Способ управления работой средств очистки поверхностей нагрева парогенератора Советский патент 1987 года по МПК F22B37/42 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для автоматического управления процессом очистки поверхностей нагрева парогенераторов, работающих на сильношла- кующих углях.

Цель изобретения - повышение точности.

Способ осуществляют следующим образом.

В процессе сжигания сильнощлакую- щих углей в топке парогенератора происходит налипание шлаковых частиц на поверхности нагрева, в результате чего на них образуется слой эоловых отложений. В результате активной химической реакции шлаков с металлическими поверхностями экранов в пригранич- ном с трубами слое состав шлаков существенно меняется, так как в нем увеличивается процентное содержание окислов железа (50-70%) и снижается содержание основных компонентов шлака (СаО и SiO). Этот слой носит название первичных отложений и незначительно ухудшает теплообмен, так как имеет малую толщину, порядка нескольких миллиметров, и относительно высокую теплопроводность. В дальнейшем, в процессе горения при определенных неблагоприятных условиях, на поверхности плотного слоя первичных отложений могут образовываться рых- лые золовые отложения, имеющие гребневидную форму, так называемые вторичные отложения. В первый момент образования они отличаются малой прочностью и легко поддаются очистке. Если их не удалить сразу, то со временем в результате химических реакций они значительно упрочняются и удаляются с поверхностей нагрева с большим трудом. Интенсивное образование гребневидных вторичных золовых отложений часто приводит к снижению мощности парогенератора, а это в свою очередь приводит к уменьшению отпуска тепло- и электроэнергии потребителям. Поэтому важная цель управления средствами очистки заключается в оперативном обнаружении и удалении вторичных отложений.

Способ основан на различии в первичных и вторичных золовых отложений сильношлакующих углей значений спектральной степени черноты при различных температурах. Так, в диапазоне длин волн 5,0 + 0,5 мкм наблюдается существенное различие степени

черноты между первичным и вторичными золовыми отложениями, в то время в диапазоне /, 3,0 ± 0,2 мкм Их значения примерно одинаковы.

В пространство газохода помещают датчик ,в водоохлаждаемом корпусе, который измеряет спектральную интенсивность собственного излучения от поверхностей нагрева в двух диапазонах

длин волн: Л, и ;i,j Это может быть система, состоящая из двух интерференционных фильтров, пропускающих две длины волны :, и д из вьппеупомянутых диапазонов длин волн А, и и

болометры, измеряющие спектральную интенсивность собственного излучения по1верхности. Постоянно контролируются спектральные интенсивности излучейия: 1(2 ,Т) и КД, ,Т). Так, например,

датчик выдал значение 1(,Т) 0,28х X Ю Вт/м . ср - это значение спектральной интенсивности излучения на длине волны 5 мкм (из диапазона Д) от поверхности нагрева. Для того,

чтобы определить от первичных 1 или вторичных 1,2 отложений получен этот сигнал, нужно точно знать температуру этой поверхности. Ее можно вычислить, зная значение I.(f ,Т) из формулы

С2

Гр „„,,«, --.«--в -

ч / Ci ( i)Ci .4

-п дгг(я:гтт

где С - вторая константа излучения

Планка,

i(/ii) - значение спектральной сте-- пени черноты первичных золовых отложений, С - первая константа излучения

Планка,

П - число пи.

В свою очередь эти сигналы поступают в вычислительное устройство, которое, получив температуру поверхности, вьщает значение спектральной интенсивности собственного излучения на длине волНы Л 3,0 мкм (из диапазона /ii), .1 интенсивность излучения какую давали бы первичные золовые отложения при зтой температуре Т.

Так, например, I (Дл, Т) равнялось 0,53-10 Бт/м -ср. Это соответствует температуре Т 1200 К, тогда, зная 1(2) 0,67 по функции Планка, найдем, что ,Т) 0,25-10 Вт/мз-ср.

т /л т )Cu

пд ( 1Чли(,т) .U.

