Способ регулирования степени рециркуляции дымовых газов при сжигании газообразного топлива Советский патент 1986 года по МПК F23N5/24 

1

Изобретение относится к автоматизации паровых котлов тепловых электростанций и котельных, работающих на газообразном топливе, и может быть использовано для регулирования степени рециркуляции дымовых газов.

Цель изобретения - повышение точности регулир ования.

На чертеже представлена схема устройства для осуществления способа

Устройство содержит датчик 1 расхода газов рециркуляции, датчик 2 концентрации кислорода в месте отбора газов на рециркуляцию, датчик 3 теплотворной способности топлива, датчик 4 расхода топлива, блок 5 умножения, сумматор 6, блок 7 деления, сумматор 8, блоки 9-11 умножения, регулятор 12 расхода газов рециркуляции. Сигнал от датчика 1 расхода газов регщркуляции поступает на первый вход регулятора 12 расхода газов ре- циркуля ции, второй вход которого соединен с блоком 11 умножения.

Выход датчика 2 концентрации кислорода соединен с входами блока 5 умножения и сумматора 6, выходы которых соединены с входами блока 7 деления, выход последнего через блок сумматора 8 связан с первым входом блока 9 умножения, к второму входу ко-. торого подключен датчик 3 теплотворной способности топлива. Выход датчика 4 расхода топлива подсоединен к входу блока 10 умножения, выход которого подключен к входу блока 11 умножения.

Способ регулирования степени ре- циркуляции дымовых газов осзществля- ется следующим образом.

Сигнал от датчика 2 концентрации кислорода в месте отбора газов на рециркуляцию поступает на вход сумматора 6, где вычитается из постоянного сигнала, пропорционального концентрации кислорода в атмосферном воздухе k 21% и на вход блока 5 умножения, где умножается на постоянный множитель k . Сигналы с выходов блоков умножения и сумматора 6 поступают на блок 7 деления. В сумматоре 8 результат деления суммируется с постоянным коэффициентом k , результат умножается на сигнал от датчика калорийности топлива в блоке 9 умножеш я. Таким образом, на выходе блока 9 умножения формируется сигнал, пропорциональный объему газов.

492702

образующихся при сгорании 1 м топлива, и, умноженный в блоке 10 умножения на расход топлива, дает сигнал по расходу уходящих газов Vp- . Этот

5 сигнал умножается на заданный коэффициент рециркулящ1и г в блоке 11 умножения и подается в качестве задания в регулятор 12 расхода газов рециркуляции, где сравнивается с рас 0 ходом газов рециркуляции. Регулятор воздействует на направляющие аппараты дымососов рециркуляхщи.

Регулирование рециркуляции представляет собой регулирование соот15 ношения:

V

PU,

г Vr ,

где Урц- объем рециркулирующих гат зов, тыс,

- объем уходящих газов за местом отбора газов на рециркуляцию, тыс. г - степень или коэффициент рециркуляции.

Значение Vp измеряется непосредственно, значение V из-за невозможности достаточно точного прямого измерения измеряется косвенно, с ис- пользованием зависимости

-, г

, Л, -Г: 5 «;°

где k , k , k - постоянные козффи- 1щенты;

0. - концентрация кислорода в месте отбора газов на рециркуляцию, %;

Q - низшая рабочая теплотворная способность топлива, Мда/мз ;

В - расход топлива на котел, тыс.м /ч.

Коэффициенты К и К рассчитываются следующим образом. Объем газов, образующийся при сгорании 1 кг жидкого (или 1 м газообразного) топли- на за местом отбора газов на рециркуляцию, определяется по формуле

г г + Г

(1)

55 где УГ - теоретический объем продуктов сгорания, (м /м-); V - теоретический объем сухого воздуха м /кг(мЗ/м);

. .1249270

(i - коэффициент избытка воздуха в точке отбора газов на рециркуляцию.

Значения V и V° для конкретного ида топлива зависят от его теплоторной слособности и влажности, расчитываются по формуле

v; а .-4i-,iJ5U-S- (2)

м 1,0

пол

39 k,

кул дей оки реа как зад сте тим сте блоч непр

+ 0,0124 w

где Q

н

- низшая рабочая теплотворная способность топлива, кДж/кг;

w - влажность топлива на рабочую массу, %;

а и b - коэффициенты, зависящие от вида топлива, берутся из таблиц (для мазута а 1,10; b 1,18, для природного газа а 1,11j b 1,25).

Значение коэффициента избытка воздуха Л при отсутствии химического недожога вьфажается через концентрацию кислорода

(f

2 - f 2.1 - 0„

О,

где JO - коэффициент, равный 0,05

для мазута и 0,10 для природного газа.

Подставив в формулу (1) выражение

для об (4) и сделав преобразования,

получим

Vr V

(1-f) 2 ,

Редактор А.Сабо

Составитель Ю.Булкин Техред Э.Чижмар

Заказ 4217/37 Тираж 514Подписное

ВНИШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

10

)

15

20

25

30

35

40

м /кг,(5) обозначая V k/ и 1,016-V(1-f) k и подставив в (5),

получим V k + kj -т- (6)

А

Например, для мазута при QH 39,1 Щж/кг (3%) k Vr 11,06 мз/кг; k, 1,016 V°(1-/) 9,93 мз/кг.

При использовании газовой рециркуляции как природного охранного воздействия, влияющего на концентрацию окислов азота, схема устройства для реализации способа рассматривается как локальная подсистема, получающая задание на поддержание оптимальной степени рециркуляции. Заданное (оптимальное в данном случае) значение степени рециркуляции рассчйтьшается блочной системой АСУ ТП и выдается непрерывно в виде уставки-регулятору.

Программное обеспечение АСУ ПТ блока содержит модель расчета концентрации N0je(2,3), периодически корректируемую по результатам измерений лабораторными приборами или непрерьшно автоматическими приборами. При расчете заданной степени рециркуляции используется сигнал по концентрации кислорода. Содержание О, служит одним из параметров, определяющих концентрацию N0.

При отсутствии развитой АСУ ТП заданные значения степени рециркуляции, обеспечивакмдие заданньй уровень концентрации N0, рассчитываются заранее для основных режимов работы котла и заносятся в режимную карту, при этом каждой (и связанной с ней определенной концентрацией 0) соответствует свое оптимальное значение степени рециркуляции.

Корректор М.Демчик