Устройство для контроля недожога топлива Советский патент 1984 года по МПК G01N25/50 

Изобретемте относится к автоматическому контролю работы топочных устройств котельных агрегатов при сжигании и них твердого топлива, преи-мушественнс в пылеугольных топках с сухим шлакоудалением.

.Известно устройство для контроля величинь механического недожога топлива в эоловом уносе котельных агрегатов, которая определяется по величине теплового эффекта реакции горения твердых .углеродных частиц уноса, измеряемого по изменению концентрации кислорода в газовой среде Щ ,

Недостатками такого устройства являются большая продолжительность процесса дожигания уноса в фильтрующемся слое и малая точность измерения с помощью существующих газоанализаторов .

Известно также устройство для из мерения величины недожога по величине повышения температуры за счет теплового эффекта реализации дожигания эолового уноса, которое определяется с помощью термопар. Устройство содержит пробоотборное устройство, дожигательную электропечь с нагревателями, трубопровод для подачи в электропечь окислителя, трубопровод для вывода из электропечи продуктов сгорания, измеритель теплового эффекта реакции горения горючих веществ и источник электропитания 2 .

Недостатком устройства является невысокая точность измерений (±10%, что связано с погрешностями измерения из-за нестационарности температурных полей и соотношениями компонентов реакции.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в -устройство для контроля MexaiHHческого недожога топлива, содержащее пробоотборное устройство, дожигательную электропечь с нагревателями, трубощювоя для подачи в электропечь окислителя, трубопровод для вывода из электропечи продуктов сгорания, измеритель теплового эффекта реакции горения горючих веществ и источник электропитания, введен регулятор постоянства температуры подогрева элекропечи, причем нагреватели электропечи через регулятор постоянства температуры, подключены к регулирующему автотрансформатору источника электропитания, а измеритель теплового эффекта реакции горения выполнен в виде измерителя электрической мощности включенного во внешнюю цепь регулирующего автотрансформатора.

Кроме того, устройство содержит три обмотки нагревателей электропечи, две из которых расположены на наружной стенке электропечи последовательно по длине рабочего участка, а третья - внутри электропечи, причем автотрансформатор имеет три последовательно соединенные автономно регулируемые секции, каждая из которых соединена с отдельной обмоткой нагревателей электропечи.

При этом пробоотборное устройство снабжено дозатором постоянного расхода сыпучих материалов, а в трубопроводе для подачи окислителя установлен регулятор постоянного расхода г.аз а.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Трубчатая дожигательная электропечь заключена в теплоизолирующий кожух 2 и имеет соединение с линией 3 подвода огсислителя, на которой установлен регулятор 4 постоянного расхода и подогреватель 5 окислителЯ снабженный регулятором 6 температуры, трубку 7 для подвода потока золового уноса, соединенную с дозатором 8 постоянного расхода, нагревательные элементы 9 и 10, размещенные на стенке канала печи, и нагревательный элемент , размещенный в потоке продуктов сгорания, выходной патрубок 12 для отвода продуктов сгорания

Нагревательные элементы подключены к секциям 13, 14 и-15, автотрансформатора 16 через регуляторы 17 температуры,

Ва входе автотрансформатора 16 установленприбор 18, измеряющий величину мощности, расходуемой на поддержание изотермических условга дожигания и отградуироваиньй на измерение недожога.

Устройство работает следующим образом.

Поток окислителя, постоянный расход которого поддерживается с помощью регулятора 4 расхода, подогревается в подогревателе 5 до температуры воспламенения горючих в эоловом уяосе. 31 которая поддерживается постоянной с помощью регулятора 6 температуры, после чего пропускается через проточ ный канал дожигательной электропечи 1, куда также вводится ссыпанием из дозатора 8 через трубку 7 проба эолового уноса, .которая дожигается во взвешенном виде в потоке окислителя. Продукты сгорания выводятся из печи через патрубок 12. В проточной камере поддерживается постоянная температура ее стенки с помощью секций электронагревателя 9 и 10, а также постоянная температура потока продуктов сгорания на выходе из проточной камеры с помощью секции элект ронагревателя 11. Постоянные значения температуры в контрольных точках на стенках проточ ной печи и в потоке конечных продуктов на выходе из печи поддерживаются с помощью регуляторов 17 температуры изменяющих положение движков, следовательно, снимаемое напряжение на секциях 13, 14 и. 15 автотрансформато ра 16, что изменяет величину тока и электрической мощности во внешней цепи питания автотрансформатора, которая измеряется прибором 18. Величины заданной постоянной температуры в контрольных точках проточ ной печи устанавливаются из расчета ее повышения при выключенных секциях 9, 10 и 11 нагревателя, за счет тепла реакции горения горючих в уносе, количество которых соответствует предельной (по шкале прибора 18) величине недожога. При переменной величине недожога, определяемой содержанием горючих в уносе, расходуемая на поддержание изотермических условий дожигания 54 электрическая мощность изменяется в пределах от нули, когда величина не дожога соответствует максимальному предельному значению его по условиям измерений и нагреватели выключены,, до устанавливаемого значения мощности, соответствующего полному отсутствию недожога (горючих веществ) в уносе, когда заданная постоянная температура в контрольных точках пе- . чи поддерживается только за счет электронагрева. Поддержание постоянства расхода окислителя и уноса в предлагаемом ;устройстве позволяет уменьшить погрешность измерений и.стабилизировать работу проточной части печи. Поддержание постоянства температуры окислителя на входе в проточную часть печи позволяет стабилизировать про- цесс дожигания уноса, а поддержание изотермических условий дожигания уноса - повысить точность измере- НИИ за счет поддержания стабильности расходов тепла: с уходящими из печи .продуктами сгорания, через стенки конструкции в окружающую среду и аккумулирующегося в элементах конструкции печи. При использовании изобретения точность измерения механического недожога по сравнению с известным устройством повышается в 3 раза, а скорость измерений за счет интенсификации воспламенения и дожигания горючей части уноса повышается до 3 с вместо 10 мин в известном устройстве. Испытания предложенной установки показали надежность ее действия и возможность использования в системах автоматического контроля и регулирования процессов горения топлива.

L

1.УСТГОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НЕДОЖОГА ТОПЛИВА, содержащее пробоотборное устройство, дожигательную электропечь с Нагревателями, трубопровод для подачи в электропечь окислителя, трубопровод для вывода из электропечи продуктов сгорания, измеритель теплового эффекта реакции горения горючих веществ и источник электропитания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен регулятор постоянства температуры подо-грева электропечи, причем нагреватели электропечи через регулятор постоянства температуры подключены к регулирующему автотрансформатору источника электропитания, а измеритель теплового эффекта реакции горения выполнен в виде измерителя электрической мощности, включенного во внешнюю цепь регулирующего автотрансформатора. 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что оно содержит три обмотки нагревателей электррпечи, две из которых расположены на С/} наружной стенке электропечи последовательно по длине рабочего участка, а третья - внутри электропечи, причем автотрансформатор имеет три последовательно соединенные автономно регулируемые секции, каждая из которых соединена с отдельной обмоткой нагревателей электропечи. 3. Устройство по п.п. 1 и 2, о тл и чающееся тем, что пробортборное устройство снабжено доза тором постоянного расхода сыпучих материалов, а в трубопроводе для подачи окислителя установлен регулятор постоянного расхода газа.

IT