Устройство защиты котлоагрегата Советский патент 1991 года по МПК F23N5/24 

Изобретение относится к технике защиты технологических агрегатов и может быть использовано в теплоэнергетике для защиты котлоагрегатов, работающих на твердом топливе.

Целью изобретения является повышение надежности защиты котлоагре- гатов, работающих на твердом топливе, и снижение трудозатрат при обслуживании устройства.

На чертеже показана схема устройства защиты котлоагрегата.

Устройство состоит из золоотбор- ной трубки 1, вмонтированной в вертикальный газоход котлоагрегата и соединенной с циклоном 2, оборудованным вибратором 3.

На трубе 4 газосброса циклона 2 установлен эжектор 5. Золоотвод циклона 2 гибким соединением соединен с приемным бункером 6, имеющим датчики 7 и 8 нижнего и верхнего уровня золы в нем (соответственно), со стороны разгрузочного отверстия бункера 6 установлен шнековый питатель 9 с электроприводом 10. Датчики 7 и 8 оборудованы электродами 11 н 12 и соединены через трехуровневый блок 13 логики и блок 14 управления с электроприводом 15 механизма 16 подачи топлива в котлоагрегат, табло 17 аварийной сигнализации и электроприводом 10 питателя 9.

ОЭ

00

с& о

4

оэ

10

15

Кроме того, устройство дополни- тельно содержит патрубок 18, свобод ный конец которого снабжен клапаном 19 с электромагнитом 20, подключен- ным к блоку 14 управления параллель- но электроприводу J5 механизма 16 подачи топлива, при этом клапан 19 соединяет через трубу 4 газосброса эжектор 5 с атмосферой при отрытом его положении

Наряду с этим трехуровневым блок 13 логики снабжен ключом выбора про- граммы работы устройства, определяв мой маркой угля, на котором должен работать котлоагрегат. Выбранная программа задает режим работы элект- ропривода 10 питателя 9 приемного бункера 6

Работа устройства основана на том, что датчик защиты выполнен в виде датчика концентрации золовых уносов в дымовых газах во времени, заранее аттестованного при различных режимах работы котлоагрегата и разновидностях 75 марок углей В процессе работы котло- агрегата на выбранной марке угля превышение установленного верхнего предельного значения концентрации эо- ловых уносов в дымовых газах для дан- ,Q ной марки угля является сигналом о нарушении топливного режима котлоаг- регата и необходимости его защиты

Устройство работает следующим об- разом

20

ду, откуда поступает в приемный бу кер 6 и постепенно заполняет его, при этом уровень золы в бункере 6 доходит до электродов 11 датчика 7 нижнего уровня, который выдает сигнал 1 в трехуровневый блок 13 ло- гики В это же время датчик 8 верх- него уровня, до электродов 12 которого не дошел уровень золы, выдает в блок 13 сигнал О. По сигналам 1 и О датчиков 7 и 8, поступив- шим в блок 13, вырабатывается сигнал Uj и посылается в блок 14 управления, который включает в работу электропривод 10 питателя 9, причем в работу с малой производительност установленной при аттестации устрой ства опытным путем из условия минимальной производительности циклона по золе при нормальной эксплуатаци котлоагрегата.

Одновременно с включением в рабо ту питателя 9 блок 14 управления включает на кратковременный период вибратор 3 циклона 2

В процессе работы котлоагрегата уровень золы в бункере 6 изменяется в зависимости от производительности циклона 2, от содержания золы дымовых газах. В случае повышения концентрации золы в дымовых газах повышается и производительность ци лона 2 по золе При этом уровень з лы в приемном бункере 6 приближает

-J г

После установления заданного режи- к электродам 12 датчика 8 верхнего

0

5

5 ,Q

0

ду, откуда поступает в приемный бун- кер 6 и постепенно заполняет его, при этом уровень золы в бункере 6 доходит до электродов 11 датчика 7 нижнего уровня, который выдает сигнал 1 в трехуровневый блок 13 ло- гики В это же время датчик 8 верх- него уровня, до электродов 12 которого не дошел уровень золы, выдает в блок 13 сигнал О. По сигналам 1 и О датчиков 7 и 8, поступив- шим в блок 13, вырабатывается сигнал Uj и посылается в блок 14 управления, который включает в работу электропривод 10 питателя 9, причем в работу с малой производительностью, установленной при аттестации устройства опытным путем из условия минимальной производительности циклона по золе при нормальной эксплуатации котлоагрегата.

