразуют в линейный и совместно с дифференцированным сигналом по расходу воздуха используют для формирования регулирующего воздействия. На фиг. 1 приведена блок-схема, реализующая способ регулирования; на фиг. 2 (а, б, в, г) - статические характеристики командных сигналов до и после преобразований;а - зависимость содержания кислорода Oj и химического недожога qa и суммы этих сигналов (0t 4- qa) при изменении коэффициента избытка воздуха л.; б - зависимость преобразованного сигнала €(0г - qa) при изменении еи..; в - зависимость выходного сигнала функционального преобразователя от вход-, ного сигнала Хцх; г - зависимость линейного сигнала f (Оа qa) при изменении коэффициента избытка воздуха ATРегулятор 1 общего воздуха с исполнительным механизмом 2 направляющего аппарата 3 дутьевого вентилятора соединен с датчиком изменения расхода воздуха 4 через устройство дифференцирования 5, с задатчиком 6 и линейным преобразователем 7, который через сумматор 3 соединен с датчиком 9,. измеряющим сигнал по содержанию кислорода в уходящих газах, и с датчиком 10 химического недожога. Способ регулирования расхода воздуха в топку котла осуществляется следующим образом.

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ВОЗДУХА в топку котла путем измерения сигналов по расходу воздуха, содержанию кислорода и .химического недожога и формирования регулирующего воздействия, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, сигнал по расходу воздуха дифференцируют, сигнал химического недожога инвертируют и суммируют с сигналом содержания кислорода, суммарный сигнал преобразуют в линейный и совместно с дифференцированным сигналом по расходу воздуха используют для формирования регулирующего воз.1ействия. (Л с СП со 4 со