Способ автоматического регулирования процесса горения Советский патент 1987 года по МПК F23N1/02 

1

Изобретение относится к теплоэнергетике и предназначается для регулирования горения жидкого и /или газообразного топлива в топках котлов

Цель изобретения повышение экономичности процесса горения в топке котла.

На чертеже представлена структурная схема системы автоматического регулирования процесса горения жидкого и/или газообразного топлива по предлагаемому способу.

Система содержит регулятор 1 топлива на левой и регулятор 2 топлива на правой сторонах топки, к которым подключены сигналы от задатчика 3 мощности и от датчика 4 расхода топлива на котел. Регуляторы 1 и 2 подключены соответственно к регулирующему органу 5 подачи топлива на леву группу горелок 6 и к регулирующему органу 7 подачи топлива на правую группу горелок 8.

К регуляторам 1 и 2 подключены со

ответственно корректирующий регулятор 9 топлива слева и корректирующий регулятор 1 О топлива справа. К корректирующим регуляторам 9 и 10 подключено логическое устройство 1, получающее сигналы от датчика 12 химического недожога слева и датчика 13 химического недожога справа, К датчикам 12 и 13 подключен сумматор 14, который подает сигнал на корректирующий регулятор 5

25

30

В процессе эксплуатации топочного устройства из-за неравномерной раздачи топлива по сторонам топки (от коксования форсунок или эрозии и от изменений доли присосов воздуха), погрешности измерения содержания кислорода происходит перекос в режимах горения. В результате этого стремление поддерживать общий избыток воздуха минимальным приводит к режиму горения на одной из сторон топки с завышенным содержанием кислорода, а на другой стороне - к режиму горения с химическим недожегом.

Чтобы устранить перекос, датчики 12 и 13 химического недожога измеряют величины химического недожога соответ ственно слева и справа, в логическом устройстве 11 происходит вычисление разности этих величин и в зависимости от знака разности подаются сигналы

по химическому недожогу.Корректирую- -35 на корректирующие регуляторы 9 и 10.

щий регулятор 16 по содержанию в дымовых газах кислорода получает сигнал от регулятора 15 и сигнал от сумматора 17, к которому подключены датчик 18 содержания кислорода в дымовых га зах слева и датчик 19 содержания кислорода в дымовых газах справа. Датчики 18 и 19 содержания кислорода подключены также к логическому устройству 20, которое подает свой сигнал на логическое устройство 11.

Регулятор 21 общего воздуха получает сигналы по суммарному расходу топлива от датчика 4, по расходу общего воздуха от датчика 22 и сигнал от корректирующего регулятора 16 по кислороду. Регулятор 21 общего воздуха подает сигнал на регулирующий орган 23 подачи воздуха на группы горелок б и 8.

ХИпособ реализуется следующим образом.

Регуляторы 1,2 и 21 изменяют положение регулирующих органов подачи топлива и воздуха в соответствии с тепловой нагрузкой. Для быстрой кор- ректировки задания регулятору 21 об

J5

0

5

0

щего воздуха с целью достижения оптимального коэффициента избытка воздуха служит корректирующий регулятор 16 по содержанию кислорода в дымовых газах, который сигнал по среднему содерлсанию кислорода в продуктах сгорания от левой и правой сторон топки.

В процессе эксплуатации топочного устройства из-за неравномерной раздачи топлива по сторонам топки (от коксования форсунок или эрозии и от изменений доли присосов воздуха), погрешности измерения содержания кислорода происходит перекос в режимах горения. В результате этого стремление поддерживать общий избыток воздуха минимальным приводит к режиму горения на одной из сторон топки с завышенным содержанием кислорода, а на другой стороне - к режиму горения с химическим недожегом.

