Система автоматического контроля содержания углерода в золе уноса пылеугольного котлоагрегата Советский патент 1991 года по МПК F23N5/24 

Фиг f

Изобретение относится к средствам определения физико-химических свойств сыпучих материалов, в частности к конструкции комплекса для контроля содержания углерода в золе тепловых электростанций, работающих на твердом топливе, и может быть использовано как в теплоэнергетике, так и в других областях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение точности контроля и надежности работы системы.

На фиг. 1 показана схема системы автоматического контроля содержания углерода в золе уноса пылеугольного котлоагрегата; на фиг. 2 - циклон с патрубком сброса отработанной пробы в его верхнем положении, разрез: на фиг. 3 - то же, с патрубком сброса в нижнем положении.

Система содержит золоотборные трубки 1, установленные на одном уровне в газоходе котлоагрегата, снабженные пробковыми кранами 2 и соединенные с циклоном 3 с выхлопной трубой 4 Г-образной формы, соединяющей циклон 3 посредством газосборной трубы 5 и ее вертикального участка 6 с эжектором 7. Золоотвод 8 циклона 3 соединен с емкостным датчиком 9, над которым установлен датчик 10 уровня пробы. Циклон 3 дополнительно оборудован патрубком 11с электромагнитным клапаном 12. Для удаления пробы из датчика 9 используют трубу сброса отработанной пробы, выполненную в виде прямоугольного колена 13, установленного внутри циклона 3 и выхлопной трубы 4, при этом его вертикальная часть 14 расположена соосно емкостному датчику 9, горизонтальная часть 15 снабжена с торца патрубком 16 с фланцем 17, а колено 13 снабжено приводом 18 для вертикального перемещения. К датчику 9 жестко закреплен виброуплотнитель 19 пробы, а электроды 20 и 21 датчика 9 прикреплены к основанию 22 из изоляционного материала, подключены к генератору 23 высокой частоты и соединены с измерительным блоком 24 и блоком 25 регистрации. Датчик 10 уровня пробы, электромагнитный клапан 12, привод 18 и виброуплотнитель 19 электрически связаны с блоком 26 управления.

Работа системы заключается в отборе золы из газохода, накоплении в виде пробы заданного объема в емкостном датчике, уплотнении пробы в датчике с помощью вибрации, непрерывном измерении частоты генератора при уплотнении золы, регистрации максимального значения частоты генератора при уплотнении, определении по максимальному значению частоты содержания углерода в золе по уравнению экспериментально установленной зависимости частоты генератора от содержания углерода в золе и одновременном с определением содержания углерода в золе удалении пробы

из емкостного датчика.

Исходным положением системы для начала работы является такое, когда колено 13 с патрубком 16 нанимает свое верхнее вертикальное положение (фиг. 2), краны 2 от0 крыты, а клапан 12 патрубка 11 закрыт, при этом циклон 3 пневматически соединен посредством выхлопной трубы 4 и колена 1$ с газосборной трубой 5, а посредством золо- отборных трубок 1-е газоходом котлоагре5 гата.

При включении системы в работу включают подачу сжатого газа в эжектор 7, под действием которого на входе эжектора 7, в газосборной трубе 5, выхлопной трубе 4,

0 циклоне 3 и золоотборных трубках 1 создается разрежение, и дымовые газы совместно с золой из газохода по трубкам 1 поступают в циклон 3. Дымовые газы освобождаются от золы и по выхлопной трубе 4,

5 колену 13 с патрубком 16 и газосбросной трубе 5 поступают в эжектор, откуда совместно с рабочим газом уходят обратно в газоход. Под действием сил тяжести частицы золы опускаются вдоль циклона 3 и через

0 золоотвод 8 попадают в емкостный датчтик 9, в котором происходит накопление пробы золы до уровня электродов датчика 10, от которого поступает управляющий сигнал в блок 26 управления работой оборудования

5 системы в заданной последовательности. В результате блок 26 включает в работу электромагнит клапана 12 и виброуплотнитель 19, при этом циклон 3 пневматически соединяется с атмосферой, а проба в датчике 9

0 подвергается виброуплотнению. С момента открытия клапана 12 прекращается отбор дымовых газов из газохода и имеет место забор атмосферного воздуха через патрубок 11, который по тракту дымовых газов

5 поступает в эжектор 7 и вместе с рабочим газом удаляется в газоход.

Одновременно под действием скбро- стного напора дымовых газов в газоходе в трубках 1 создается разрежение, которое

0 способствует отбору части атмосферного воздуха из циклона 3, что позволяет очистить золоотборные трубки 1 и циклон 3 от осевшей части золы и исключить ее пригар в трубках 1. Распределение атмосферного

5 воздуха от циклона 3 в газоход и эжектор 7 осуществляется расчетом необходимого сечения патрубка 11.

