Устройство для определения содержания углерода в золе уноса пылеугольных котлоагрегатов Советский патент 1992 года по МПК F23N5/24 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам контроля режима горения пылевидного топлива в топочных камерах котлоагрегатов, и предназначено для определения содержания теплопотерь топлива в эоловых уносах тепловых электростанций. Оно может быть использовано в металлургии, в технике строительных материалов на объектах с камерным сжиганием пылеугольного топлива.

Целью изобретения является повышение точности и уменьшение времени контроля путем автоматизации процесса измерения.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит трубопровод 1 штатного пробоотборника летучей золы, дозатор 2 летучей золы, выходной трубопровод 3 дозатора, проточный реактор 4, газопроницаемую решетку 5, электронагреватель б, регулятор 7 температуры нагрева реактива (стабилизатор), источник 8 злектроэнер1ии, термопару 9, патрубок 10 для удаления эолового остатка, трубопровод 11 для отбора продуктов газификации, электромагнитные трехходовые краны 12, анализатор 13 продуктов газификации, термохимический датчик 14 для измерения концентрации оксида углерода, интегратор 15, вторичный прибор 16. трубопровод 17 для ввода окислителя, регулятор 18 расхода, регулятор 19 давления, трехходовый электромагнитный кран 20, регулятор 21 давления, воздушный эжектор 22. блок 23 программного управления.

Дозатор 2 летучей золы предназначен для отброса пробы золы и подачи этой пробы в реактор 4. Он содержит дозирующую емкость, электромагнитный привод и трубопроводы, которыми он связан со штатным устройством для отбора золы и проточным реактором 4. Электромагнитный привод дозатора 2 связан с блоком 23 программного управления. Проточный реактор 4 предназначен для газификации углерода анализируемой пробы золы, осуществляемой в

(Л

С

о ы

4

СА О

кипящей золи потоком окислителя, подаваемым снизу по трубопроаоду 17, Реактор выполнен и виде конусного цилиндра, ияя часть которого перекрыта газопроницаемой решеткой 5. На решотку 5 из дозатора 2 поступает проба золы Верхняя часть ре зктора снабжена патрубком 10 для удаления золового остатка и трубопроводом 11 - для отбора продуктов газификации на анализ. Для поддержания постоянной температуры газификации реактор снабжен системой, в которую входит электронагреватель б, регулятор 7 температуры, источник 8 электроэнергии и термопара 9. В трубопроводе 11 для отбора продуктов газификации установлены электромагнитный трехходовый кран 12, анализатор 13 продуктов газификации и воздушный эжектор 22, Анализа юр 13 продуктов газификации включает термохимический датчик 14 для измерения концентрации оксида углерода, интегратор 15 и вторичный прибор 16. шкала которого отградуирована и массовых процентах углерода золы. Интегратор 15 интегрирует по времени выходной сигнал датчика 14 и подает его на вторичный прибор 16.

В трубопроводе 17 для ввода окислителя установлены регулятор 18 расхода, регулятор 19 давления м электромагнитный трехходовый кран 20, вход которого подсоединен к источнику окислителя (сжатый воздух), а выходы соответственно - к регулятору 18 расхода и регулятору 19 давления. Блок 23 программно о управления предназначен для включения элементов схемы в соответствии с временной циклограммой. Он имеет линии коммутации с дозатором 2 летучей золы, электромашитиыми трехходовыми кранами 12 и 20 и интегратором 15. Вход блока связан с регулятором 7 температуры системы стабилизации нагрева реактора. Блок управления выполнен в виде командного аппарата, временную циклограмму которого составляют интервалы, необходимые для ввода пробы золы в проточный реактор, газификации углерода, удаления эолового остатка и времени на стабилизацию температуры реактора.

Устройство работает следующим образом.

