Способ определения присосов воздуха в топку котла Советский патент 1987 года по МПК G01M3/02 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к способам определения присосов воздуха в топочные камеры энергетических и промышленных котельных установок.

Цель изобретения - повышение информативности способа путем обеспечения определения присосов по зонам топки.

На чертеже изображена схема топки котла.

Способ осуш,ествляют следующим образом.

Воздушный баланс топки в рабочем режиме, обозначенном индексом «О, отнесенный к избыткам воздуха, выражается уравнением

ао aro-f-Ai,o+Аг 0+Аз,о,(1)

где ао - избыток кислорода на выходе топки;

иго - избыток кислорода (воздуха), подаваемого в горелки;

А|,0, 2,0

и АЗ,О - присосы воздуха по зонам соответственно через потолок, шахту и под (число зон при необходимости может быть увелично или сокраш,ено).

Как известно, присосы А,- воздуха подчиняются законам истечения газов и связаны со средним избыточным давлением Р, в зоне уравнением

А,-I

где - приведенный коэффициент истечения

р - плотность.

Уравнение (2) для исходного рабочего (индекс «О) и экспериментального (индекс J) давления, имеет вид

(3)

где (fij - коэффициент изменения присосов. С учетом (3) при среднезонном давлении Р,/, отличном от рабочего давления Р,о, уравнение воздушного баланса (1) имеет вид

(r/-f ф,7 Ai,o+ Ф2/-А2,0+ фЗ уАз,0(4)

В ходе измерения присосов подачи воздуха и топлива поддерживаются постоянными, благодаря чему остается постоянным и избыток воздуха в горелках, равный

tre

ЛО(о

в этих условиях для ряда фиксированных давлений справедлива система балансовых уравнений

ос aro-f- А|,0+ А2.0+ АЗ,О «1 ai.o-f Ф1.1-А1.0+ ф2.1гА2,о+ фз.1-Аз.о+..а2 аго4- ф1 2 AI 0+ ф2 2 А2 0+ фЗ 2 АЗ 0 + -..

аз аго-|- ф 3 А| о+ ф2 з А2 о+ фз з Аз о (5) Для решения системы (5) необходимо определить эксперриментально входяш.ие в нее константы а/ и ф,,-.

Это осушествляют следуюш,им способом.

Нулевой шаг.

Устанавливается нагрузка 80-90% от номинальной и повышенный на 15-20% по сравнению с оптимальным избыток кислорода (воздуха). Угольные котлы в процессе измерения при возможности переводят на газовое топливо.

С возможно большей точностью фикси- руются давления Р,,;, по зонам топки, избыток кислорода (воздуха) на выходе топки равен 0.0.

Первый шаг.

Разгружая дымосос и увеличивая давление в топке на 50-100 Па, обеспечивают 5 неизменные по отношению к нулевому шагу расходы топлива и воздуха.

Измеряют давление РП по зонам тонки и избыток кислорода (воздуха) а.

Второй шаг.

Дополнительно разгружая дымосос, уве- 0 личивают давление в топке еще на 50- 100 Па. Повторно измеряют давления Р,-2 по зонам и избыток кислорода (воздуха) а2.

Третий шаг.

r Еще раз, разгружая дымосос, давление в топке увеличивают на 50-100 Па. Повторно измеряются давления Р,з по зонам и избыток кислорода (воздуха) аз.

Обработка материалов.

По формуле (3) и измеренным значениям Q Pij рассчитывают коэффициенты ф//, составляют систему уравнений типа (5) и решают ее относительно искомых величин присосов AI.O, А2.0, АЗ.О и аго.

Частным решением является создание давлений в зонах последовательно , 5 Р22 О, и РЗЗ 0. В этом случае, как видно из уравнения (2), присосы в соответствующие зоны обращаются в нуль, система уравнений упрощается и повышается точность получаемого результата.

0 Пример. Способ опробован на котле ТПП-110, 950 т/ч, станционный № 17-а Приднепровской ГРЭС при сжигании газа. Определение присосов выполнялось следующим образом.

Как показано на чертеже, топочная камера условно разбивается на несколько характерных зон: зона 1 - потолок, зона 2 - шахта, зона 3 - холодная воронка, для каждой из которых определяются присосы. Постоянство подачи газа и воздуха контQ ролируется по сопротивлению горелок и воздухоподогревателя.

В нулевом шаге на котле устанавливают нагрузку 410 т/ч и повышенный избыток воздуха. Измеряют давления по зонам и избыток кислорода (см. таблицу).

5 Первый шаг соответствует установлению в зоне 1 нулевого избыточного давления и соответственно ликвидации присосов А, , 0.

5

На втором и третьем шагах соответственно нулевые давления устанавливаются в зонах 2 и 3. Система уравнений принимает упрощенный вид

1,24 аг+ А| 0+ А2 о+ Гз о

1,22 аг+ 0,85А2 0+ 0,97Аз о

1,14 аг4-0,58Дао

1,04 аг

Решение системы урав нений дало следующие значения присосов

Потолок Ai 0,02 А2 0,01 Под топки АЗ 0,17 Воздух, подаваемый

через горелки аг 1,04 Способ предусматривает кратковременное снижение разрежения в топке. При этом Б помещение котельной поступает некоторое количество продук-тов сгорания, которое удаляется вместе с забираемым воздухом.

Способ позволяет опред.елить конкретное местонахождение неплотностей и сосредто- чить на них ремонтные работы.

Штатное давление в топке, Па

Давление по зонам топки,Па

Содержание кислорода

на выходе топки, % 4,0

Избыток воздуха на выходе топки

Функдия Ц1 -ф,

Фг

0

5

0

Формула изобретения

1.Способ определения присосов воздуха в топку котла путем измерения избытка кислорода на выходе из топки и давления в топке при нескольких значениях последнего, устанавливаемых изменением расхода через дымосос, и при постоянной подаче воздуха и топлива в топку и определения по измеренным величинам присосов воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности путем обеспе чения определения присосов по зонам топки, при каждом значении давления в топке измерение давления осуществляют в каждой из контролируемых зон топки, число устанавливаемых значений давления в топке выбирают на единицу больше числа контролируемых зон и определение присосов проводят для каждой зоны.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что изменение расхода через дымосос осуществляют таким образом, что в каждой из зон топки последовательно устанавливается нулевое избыточное давление.

-20

+ 30

+180 +300

30 180, 300

+ 20 -130 -280

+170

+ 20

-100

+290

+ 140

+ 20

3,8

1,22 О

2,6

1,14 О

0,8

1,04 О

О 0,58

О О

Pf

Изобретение относится к способам определения присосов воздуха в топочные камеры котельных установок и позволяет повысить информативность способа путем обеспечения определения присосов по зонам топки. Изменяют среднезонное давление в топке путем изменения расхода через дымосос при постоянной подаче воздуха и топлива в топку. При каждом значении средне- зонного давления измеряют избыток кислорода на выходе топки и давление в каждой зоне топки. Число устанавливаемых значений среднезонного давления выбирают на единицу больше числа зон. С помощью измеренных величин решают систему уравнений и определяют присосы по зонам топки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил, 1 табл. (Л с ОС ос о ОС