С начала момента уплотнения пробы в емкостном датчике 9 происходит непрерывное измерение частоты генератора 23 в измерительном блоке 24 и, когда частота генератора достигает максимального предварительно установленного для данных условий значения, измерение частоты прекращается и по измеренному максимальному значе- нию частоты счетно-решающее устройство измерительного блока 24 определяет содержание углерода в пробе золы, а результат выдает блок 25 регистрации в виде цифровой индикации и/или управляющего сигна- ла.

После выделения максимального значения частоты генератора 23 измерительный блок 24 выдает сигнал в блок 26 управления, который отключает виброуплотнитель 19 и включает в работу привод 18 колена 13, в результате уплотнение пробы прекращается, а колено 13 с патрубком 16 начинает . вертикальное перемещение в сторону датчика 9, при этом нижний торец вертикаль- ной части 14 колена 13 входит в измерительную полость датчика 9 соосно электродам 20 и 21 с заранее установленной скоростью, а патрубок 16 - в вертикальную часть 6 газосборной трубы 5 и резко сокращает ее сечение, что снижает разрежение в выхлопной трубе 4 и повышает его в колене 13. В результате расход атмосферного воздуха перераспределяется и большая его часть поступает через колено 13, что способствует удалению пробы из датчика 9. Проба совместно с атмосферным воздухом по колену 13, патрубку 16 и газосбросной трубе 5 попадает в эжектор 7, а затем совместно с рабочим газом - в газоход. После достижения коленом 13, патрубком 16 и фланцем 17 своего крайнего нижнего положения, блок 26 управления выключает привод 18 и включает в работу виброуплотнитель 19 для улучшения уело- вий удаления пробы из емкостного датчика 9. Кроме того, в нижнем положении патрубка 16 его фланец 17 прилегает на внутреннюю плоскую поверхность 27 стенки выхлопной трубы 4 и полностью перекрыва- ет входное отверстие вертикального участка 5 газосбросной трубы 5, что улучшает условия полного удаления пробы из емкостного датчика 9. После удаления пробы из емкостного датчика 9 блок 26 управления выклю- чает виброуплотнитель 19 и включает привод 18, в результате колено 13 с патрубком 16 занимают свое верхнее положение, перемещаясь снизу вверх, входное отверстие газосборной трубы 5 освобождается от

патрубка 16 и выхлопная труба 4 начинает выполнять свои функции. После выхода колена 13 из емкостного датчика 9 блок 26 управления включает измерительный блок 24 на измерение частоты генератора 23 без наличия пробы в емкостном датчике, т.е. проверяет стабильность рабочей частоты датчика и в случае необходимости производит ее корректировку или выдает сигнал на неисправность. При стабильной рабочей частоте блок 24 выдает сигнал в блок 26 управления, который отключает электромягнит клапана 12, последний закрывается подача атмосферного воздуха в циклон 3 прекращается и начинается снова отбор дымовых газов с золой из газохода.

Формула изобретения Система автоматического контроля содержания углерода в золе уноса пыле- угольного котлоагрегата, содержащая золоотборные трубки,установленные в вертикальном газоходе и соединенные с циклоном, выхлопная труба которого связана с эжектором, а золоотвод соединен с емкостным датчиком, электроды которого включены в схему генератора высокой частоты и соединены с измерительным блоком и блоком регистрации, виброуплотнитель пробы, датчик уровня пробы и блок управления, отличающаяся тем, что. с целью повышения точности контроля и надежности работы системы, она дополнительно содержит патрубок с электромагнитным клапаном, соединяющий циклон с атмосферой, и трубопровод сброса отработанной про- бы, снабженный приводом для его вертикальных перемещений, выхлопная труба циклона выполнена Г-образной формы, а трубопровод сброса отработанной пробы - в виде прямоугольного колена, снабженного на торце горизонтальной части вертикальным патрубком с фланцем и установленного внутри циклона и выхлопной трубы с возможностью вертикальных перемещений, вертикальная часть колена трубы сброса расположена соосно осям циклона и емкостного датчика, вертикальный патрубок с фланцем расположен соосно выходному вертикальному участку Г-образной выхлопной трубы, внутренняя поверхность стенки этого участка Г-образной выхлопной трубы имеет горизонтальный плоский участок, с которым контактирует фланец вертикального патрубка при нижнем положении последнего.

Фиг.2

11

Целью изобретения является повышение точности контроля и надежности системы. Это достигается тем, что циклон 3 снабжен патрубком 11 с электромагнитным клапаном 12, соединенным с атмосферой, а в Г-образной выхлопной трубе 4 установлена труба сброса отработанной пробы, выполненная в виде прямоугольного колена и снабженная приводом 18 для вертикальных перемещений. С помощью этой трубы циклон 3 периодически очищается от загрязнений при открытом клапане 12, соединяющем внутреннюю полость циклона с атмосферой. 3 ил.