Способ определения расхода дымовых газов Советский патент 1991 года по МПК F22B37/38 

Изобретение относится к способам определения сигнала об условиях работы паровых котлов и может быть использовано в энергетике.

Цель изобретения - повышение точности и снижение трудоемкости определения расхода дымовых газов в котлоагрегате, снабженном воздухоподогревателем.

На чертеже изображена схема котло- агрегата, на котором осуществляют способ определения расхода дымовых газов.

На схеме представлен котел 1 с конвективной шахтой 2. Воздух в топочную камеру котла 1 подается дутьевыми вентиляторами 3 через всасывающие трубопроводы 4, воздухоподогреватель 5, воздухопроводы 6, систему 7 пылеподачи, трубопроводы 8 и 9 первичного и вторичного воздуха, горелки 10. Дымовые газы из конвективной

шахты 2 котла 1 отсасываются дымосо- , сами 11 через газоходы 12, воздухоподогреватель 5, золоуловитель 13 и удаляются через дымовую трубу 14 в атмосферу.

Места измерения расходов дымовых газов и воздуха, температуры и статического избыточного давления среды в газовоздушном тракте обозначены на схеме соответственно символами Ог, 0&,.Тв, Рст, места измерения коэффициентов избытка воздуха в конвективной шахте котла 2 и в сечениях I и II, где обычно подлежит измерению расход дымовых газов, соответственно символами о(с , места измерения присосов в топочную камеру и в газовый тракт воздухоподогревателя 5 вследствие перетока воздуха соответственно символами и Atf n .

Для объяснения существа предложенного способа составим уравнение, свя&

аь

(jO

оо

зывающее определяемый расход дымовых газов Ог с расходом воздуха Og, подаваемого на котел 1 дутьевыми вентиляторами 3. Положим при этом, что котел 1 оснащен регенеративными воздухоподогревателями (РВП), а расход воздуха Qь измеряется во всасывающей линии дутьевых вентиляторов 3, где его температура ниже и обычно имеются участки с достаточно равномерными полями скоростей, удобные для установки расходомеров воздуха. Принятая схема является наиболее общей, часто .встречающейся на практике.

Для рассматриваемого случая можно записать:

0-0° Ј.Е2ЈУ

Qr QBQepQC4+HBH

(1)

неполноты сгорания топлива; лп пг КПД парогенератора, ° и1,01б (1 +d1,600-3)vj°- приведенные теоретические объемы соответственно сухого воздуха, поступающего в топочную камеру, и воздуха с влагосодержанием d w 10 г/кг;

Vr - приведенный теоретический объем продуктов сгорания. Прочие обозначения приведены выше. Поскольку количество воздуха, перете- 5 кающего из воздушного тракта воздухоподогревателя, равно количеству воздуха, поступившему в газовый тракт, записав зависимости (2) и (3) для сечений газохода на входе и выводе из Q воздухоподогревателя и взяв их разность, получим:

Изобретение относится к теплоэнергетике. Цель изобретения - повышение точности и снижение трудоемкости определения расхода дымовых газов в котлоагрегате, снабженном воздухоподогревателем. Это достигается тем, что измеряют коэффициенты избытка воздуха в газовоздушном тракте котла, определяют приведенный к нормальным условиям расход воздуха, и расход дымовых газов вычисляют по соотношению, приведенному в описании. 1 ил.

де QR- измеряемый расход воздуха, равный сумме расходов: воздуха, поступающего в топочную камеру котла, и воздуха, 25 перетекающего из воздушного тракта РВП в газовый}

Qe,n 3rpqe4 Q&paC4 Расчетные значе

грасч no

ния расходов дымовых газов и воздуха в газовоздушном тракте котла без учета воздуха, перетекающего из воздушного тракта РВП в газовый, которые равны:

QarOOO )

- Ъг

30

35

г ПОл 9 -1

Г Vr + 1, DVe I . f

f(2)

(

с м е т

в

KQ

no VB

Qnr(100 34) 2nr

а 1,01 б -вТ5- (о(),

- коэффициент, отражающий

уменьшение расхода топлива за счет предварительного подогрева воздуха и топлива теплом извне; - тепло, полезно отданное в

парогенераторе; - потери тепла от механической

b+KrW +t(1)+d«1i6-lO-4ef -lXl(a+KfiWn) ,, ЧГ ч& 7T-WT+uЈp+d T,6 (T+A5fi5J(a+KnW

О

ап

K«-s -Hs-z-aiL

по - ini

Г N°16yeLAtfnl ,9 -Т

Inr

После подстановки зависимостей (2), (3) и (4) в (1) получим:

lYl +1А0161 Ј.-11Ґ™ (ъ 4г ч& 1,016V™(eЈT-AtfT+Aofn) ;

Приведенные теоретические объемы сухого воздуха и продуктов сгорания можно определить с помощью коэффициентов (табличных данных для различных топлив) а, b, Kg и Кг и приведенной

влажности Wn по формулам:

по п по h VB а KBW и Vr Ъ + KrW ,(6)

Из (5) и (6) получим: Я

b+KrW +1,016()(a+KsW) ..