Проточный реактор 4 подключают ч источнику 8 электрической энергии и к источнику сжатого воздуха (окислителя). Окислитель черва электромагнитный трехходовый кран 20 и регулятор 18 расхода поступает внутрь реактора 4. Часть окислителя через патрубок 10 поступает в атмосферу, а вторая часчь по трубопроводу 11 через электромагнитный трехходовый крзп

12 - в термохимический датчик 14 и далее во всасывающий штуцер воздушною ожекто- ра 22, При достижении заданной температуры реактора 4, контролируемой

термопарой 9, регулятор 7 температуры включает блок 23 программного управления. С этого момента начинается цикл измерения. Блок управления подключает электромагнитный привод дозатора 2 лету0 чей золы и проба золы, находящаяся в дозирующей емкости, поступает по трубопроводу 3 в проточный реактор А и накапливается на решетке 5. При отключении электромагнитного привода выходное от5 верстие дозирующей емкости закрывается, а через входное отверстие она заполняется очередной пробой золы, которая непрерывным потоком поступает по трубопроводу 1 штатного устройства для отбора летучей зо0 лы. Поток окислителя,постоянно поступаю- , щий из трубопровода 17, создает кипящий слой на поверхности решетки 5, и в слое золы происходит низкотемпературная газификация частиц углеродй. Часть продуктов

5 газификации.по трубопроводу 11 поступает в термохимический датчик 14 и далее через воздушный эхектор22 - г атмосферу. Оксид / углерода, содержащимся в продуктах гази- - фикации, окисляется на гермокаталигичс0 ских элементах датчика с выделением дополнительного тепла. Термоэффект реакции окисления воспринимается измерительной схемой и выходной сигнал датчика поступает на интегратор 15, подключенный

5 к блоку 23 управления. В интеграторе 15 выходной сигнал датчика интегрируется по времени и поступает на вторичный прибор, отградуированный о массовых процентах углерода. По истечении интервала времени

0 газификации золы блок 23 программного управления переключает электромагнитные трехходовые краны 12 и 20 и отключает интегратор 15. В устройстве начинается операция удаления золового остатка анали5 зируемой пробы, Поток окислителя, поступающий Б реактор через регулятор 19 давления выносит в атмосферу эоловой остаток пробы через патрубок 10, а через термохимический датчик 14 поступает

0 атмосферный воздух из второго входа электромагнит наго трехходового крана 12, Временной ин гервал удаления золового остатка (продувка) длится несколько секунд и блок программного управления отключает линии

5 коммутации, связанные с электромагнитными трехходовыми кранами 12 и 20. Через реактор 4 вновь поступает окислитель из регулятора 18 расхода, часть которого направляется по трубопроводу 11 о термохимический датчик 14, Система стабилизации

температуры нагрева реактора восстанавливает температуру до заданного ранее (ус тановленного) Значения. На этом полный цикл измерения завершается и блок программного управления повторяет очередной цикл.

Формула изобретения Устройство для определения содержания углерода в золе уноса пылеугольных котлпагре- гатов, содержащесдозатор летучей золы, проточный реактор для газификации пробы золы в кипящем слое, снабженный регулятором стабилизации температуры нагрева и трубопроводами для ввода золы и окислителя И для отвода продуктов (азификации и удаления эолового остатка, источник сжатого воздуха, блок программного управления и измеритель продуктов газификации, включающий термохимический датчик оксида углерода и вторичный прибор, отградуированный в массовых процентах углерода золы, отличающееся тем, что, с целью

повышения точности и сокращения времени контроля путем автоматизации процесса измерения, оно дополнительно содержит два электромагнитных трехходовых крана,

регулятор давления, регулятор расхода и интегратор, первый эпектрома нитнып кран установлен в трубопроводе ввода окислителя, его вход соединен с источником сжатого воздуха, а оба выхода подключены к реакто0 ру - первый через регулятор расхода, второй - через регулятор давления, в трубопроводе для отвода продуктов газификации установлен второй электромагнитный кран., первый вход которого соединен с

5 реактором, второй -- с атмосферой, выход соединен с термохимическим датчиком, выход которого соединен с интегратором и вторичным прибором, дозатор летучей золы, интегратор и оба электромагнитных

0 крана подключены к выходам блока программного управлении, вход которого соединен с регулятором стабилизации температуры нагрева,

Цель изобретения повышение точности и уменьшение времени котрочя путем автоматизации процесса измерение Устройство содержит проточнпй реякгир 4 для газификации углерода анализируемой пробы золы, осуществляемой потоком о исли- теля в кипящем слое с последующим измерением газообразных продуктов газификации как аналога величины мехнедожо- га топлива. В устройство введен блок 23 программного управления для коммутации элементов автоматики при проведении измерения. 1 ил.