Одновременно с включением в работу питателя 9 блок 14 управления включает на кратковременный период и вибратор 3 циклона 2

В процессе работы котлоагрегата уровень золы в бункере 6 изменяется в зависимости от производительности циклона 2, от содержания золы в дымовых газах. В случае повышения концентрации золы в дымовых газах повышается и производительность циклона 2 по золе При этом уровень золы в приемном бункере 6 приближается

-J г

Изобретение относится к технике зашиты технологических агрегатов. Цель изобретения - повышение надежности защиты котлоагрегата, работаю щего на твердом топливе. Это достигается тем, что датчик (Д) защиты выполнен в виде золоотборной трубки I, циклона 2 с вибратором 3 и газосбросной трубой 4, эжектора 5, приемного бункера 6 с датчиками 7 и 8 нижнего и верхнего уровня и питателем 9. Это позволяет использовать устройство для защиты преимущественно пылеугольных котлоагрегатов. Наряду с этим устройство снабжено патрубком 18 с клапаном 19, что обеспечивает снижение трудозатрат при обслуживании. Работа устройства основана на контроле концентрации золы в дымовых газах во времени. При ее резком увеличении по сравнению с верхним заданным значением происходит световое и звуковое оповещение от табло 17 аварийной сигнализации с последующим прекращением подачи топлива в котлоагрегат. 1 з.п , 1 ил. SS (Л

ма работы котлоагрегата ключом на блоке 13 логики устанавливается программа работы устройства, соответствующая марке угля, на котором в данный момент работает котлоагрегат, и включается в работу устройство защиты При этом в эжектор 5 поступает сжатый газ, который создает разрежение в трубе 4, циклоне 2 и золоотбор- ной трубке 1, причем для этого предварительно заполняют питатель 9 золой или другим сыпучим материалом, а клапан 19 закрывают

Под воздействием разрежения часть дымовых газов совместно с золовым уносом поступает из газохода черех трубку 1 в циклон 2, где дымовые газы освобождаются от золы и по газо- сбросной трубе 4 эжектором 5 удаляются обратно в газоход котло- агрегата В циклоне 2 зола под действием движущихся газов и силы тяжести опускается вниз к золоотво-

0

5

0

5

уровня, и когда зола занимает уровень, превышающий уровень электродов

12датчика 8, то в трехуровневой блок 13 логики от обеих датчиков 7 и 8 поступает сигнал 1, который вырабатывает сигнал Ug. взамен сигнала U

и посылает его в блок 14 управления, который воздействует на электропривод 10 питателя 9, и последний начинает работать с максимальной производительностью для данной программы работы устройства

В результате повышения производительности питателя 9 уровень золы в приемном бункере 6 понижается, и когда ее уровень станет ниже уровня электродов 12 датчика 8, то в блок

13логики от датчика 8 поступает сигнал О, а от датчика 7 - сигнал 1, что обеспечивает выработку в блоке

13 логики сигнала U вместо сигнала U. Сигнал Uj поступает в блок 14 управления, который воздействует на

двигатель электропривода 10 питателя 9, и последний начинает работать с минимальной производительностью Одновременно с воздействием на электропривод 10 блок 14 включает на крат- ковременный период и вибратор 3 циклона 2. Под воздействием вибратора 3 циклон 2 очищается от задержавшейся на его внутренней поверхности золы, которая поступает в приемный бункер 6, а затем в питатель 9 и эжектор 5

За счет описанной схемы работы устройства удерживается уровень золы в приемном бункере 6 между датчиками 7 и 8 при нормальной работе котло- агрегата.

Однако в процессе работы котло- агрегата имеют место случаи значительного изменения концентрации золы в дымовых газах, что приводит к быстрому опорожнению или переполнению приемного бункера 6. При резком переполнении бункера 6 имеет место и переполнение циклона

В случае понижения уровня золы в приемном бункере 6 ниже электродов 11 датчика 7 нижнего уровня в блок

13логики поступают сигнал О от датчика 8 и сигнал О от датчика 7, который после определенной выдержки прекращает выдачу сигнала U в блок

14управления, и двигатель электропривода 10 отключается блоком 14, при этом питатель 9 прекращает работу и остается заполненным золой для обеспечения дальнейшего отбора дымовых газов из газохода за счет разрежения от эжектора 5.