где I(A,T) - спектральная интенсив- ность излучения от поверхности нагрева в ди- апазоне ;

6,(2 fX i известные значения 5 спектральной степени черноты первичных золо- вых отложений, образующихся в процессе сжигания сильношлакующих уг- О лей;

С,, С, - первая и вторая константы излучения Планка. Если после подсчета соотношения

15

кование поверхностей, и включения или отключения с учетом последнего средств очистки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют спектральную интенсивность излучения от поверхностей нагрева в . двух диапазонах длин волн: 3,00 + + 0,20 мкм и , 5,0 + 0,5 мкм, по полученным сигналам определяют температуру поверхности и величину спектральной интенсивности излучения от незашлакованной поверхности, вычисляют отношение величин спектральных интенсивностей излучения от зашлакованной и незашлакованной поверхностей

-(Д ,Т) получается число 1,18 + 0,1, при одной и той же температуре и дли -TTrt ny lTTlJt-l TTn T TIl-t/ O ГПТТЛ1Г : Т1Т1Т ТЛ f ГТТТв-

не волны , и при чины отношения

достижении вели

то делают вывод, что поверхность покрыта вторичными отложениями и подают сигнал на включение средств очистки. По мере очистки поверхности от вторичных отложений значение спектральной степени черноты падает, следовательно, падает и значение 1(,Т). При полной очистке поверхностей от вторичных отложений величина отношения будет равна ,(Л,Т) 1,00 ± + 0,07, и средства очистки отключают.

С помощью этого способа контроль поверхности ведется непрерывно, вклю- чая моменты очистки поверхности. Это позволяет подать сигнал на отключение средств очистки в.случае удаления вторичных отложений, что дает возможность экономить очистной агент на очистку и сохранить поверхность от лишнего износа.

Формула изобретения

1. Способ управления работой средств очистки поверхностей нагрева парогенератора путем измерения параметра, косвенно характеризующего шлаРедактор Н.Горват

Составитель Ю.Булкин

Техред А. Кравчук Корректор А.Ильин

Заказ 2644/41Тираж 387Подписное

ВНИИПИ 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

кование поверхностей, и включения или отключения с учетом последнего средств очистки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют спектральную интенсивность излучения от поверхностей нагрева в . двух диапазонах длин волн: 3,00 + + 0,20 мкм и , 5,0 + 0,5 мкм, по полученным сигналам определяют температуру поверхности и величину спектральной интенсивности излучения от незашлакованной поверхности, вычисляют отношение величин спектральных интенсивностей излучения от зашлакованной и незашлакованной поверхностей

температуре и длиl-t/ O ГПТТЛ1Г : Т1Т1Т ТЛ f ГТТТв-

достижении вели

Ii

i(;i, ,Т) 1,18 ± 0,10,

включают средства очистки, а при достижении величины отношения

(,1) 1,00 t 0,07-отключают.

Х t

2. Способ по п.1, отличающий с я тем, что величину спектральной интенсивности излучения от незашлакованной поверхности определяют по формуле

т ., т чJii LLCi-

™ --|-(-у:с7- г П.Д5 1(,Д)

где 1(Л,,Т) - спектральная интенсивность излучения от поверхности нагрева в диапазоне Л, -, Е ДЛз), (л.,)- значения спектральной

степени черноты первичных золовых отложений; С , С, - первая и вторая константы излучения Планка,

:М),

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в парогенераторах, работающих на сильношлакующихся углях, и позволяет повысить точность, в диапазоне длин волн .L 5,0 1 0,5 мкм наблюдается существенное различие степени черноты между первичными и вторичными золо- выми отложениями. В диапазоне длин волн , 3,0 +0,2 мкм их значения примерно одинаковы. В зтих диапазонах измеряют с помощью датчика, установленного в газоходе, спектральную .интенсивность собственного излучения от поверхностей нагрева. По полученным сигналам с помощью вычислительного устройства определяют т-ру поверхности и величину спектральной интенсивности излучения от незашлакованной поверхности при одной и той же т-ре и длине волны. По достижении определенной величины отношениях этих интенсивностей включают средства очистки поверхностей нагрева котлоагре- гата. Величина спектральной интенсив- .ности излучения от незашлакованной поверхности определяется по определен- ному соотношению. 1 з.п. ф-лы. (Л со ю о СП 00 UD