f 1
Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к высокотемпературным огиетехтиеским установкам.
Цель нзобретения - повышение точности определения избытка воздуха и расширение глубины контроля по игирине камеры сгорангзя
На фигх. 1 приведены зависимости спектральной интенсивности излучения 1 на длине волны 4,587 мкм для толщины излучающего слоя .,0 м от парциального давления двуокиси . углерода при различнь/х величинахтемпературы продуктов сгорания вблизи CTeriKSi камеры сгораггия; на фиг. 2 схе:-- а расположения приемника спектрального излучения и линия движения головки отсосной термопары.
Кривые на фиг,1 соответствуют 1200 К, кривые 4--б соответст5У FOT 1500 К, при этом перепад температур в пристеночном слое д-я кривых 1 и 4 равен О, для кривьп; 2 и 5 300 К и для кривьк 3 и 6 -- 500 К.,
Расположение приемника спектрального излучения 7 и линии движения головки отсосной термопары 8 относительно луча визирования приведены на .
Способ осуществляется с.леду1оп;им образом.
Из приведенных на фиг.1 зависимостей видно, что при напичии перепада та шературы в пристенном слое продуктов сгорания изменение парщгального давления двуокиси углерода приводит к значительному изменению спектральной интенсивности излучения. Это позволяет на основе предварительно изьшренньпс спектраль™ Г1ОЙ интенсивности излучения и распред,еления температуры в слое продуктов сгорания однозначно суцнтъ о содержа11Ш1 в них двуокиси углерода.
При отсутствго перепада темпера™ туры Б пристенном слое ( К) спектральная интенсивность излучения 1 не зависит от парциального давления двуокиси углерода (фиг ,1, кривые 1,4). Это исключает возмож ность использования предпагаемого способа условий изотермической среды. В промышленных огнетехническюс установках в условиях теплоотдачи к нагреваемы поверхностям (металлу в металлургическ -гх печах, экранам в топках котлов) всегда, имеет место перепад темтературы, однако
17742
это не ограничивает область применения предлагаемого способа.
Для природного газаи мазута с помощью приемника 7 спектрального 5 излучения измеряют интенсивность излучения на длине волны 4,587 мкм с помощью сканирующей отсосной термопары головка которой перемещается по линии 8, измеряют температу0 РУ в трех точках, расположенных на одной прямой за.пределами луча визирования, образованного конусом с осью, совпадающей с линией визирования, и углом при вершине, равным 5 апертурному углу приемника излучения, причем первая точка измерения расположена в пристенном слое камеры сгорания, втооая - в ядре потока продуктов сгорания, а третья Q между ними и на расстоянии наибольшего перепада температур от первой.
Затем определяют парциальное давление двуокиси углерода, подставляя измеренные значения в формулу 5 вида . .- КаЗд+КэТ, -ьК Т2+К5-Тз+К 1Х+
,T,+K,T|-bK,,J,.K,I,T2H-.. .-f.., где К, K.j,,,.,,K - постоянные коэффициенты, зависящие от В1ада топлива,
Т, Т и Т температуры продуктов сгорания в первой, второй и третьей точках.
Используемую зависимость получают, например, путем предварительной обработки методом наименьших квадратов данных о спектральной интенсивности излучения на длине волны 4,587 мкм при различных парциальных давлениях двуокиси углерода и значениях температуры продуктов сгорания, измерен. ных в трех точках. . .
Избыток воздуха d определяют как отношение парциальных давлений дву ллсГК
окиси углерода: максимального Р coz. и определенного по формуле (1) РСО, РсоГ/ со, .)
Значения максимальных парциаль-
П- „ЛЛС(КС
и ных давлении Pcoj, достаточно точно известны для различных видов топлива. Для продуктов сгорания природного газа и мазута значение парциального давления двуокиси углерода (атм)
5 определяется по
,,4251,-2,,,421Tз + n399I2.2,097T2+2,б44T| -1,,2251лТ.-ь2.3621;,Т,0,4841лТз: -1,2431,12+1,2731,Т,1,959T2Tji , где 1 - спектральная интенсивность излучения, измеряемая для . природного газа и мазута на длине волны ,587 мкм, 10°Вт/(м3.ср). Измерение температуры продуктов сгорания на расстоянии 0,1 м от стен ки камеры сгорания обусловлено следу ющим. С одной стороны, необходимо измерять температуру не ближе 0,1 м для того, чтобы исключить влияние пристенных эффектов (подсосов холодного воздуха, неравномерности распре деления и динамики роста золовых отложений) на показания термопары, С другой стороны, увеличение расстояния более 0,1 м приводит к неточному учету излучения пристенного слоя продуктов сгорания, который вносит наибольший вклад в интенсивность излучения излучающего объема. Выбор расстояния 0,5 м для измерения температуры продуктов сгорания обусловлен необходимостью,с одной стороны, достаточно малого расстояния между двумя точками, поскольку на расстоянии 0,1-0,5 м наблюдается наибольший перепад температуры и аппроксимация профиля температуры должна быть точнее, с другой стороны, данное расстояние должно быть достаточно велико, чтобы уменьшить влияние турбулентных.пульсаций на относительную погрешность определения разницы температуры между двумя точками. Выбор расстояния для измерения температуры в третьей точке, равного 1,5 м, обусловлен тем, что измерение в данной точке позволяет, не увеличивая длину термопары, получать величину температуры ядра потока, поскольку на расстоянии более 1,5 м температура продуктов сгорания практически не изменяется.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Способ контроля полноты сжигания топлива в топке | 1981 |
|
SU992926A1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА В РАКЕТНОМ ДВИГАТЕЛЕ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА | 2000 |
|
RU2175741C1 |
СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОГО КОНТРОЛЯ ПЛАМЕНИ ГОРЕЛКИ | 2001 |
|
RU2282789C2 |
СПОСОБ СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОТОКА ГАЗА С ПОГЛОТИТЕЛЕМ | 2014 |
|
RU2583853C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА В РАКЕТНОМ ДВИГАТЕЛЕ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА | 2000 |
|
RU2177113C1 |
Способ управления топочным процессом котельного агрегата | 1989 |
|
SU1673798A1 |
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗЛУЧАТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2016 |
|
RU2617725C1 |
СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ОТРАЖАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА | 1994 |
|
RU2107268C1 |
Способ спектрометрического определения температуры потока газов | 2018 |
|
RU2686385C1 |
Способ определения параметров взволнованной водной поверхности в инфракрасном диапазоне | 2017 |
|
RU2651625C1 |
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗБЫТКА ВОЗДУХА В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ путем измерения спектральной интенсивности излучения и температуры продуктов сгорания по лучу визирования узкоугольного приемника излучения и последующего определения парциального давления двуокиси углерода, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения избытка воздуха и расширения глубины контроля по ширине камеры сгорания, температуру измеряют в трех точках, расположенных на одной прямой за пределами луча визирования, образованного конусом с осью, совпадакяцей .с линией визирования, и углом при вершиi не, равным апертурному углу приемника излучения, причем Первая точка W измерения расположена в пристенном слое камеры сгорания, вторая - в ядС ре потока продуктов сгорания, а третья - мезкду ними и на расстоянии наибольшего перепада температур от первой. сд 4
Способ контроля полноты сжигания топлива в топке | 1981 |
|
SU992926A1 |
Прибор для равномерного смешения зерна и одновременного отбирания нескольких одинаковых по объему проб | 1921 |
|
SU23A1 |
Авторы
Даты
1985-04-23—Публикация
1982-09-27—Подача