Чтобы устранить перекос, датчики 12 и 13 химического недожога измеряют величины химического недожога соответственно слева и справа, в логическом устройстве 11 происходит вычисление разности этих величин и в зависимости от знака разности подаются сигналы

40

45

50

55

На той стороне, где величина химического недожога больше, расход топлива уменьщается, а на другой стороне увеличивается. Общий расход топлива на котел при этом не меняется. Если химический недожог отсутствует или его величины справа и слева равны, то разность равна нулю и команды на изменение расходов топлива не подаются.

Ввиду того,- что оптимальный коэффициент избытка воздуха меняет,свое значение от изменений нагрузки котла, неравномерности распределения топлива и воздуха по горелкам, доли присосов воздуха, погрешности измерения содержания кислорода, то корректирующий регулятор 16 не в состоянии поддерживать оптимальны режим горения только по информации от сумматора 17 о среднем содержании кислорода в дымовых газах слева и справа от датчиков 18

313

и 19 содержания кислорода. Поэтому корректирующий регулятор 15 по химическому недожогу изменяет задание корректирующему регулятору 16 по содержанию кислорода, чтобы обеспечить сжигание топлива с минимальным коэффициентом избытка воздуха и не допустить химичекого недожога.

Серьезные нарушения качества рас- пыливания топлива и смесеобразования его с воздухом в некоторых горелках могут вызвать значительные расхождения в режимах горения на левой и правой сторонах топки. Устранения перекосов в автоматическом режиме регуляторами 9 и 10 может приводить к большому тепловому перекосу. Чтобы не допустить больших перекосов, в логическом устройстве 20 вычисляется абсолют ное значение разности между содержаниями кислорода слева и справа, а превышение над заданным уровнем является командным сигналом, подаваемым на логическое устройство 11, ко торое прекращает дальнейшее перераспределение топлива по сторонам топки.

,-

Редактор А.Козориз

Составитель Ю.Булкин Техред И,Попович

Ко По

2745/32 Тираж 494

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

5W15

25

64

Формула изобрет.ения

Способ автоматического регулирования процесса горения жидкого н/или газообразного топлива путем изменения расхода воздуха по сигналам содержания кислорода и продуктов химического недожога топлива в дымовых газах и топлива с помощью регулятора, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса горения в топке котла, снабженного регуляторами топлива по полутопкам, измеряют расход топлива и используют его в качестве основного сигнала на регуляторБ топлива, измеряют содержание кислорода и продуктов недожога по поЛутопкам, вычисляют разность величин сигналов по содержанию продуктов .недожога и в зависимости от знака полученной разности формируют корректирующий сигнал на соответствующий регулятор топлива, вычисляют разность сигналов по содержанию кислорода, по которой формируют ограничение корректирующих сигналов на регуляторы топлива, вычисляют полусуммы сигналов по содержанию кислорода и недожога и по последним изменяют расход воздуха.

Корректор Н.Король Подписное

Изобретение может быть использовано для регулирования горения жидкого и/или газообразного топлива в топках котлов. Целью изобретения является повьшение экономичности процесса горения. Регуляторы 1,2 и 21 топлива соответственно на левой и правой сторонах топки и общего воздуха изменяют положение регулирующих органов подачи топлива и воздуха в соответствии с тепловой нагрузкой. Для оптимизации коэффициента избытка воздуха служит корректирующий регулятор 16 по содержанию кислорода в дымовых газах, получающий сигнал по среднему содержанию кислорода в продуктах сгорания от левой и правой сторон топки. Датчики 12 и 13 химического недожога измеряют его величины соответственно слева и справа. В логическом устр-ве 11 происходит вычисление разности этих величин и в зависимости от знака разности подаются сигналы на корректирующие регуляторы 9 и 10.Корректирующий регулятор 15 по химическому недожогу изменяет задание корректирующему регулятору 16. В устр-ве 20 вычисляется абсолютное значение разнос- ти между содержаниями кислорода еле- . ва и справа, а превышение над заданным уровнем является командным сигналом, подаваемым на уст-во 11, которое прекращает дальнейшее перераспределение топлива по сторонам топки. 1 шт. (Л с 05