В случае же резкого переполнения приемного бункера 6, например при потухании одной из топливных горелок или при произвольном повышении расхода топлива в так называемых аварийных ситуациях, когда скорость поступления золы в циклон 2 больше скорости ее расхода, в блок 13 логики поступают два сигнала 1 от датчиков 7 и 8, где вырабатывается сигнал иг

вместо сигнала U и посылается в блок о газом обратно в газоход котлоагре- 14 управления, который, в свою очередь, воздействует на двигатель электропривода 10 питателя 9 и увеличивает производительность последнего. Несмотря на это циклон 2 продолжает переполняться, что увеличивает задержку во времени сигнала Ug. по сравнению с заранее заданной. В связи с увеличением задержки сигнала Uj блок

55

гата.

После полной очистки циклона 2 и приемного бункера 6 и защиты котло- агрегата устройство защиты отключаю при этом прекращают подачу сжатого газа в эжектор 5 и выключают табло 17 аварийной сигнализации.

После устранения аварийной ситуа ции в котлоагрегате его запускают в

0

5

0

5

0

5

0

5

14 управления включает в работу табло 17 аварийной сигнализации, при этом на нем появляется световая нализация Авария, сопровождаемая звуковой сигнализацией. После определенной выдержки блок 14 управления воздействует на электромагнит 20 клапана 19 и последний открывается, соединяя эжектор 5 с атмосферою чет рез патрубок 18 и участок 4 между ними. Разрежение в циклоне 2 и золоотборной трубке 1 после этого устраняется и отбор дымовых газов прекращается, а работа питателя 9 продолжается.

Одновременно с включением в работу клапана 19 блок 14 управления воздействует на двигатель электропривода 15 механизма 16 подачи топлива, который прекращает подачу топлива в котлоагрегат, защищая его от возможных последствий.

В это же время происходит удаление золы из циклона 2 за счет ее расхода в питателе 9, при этом ее уровень сначала опускается до уровня электродов 12 датчика 8, а затем до уровня электродов 11 датчика 7 нижнего уровня В этот момент сигнал U из блока 13 логики поступает в блок 14 управления, который своим воздействием на двигатель электропривода

10снижает производительность питателя 9 и включает в работу вибратор

3 циклона 2. В результате работы вибратора 3 и питателя 9 циклон 2 и приемный бункер 6 освобождаются от золы и после ее опускания ниже электродов

11датчика 7 двигатель электропривода 10 отключается блоком 14 управления.

Из питателя 9 зола поступает на вход эжектора 5 или в систему для контроля концентрации углерода в золе, датчик которой может быть расположен между питателем 9 и эжектором 5. Из эжектора 5 зола уходит совместно с дымовыми газами и/или рабоим

газом обратно в газоход котлоагре-

гата.

После полной очистки циклона 2 и приемного бункера 6 и защиты котло- агрегата устройство защиты отключают, при этом прекращают подачу сжатого газа в эжектор 5 и выключают табло 17 аварийной сигнализации.

После устранения аварийной ситуации в котлоагрегате его запускают в

работу и включают устройство защиты, работа которого осуществляется по описанной схеме

Формула изобретения

1 Устройство защиты котлоагрега- та, содержащее датчик зашиты, электрически связанный с электроприводом механизма подачи топлива в котло- агрегат, отличающееся тем, что, с целью повышения надеж- ности защиты котлоагрегата, работаю щего на твердом топливе, оно дополни тельно содержит трехуровневый блок логики, подключенный к его выходу блок управления и табло аварийной сигнализации, датчик защиты выполнен в виде циклона, эжектора, приемного бункера и золоотборной трубки, встро енной в газоход котлоагрегата и соединенной с циклоном, на трубе га

Топлиёо

Котлоаг регат

0

5

20

зосброса которого установлен эжектор, а золоотвод циклона соединен с при- емным бункером, снабженным питателем с электроприводом и датчиками верх него и нижнего уровня, подключенны- ми к трехуровневому блоку логики, а выходы блока управления соединены с электроприводом механизма подачи топ- лива, с электроприводом питателя приемного бункера и с табло аварий ной сигнализации.

-20

Сжатый газ