чг ТГоТбС -йй пНа+к) u;

Зависимость (7) позволяет опреде- лить расход дымовых газов, выбрасываемых котельным агрегатом, сжигающим любой вид топлива. Если влагосодержание воздуха d во всасывающем тракте дутьевого вентилятора измеряется, то учитывая, что обычно в расчетах принимается d 10 г/кг и, следовательно, коэффициент 1,016 1 + d1,, зависимость (7) удобно представить в виде:

Q

,Ol6(tfT-&oiT+Atfn)J(a+K8W r

(9)

51663310

На практике в ряде случаев необхомо измерять расход сухих дымовых зов. В этом случае в числителе выжения (8) следует принять Wn 0, 0 и зависимость (7) примет вид:

b + (Ус-1)а

зо бр ще сн го ре та ко в за ци ст об го га Ф

При сжигании природного газа, влажностью которого можно пренебречь, зависимость (9) примет вид:

-§- + 0Је - 1

Qr пб Т7оТб(об -Ы) +Aod (10) is

где -

1,126.1 , Значение До , входящее в уравнения, определяется по результатам пе- риодических испытаний соответствующего котла.

Приведение измеренного значения О g к нормальным условиям осуществляется по известной зависимости:

Q

(Рст ±РЈОР) 2Z3 В ТСИ,325ТВ

(11)

где Т. ,К,Р,

ст

кПа

,кПа - измеренные температура и избыточное статическое давление в газовоздушном тракте, в месте измерения расхода воздуха, барометрическое давле-ние в момент измерения.

На практике наиболее удобными местами измерения расхода воздуха являются всасывающие трубопроводы перед дутьевыми вентиляторами котла, где обычно имеются достаточно длинные прямые участки, а температура воздуха близка к комнатной.

Контроль присосов воздуха в газовый тракт, вызванный его перетоком в воздухоподогревателе, особенно регенеративного типа может осуществлятьс непрерывно в процессе эксплуатации, например, с помощью кислородометров, либо производиться в процессе периодических испытаний котла.

При отсутствии перетоков воздуха (например, в трубчатых воздухоподогревателях) & о п - 0 и может не конт ролироваться.

Способ позволяет определять расхо как влажных, так и сухих дымовых га

10

is

2025

30

35

40

55

45

50

зов. Если при контроле валового выброса в атмосферу загрязняющих веществ используются газоанализаторы, снабженные устройствами отбора и подготовки пробы, обычно необходимо определять расход сухих дымовых газов, так как эти газоанализаторы измеряют концентрацию загрязняющего компонента в осушенной пробе. Если же газоанализатор или пылемер измеряет концентрацию загрязняющего вещества непосредственно в газоходе без пробоотбора, обычно требуется при контроле валового выброса определять расход дымовых газов, содержащих вод5;ные пары. Формула изобретения

Способ определения расхода дымовых газов, выбрасываемых котельным агрегатом путем измерения влажности топлива, температуры воздуха, подаваемого в топочную камеру, коэффициента избытка воздуха в сечении газовоздушного тракта, в котором определяют расход дымовых газов, присосов воздуха в топку котла на участке газовоздушного тракта до упомянутого сечения и расчета расхода дымовых газов с использованием измеренных значений параметров и коэффициентов, характеризующих элементарный состав топлива, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и снижения трудоемкости определения расхода дымовых газов в котлоагрегате, снабженном воздухоподогревателем, до- полнительно измеряют и избыточное статическое давление, и расход воздуха, подаваемого в топку, коэффициент избытка воздуха в ближайшей по ходу дымовых газов зоне конвективной шахты котла, в которой уже завешено горение топлива, и разность коэффициентов избытка воздуха в дымовых газах на входе и выходе из воздухоподогревателя, по измеренным значениям температуры и избыточного статического давления определяют расход воздуха, приведенный к нормальным условиям, а расход дымовых газов, приведенный к нормальным условиям, вычисляют по соотношению:

n b 1K y ±Ь °1IL-l1) ( a4-Kuw ) 4 Ч& T,oT6(tfT 4e T+Atfn)()

где Ог, Q - соответственно расходы

дымовых газов и воздуха, приведенные к нормальным условиям;

коэффициенты избытка воздуха соответственно в ближайщей по ходу дымовых газов зоне конвек- 14 тивной шахты котла, где завершено горение топли- ва$ и в сечении газовоздушного тракта, где требуется определить расход дымовых газов

присосы воздуха в топку котла на участке до места измерения коэффициентов oir ;

Д(п разность коэффициентов избытка воздуха в дымовых газах на входе и выходе из воздухоподогревателя;

а, Ь,К,КГ - коэффициенты для подсчета приведенных объемов воздуха и дымовых газов, определяемые по элементарному составу сжигаемого топлива;

W - приведенная влажность сжигаемого топлива.

,Тв;Рет

1Ц

12

--J

Ъ 13 / , . gjrruQri c 11