Способ регулирования процесса сжигания газообразного топлива Советский патент 1989 года по МПК F23N1/02 

1

Изобретение относится к теплоэнергетике и предназначено для использования в теплотехнических установках при сжигании газообразного топлива.

Цель изобретения - повышение экономичности сжигания топлива путем повышения точности регулирования соотношения топливо - окислитель.

На чертеже представлена схема системы для реализации способа.

Система включает трубопровод 1 подачи газа с регулятором 2 расхода и трубопровод 3 для подачи, воздуха с регулятором 4 расхода, присоединенные к смесителю 5 с исполнительным механизмом 6. После смесителя 5 перед камерой 7 сгорания, снабженной горелкой, установлен прибор 8 для определения средней по сечению потока концентрации газа, соединенный с регулятором 4 расхода воздуха, и прибор 9

Јь Ч

sj

& :с

для определения степени перемешивания газа и воздуха, который также соединен с регулятором 4 расхода воздуха и с исполнительным механизмом 6. За камерой 7 сгорания расположен прибор 10 для определения концентрации оксида углерода в газоходе 11, который соединен с прибором 9 для определения степени перемешивания газа с воздухомо

С помощью системы предлагаемый способ реализуют следующим образом.

По трубопроводам 1 и 3 в смеситель 5 подают соответственно газ и воздух, после чего производят измерение средней по сечению потока концентрации газа в газовоздушной смеси прибором 8 В зависимости от величины средней концентрации газа подается сигнал на регулятор 4 расхода воздуха, которым задается требуемый расход воздуха. Данный расход воздуха является лишь приближенным, что обусловлено неточностью в определении даже усредненной по сечению концентрации газа в газо- воздушной смеси. Далее измеряют степень перемешивания газа с воздухом |с помощью прибора 9, в основу которого положена электрическая схема газоанализатора с использованием в качестве чувствительного элемента ячейки термохимического детектора по определению горючих компонентов. Подвод газовоздушной смеси к чувстви- тельному элементу осуществляется по капилляру диаметром 0,2 мм, который дискретно перемещается по сечению проточной части. Выходной сигнал по разбалансу электрического моста по- ступает на вторичные приборы - потенциометр и интегратор. Оценка степени перемешивания определяется как сумма отклонений локальных концентраций топлива в отдельных точках по сечению потока от среднего значения концентрации топлива.

Одновременно проводится определение концентрации оксида углерода в продуктах сгорания с помощью прибора 10 (использован оптико-акустический газоанализатор с вторичным записывающим прибором, имеющим канал для выхода управляющего сигнала), Сигнал о наличии оксида углерода подается на прибор 9, где в зависимости от определенной степени перемешивания вырабатывается управляющий сигнал на

Q

0 5 о Q д

0

5

исполнительный механизм 6 смесителя 5, в котором изменяется степень перемешивания топлива с окислителем, пока сигнал о наличии оксида углерода в продуктах сгорания станет равным нулю. Таким образом при ориентировочно заданном соотношении топливо - окислитель добиваются полноты сжигания топлива.

Одновременно с исчезновением оксида углерода в продуктах сгорания и отменой команды на изменение степени перемешивания подается от прибора 9 к регулятору 4 расхода воздуха сигнал на уменьшение расхода воздуха до появления оксида углерода в продуктах сгорания.

После того, как на приборе 9 принят сигнал о наличии оксида углерода в продуктах сгорания, отключается команда на регулятор 4 расхода воздуха. При этом подается управляющий сигнал от прибора 9 на исполнительный механизм 6 для изменения степени перемешивания топлива с окислителем в смесителе 5 до исчезновения оксида углерода в продуктах сгорания.

В случае, когда содержание оксида углерода в продуктах сгорания не доводят до нуля изменением степени смещения и она достигает своего предельного значения, т.е. локальные концентрации топлива в отдельных точках по сечению потока не отклоняются от его среднего значения, от прибора 9 поступает сигнал на увеличение расхода воздуха к регулятору 4. Это означает, что избыток окислителя достигает своего минимально возможного уровня для полного сжигания топлива в предлагаемой конструкции камеры 7 сгорания и горелки. С последней операции (увеличение избытка воздуха) начинается процесс регулирования в том случае, когда ориентировочно за-, данное соотношение топливо - окислитель оказьюается меньше стехиометри- ческого. I

После определения оптимальных соотношения топливо - окислитель и степени перемешивания топлива и окислителя измеряют среднее по сечению потока значение концентрации топлива прибором 8 и используют это значение в качестве заданного при последующем регулировании соотношения топЛИБО - окислитель после изменения тегаюпроизводитепьности горелки.

Формула изобрет

е н и я

Способ регулирования процесса ежи гания газообразного топлива, включающий подачу топлива и окислителя, перемешивание их перед горением, изме-i рение средней по сечению потока концентрации топлива в смеси и изменение расхода окислителя до достижения заданного значения средней по сечению потока концентрации топлива в смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности сжигания путем повышения точности регулирования соотношения топливо - окислитель, дополнительно измеряют концентрацию оксида углерода в про779906

дуктах сгорания и локальную концентрацию топлива в отдельных точках потока смеси, поддерживают постоянной 5 степень перемешивания топлива и окислителя, определенную по отклонениям локальных значений концентрации топлива в смеси от ее среднего по сечению потока значения, изменяют расход Ш окислителя до появления оксида углерода в продуктах сгорания, затем усиливают перемешивание топлива и окислителя и уменьшают отклонения локальных значений концентрации топлива в 15 смеси от ее среднего значения до исчезновения оксида углерода в продуктах сгорания, измеряют получившееся при этом среднее по сечению потока значение концентрации топлива в сме- 20 си и используют это значение в качестве заданного при последующем изменении расхода окислителя

Изобретение относится к энергетике и предназначено для использования в теплотехнических установках при сжигании газообразного топлива. Цель изобретения - повышение экономичности сжигания топлива путем повышения точности регулирования соотношения топливо - окислитель. Топливо и окислитель перемешивают перед горением. Измеряют концентрацию оксида углерода в продуктах сгорания и локальную концентрацию топлива в отдельных точках потока смеси. Поддерживают постоянной степень перемешивания топлива и окислителя, определенную по отклонениям локальных значений концентрации топлива в смеси от ее среднего по сечению потока значения. Изменяют расход окислителя до появления оксида углерода в продуктах сгорания, затем усиливают перемешивание топлива и окислителя и уменьшают отклонения локальных значений концентрации топлива в смеси от ее среднего значения до исчезновения оксида углерода в продуктах сгорания. Измеряют получившееся при этом среднее по сечению потока значение концентрации топлива в смеси и используют это значение в качестве заданного при последующем изменении расхода окислителя. В случае, когда не удается довести содержание оксида углерода в продуктах сгорания до нуля изменением степени смешения и она достигнет своего предельного значения, поступает сигнал на увеличение расхода воздуха к регулятору. 1 ил.

Воздух , .

8

I

10