Способ определения коэффициента избытка воздуха Советский патент 1989 года по МПК F23N3/02 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к способам измерения теплотехнических величин, и предназначено к использованию для контроля и регулирования процессов горения при совместном сжигании топлив двух и более видов с изменяющимся во времени соотношением расходов топлива каждого вида.

Цель изобретения - повышение надежности и уменьшение эксплуатационных расходов при автоматическом регулировании процесса сжигания двух и более видов топлива.

Способ осуществляют следующим образом.

Реализация способа основана на функциональной взаимосвязи между величиной коэффициента избытка воздуха при сгорании топлива (о() и величиной

влагосодержания продуктов сгораяния ( 0), выражаемой отношением удельного объема образующихся при сгорании водяных паров к удельному объему образующихся сухих продуктов сгора ОХ в VHao/Vcr) и величиной остаточного содержания в продуктах сгорания кислорода, причем в качестве уточняющих параметров используются величины остаточного содержания в продуктах сгорания компонентов химического недожога и психрометрическая влажность воздуха (VЈ 0 и - удельные объемы водяных паров и сухих газов).

Способ предусматривает выполнение следующих операций: предварительное вычисление инвариантных характеристик сжигаемой топливной смеси; прямое или косвенное измерение влагосодержания продуктов сгорания; измерение

4ь

00 00

ЭО

СП

остлточного годерх лния л продукт , сгорания кислорода; измерение огта- точного содержания компонентов хими ческого недожога - водорода и оксидя углерода; определение психрометрической влажности воздуха, используемого для сжигания заданной топливной смеси; вычисление коэффициента избытка воздуха.

Инвариантные характеристики сжигаемой топливной смеси D и С представляют собой коэффициенты линейного уравнения

D + СР

М,;

(О

текущее, зависящее от соотношения компонентов топливной смеси, значение топливной характеристики - отношение удель ных объемов расходуемого воздуха и образующихся сухих продуктов сгорания; текущее измеряемое значе-. ние топливной характеристики V°H 0 /V°r (в данном случае V - удельный объем воздуха, необходимого для сжигания 1-го топлива) .

инвариантов -D и С вычис ивидуальным краевым хараккомпонентов топливной чаемых индексами 1 и 2

п Р-Иг Ј.1 . р «2 . Ј 4i и Р -------,

н., о , 1

иго , г

С

Ј-k-j :: L-kiiрн о,1

(3)

10

15

20

25

30

35

40

рактери мнк сч .ншли: D 1,00 +, С; 0,4. Чи: л« нн.Ч проверка показала, что все принятые к расчету топливные характеристики удовлетяоряют соотношению (I ) .

Влагосодержмние продуктов сгорания определяли один раз в необработанном (влажном) газе, а другой раз в осушенном газе, причем влагосо- держание продуктов сгорания определялось по разности-указанных концентраций кислорода.

Содержание кислорода в осушенной пробе продуктов сгорания, измеряемое в ходе определения их влагосодержа- ния, одновременно использовалось в качестве характерного параметра при последующем вычислении величины

коэффициента избытка воздуха.

i

Для измерения содержания (концентрации) кислорода как в осушенных пробах продуктов сгорания, так и в потоке неосушенных дымовых газов использованы газоанализаторы на основе избирательной чувствительности к кислороду окиси циркония.

Остаточное содержание компонентов химического недожога в продуктах сгорания определяли хроматографичес- ким методом. При этом принималось во внимание, что при нормальных эксплуатационных режимах содержание метана в продуктах сгорания равно нулю.

Влажность воздуха определяли по известной методике с использованием психрометрических формул.

Величину влагосодержания продуктов, сгорания приводили к топливной характеристике ,; по Формуле

Изобретение относится к области теплоэнергетики и направлено на повышение надежности и уменьшение эксплуатационных расходов при автоматическом регулировании совместного сжигания топлив двух и более видов. Для этого измеряют влагосодержание продуктов сгорания топливной смеси, остаточное содержание в них кислорода и компонентов химического недожога - водорода и оксида углерода, определяют психометрическую влажность воздуха и полученные величины используют в качестве характерных параметров для вычисления величины коэффициента избытка воздуха.

Нумерация i топлив произвольна.

При совместном сжигания топлив двух видов способ реализуется без ограничений. Применительно к многокомпонентным топливным смесям способ реализуется в тех случаях, когда в пределах допустимой погрешности определения d характеристики Р v,i и Р Н 0 i компонентов смеси удовлетворяют соотношению (I).

Пример. В топке котлоагрегат совместно сжигали коксовый газ (Р - 1,124; Р ntc - ), природный газ (Рь 1,1043;.Р нго 0,252) и мазут (РЪ 1,06; Г Н{0 0,14).

Вычисленные по формулам (2) и (3) значения инвпртынтных топливных ха

ОТ

20,9 - Of - 1 - 0,0012d) - 1,

измеренное содержание кислорода по объему соответственно сухих и влажных продуктов сгорания, %; объемное содержание

кислорода в атмосферном воздухе, %; измеренная влажность

воздуха, г/м5.

избытка воздуха вырмуле

1683185 0,4СО - 0,2Н,

(D + С Ри л . ) (20,9 - + 0,4СО + 0,2Н1)

И U(

Например, при измеренных величинах 5 вычисляемых величин составили Рн 0 3,25%; 2,70%; d 20 г/м3; 0,237.Z

Н, 0,02%; СО 0,1%, значения

д 0A4-OjJ - 0А2-Ог002

(1,004 + 0,4-0,237) (2079 ) ° 165 .

Формула изобретения

Способ определения коэффициента избытка воздуха путем измерения в продуктах сгорания топлива концентраций остаточного кислорода и продуктов химического недожога - водорода и оксида углерода, и вычисления по результатам измерений коэффициента избытка воздуха, о тлич ающий- с я тем, что, с целью повышения наРедактор Ю.Середа

Составитель А.Зосимов Техред Л.Сердюкова

Заказ 2808/33

Тираж 488

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

1683185 0,4СО - 0,2Н,

дежности и уменьшения эксплуатационных расходов при автоматическом регулировании процесса сжигания двух и более видов топлива, дополнительно измеряют психрометрическую влажность воздуха, подаваемого на горение, и влагосодержание продуктов сгорания и по результатам этих измерений корректируют значение коэффициента избытка воздуха.

Корректор М.Пожо

Подписное