Система автоматического регулирования котлоагрегата с кипящим слоем Советский патент 1985 года по МПК F23N1/00 

1 Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию котлоагрегатани с вертикальными каме рами сгорания кипящего слоя и может использоваться в энергетическом машиностроении или в энергетической промышленности.Цель изобретения - повьппение надежности регулирования котлоагрегата за счет увеличения ресурса работы датчика порозности кипящего слоя. На фиг. 1 приведена схема установки датчика порозности в котлоагрегате с кипяЩим .слоем; на фиг. 2 блок-схема системы автоматического регулирования котлоагрегата с кипя ДИМ слоем и конструкция датчика порозности.. В котлоагрегате 1 с кипящим слоем установлен регулирующий орган 2 .расхода ожижающего газа. Датчик 3 порозности кипящего слоя установлен в надслоевом пространстве. Датчик 3 соединен с источником 4 сжатого воздуха через запорньш орган 5, .который связан с исполнительным механизмом 6 (фиг, 2). Датчик 3 порозности кипяще го слоя выполнен в.виде трубы-антенны (фиг. I) с закрытымторцом, вдоль которой вырезано щелевое входное отверстие 7, а у торца - выходное отверстие 8. Внутри трубы установлена Г-образная электропроводная перемычка 9, соединенная с электропровод ной пластиной 10. В конусной части 1 трубы-антенны выполнены отверстия (перфорация) для прохода сжатого воздуха. Конусная часть трубы-антенны заключена в корпус с образованием распределительной камеры 12, соединенной через запорньй орган 5 с источником сжатого воздуха. Трубы-антенны через электропровод ную пластину 10 соединены с циркулятором 13, к которому подключен генератор 14 высокочастотных колебаний, соединенный с источником 15 питания Генератор выполнен на диодах Ганна и имеет длину волны излучения 8 мм. , С другой стороны к ЦИРКУЛЯТОРУ подключен детектор 16, выход которого соединен со схемой 17 И, второй вход которой соединен с синхронизат ром 18. Синхронизатор также соедине с исполнительным механизмом 6, связаннын с запорным органом 5. Выход схемы И соединен с преобразователем 19 сигнала, связанным с регули332рующим органом 2 расхода ожижающего газа. Система автоматического регулирования работает следующим образом. В процессе работы котлоагрегата происходят самопроизвольные локальные изменения параметров кипящего слоя,, т.е. локальные девиации температуры порозности, которые при критических -значениях обусловливают аварийный режим работы, характеризующийся спеканием твердой фракции кипящего слоя. Предупреждение образования рассматриваемого аварийного режима, а также регулирование режима горения можно осуществлять непрерывным контролем параметров кипящего слоя в топке, а также концентрации потока частиц в надслоевом пространстве. Установка датчиков в кипящем слое сопряжена с низким ресурсом их работы за счет повьшенного абразивного износа. Поэтому датчик параметра (труба-ан.тенна) установлен в надслоевом пространстве и дает информацию об изменении концентрации пыли в газах, которая определяет степень сгорания угля в кипящем слоем и однозначно связана с режимом работы котлоагрегата. . . Контролируемая среда за счет скоростного напора поступает во входное щелевое отверстие 7 трубы-антенны. Частицы среды, соударяясь с осевой частью Г-образной перемычки 9, приобретают направленное движение вдоль ее плоскости и д-алее истекают через выходное отверстие 8. Введение и расположение перемычки 9 по оси трубы-антенны 3 обусловливает максимальную концентрацию частиц по ее плоскости, т.е. по оси трубы-антенны, что позволяет повысить точность измерений, так как максимум электромагнитной энергии излучения сосредоточен в осевой части трубы-антенны (например, при диаметре трубы 200 мм и диапазоне излучения с длиной волны 8 мм, условньй диаметр пучка излучения составляет при направленном излучении 120 мм). Генератор 14 высокочастотных колебаний через циркулятор 13 и конусную часть 11 обеспечивает введение энергии в трубуузким пучком, прямая волна которой, проходя через полость, заполненную контролируемой средой, вдоль перемычки и щели вход3ного отверстия, отражается от нижней части перпендикулярной перегороД ки, и снова, пройдя в виде отраженной волны через контролируемую среду через систему и циркулятор, поступает на детектор. Амплитуда принятого сигнала пропорциональна концент рации контролируемой среды. Выполнение в торцовой части трубы лабиринта, расположенного перпендикулярно ее оси, а также входного отверстия в виде щели обеспечивают минимум потерь электромагнитной . энергии через выходное и входное отверстия, так как прямая волна, полностью отражаясь от перпендикулярной перегородки, поступает на конусную часть и циркулятор 13. В верхней части трубы между ее внутренней поверхностью и Г-образной перемьмкой образована герметичная камера в которой также происхрдит распространение электромагнитной энергии, но в этой камере параметры среды и ее объем не изменяются, поэтому на полезную часть выходного сигнала это излучение влияния не оказывает. Выходной сигнал с детектора 16, пропорциональный концентрации среды в надслоевом пространстве, поступает на первый вход схемы И 17, котоi рая срабатывает при поступлении сигнала с синхронизатора 18 генератора фиксированной длительности импульсов 3.4 Синхронизатор в момент проведения измерений (при включенной схеме И) вырабатывает импульс на срабатьшание исполнительного механизма б запорного органа 5, обеспечивающего подачу сжатого газа в распределительную камеру 12 и периодическую очистку ее от пылеобразной среды. При этом чувствительность измерений будет максимальна, так как концентрация, характеризующая унос твердой фракции, будет та«же максимальной. Таким образом, оснащение системы автоматического регулирования котлоагрегата с кипящим слоем цир,кулятором, детектором, схемой И j синхронизатором и источником сжато,го воздуха и выполнение трубы-антенны с перфорированной конусной частью, заключенной в корпус с образованием распределительной камерой, подключенной к источнику сжатого воздуха через допол и1тельно установленньш запорный орган, и снабжение установленной внутри Г-образной электропроводной перемычкой, выполнение вдоль последней входного щелевого отверстия и выходного - у торца трубы, позволяет повысить надежность регулирования за счет увеличения ресурса работы датчика порознести, вследствие уменьшения его абразивного износа, а также за счет повышения чувствительности измерений.

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО .РЕГУЛИРОВАНИЯ КОТЛОАГРЕГАТА С КИПЯПЩМ СЛОЕМ, содержащая датчик порозности кипящего слоя в виде трубыантенны с закрытым торцом, генератор высокочастотных колебаний и преобразователь сигнала, соединенный с регулирующим органом расхода ожижающего газа, о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что, с целью повьшения надежности, она. содержит циркулятор, детектор, схему И,синхронизатор и источник сжатого воздуха, труба-антенна выполнена с перфорированной конусной частью, заключенной в корпус с образованием распределительной камеры, подключенной к источнику сжатого воздуха через дополнительно установленный запорньй орган, и снабжена установленной внутри Гобразной электропроводной перемычкой, причем входное щелевое отверстие вьшолнено вдоль последней, а i выходное - у торца трубы, при этом циркулятор.. соединен с генератором вы(Л сокочастотных колебаний, трубой-антенной и детектором, выход последнес го подключен к входу схемы И, к второму входу которой подключен синхронизатор, соединенный с запорным органом, а выход схемы И соединен с преобразоват€ лем сигнала. ч 00 со 00

®

J

-г

I

. Чч лГх

«о

«v«

(U

5

&