СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССАГОРЕНИЯ Советский патент 1968 года по МПК F23N1/02 G05D11/00 

Известны способы автоматического регулирования процесса горения, в которых либо контролируют расход топлива и воздуха (окислителя) до вступления их в реакцию горения, либо один из компонентов подают по результатам прямого или косвенного контроля качества процесса горения. Иногда эти способы комбинируют. Однако эти способы регулирования недостаточно эффективны. Папример, нри контроле соотношения топливо-воздух до реакции горения не учитываются изменения качества тонлива. Если же это соотношение контролируют по результатам реакции горения, то не обеспечивается требуемое качество и надежность работы системы автоматического регулирования, так как датчики и отборные устройства, применяемые прн прямом и косвенном контроле качества горения, сложны и инерционны. Еще более трудно контролировать процесс горения в каждой горелке.

Описываемый способ автоматического регулирования процесса горения позволяет улучшить регулирование.

Его особенность заключается в том, что непрерывно измеряют э. д. с., генерируемую нламенем, которая возникает на двух параллельно расположенных в пламени токопроводящих стержнях, изготовленых из одного жаропрочного материала. В зависимости от величины

э. д. с. изменяют подачу топлива (воздуха) в топку. Таким образом, оптимальное соотношение топливо-окислитель определяют не до или после реакции горения, а непосредственно во время этой реакции по практически безынерционному импульсу, характеризуюшему качество процесса горения.

Величина э. д. с. зависит от коэффициента избытка воздуха а, т. е. от соотношения компоне}1тов (тонлива и воздуха), участвующих в горении, и от нагрузки агрегата и поэгому может характеризовать процесс горения.

На основе данного способа можно создать схемы для автоматического регулирования процесса горения.

На фиг. 1 изображена схема регулирования процесса горения в агрегатах, работающих с большими коэффициентами избытка окислителя (,1) нри отсутствии самопроизвольных резких изменений а (например, для отопительных котлов, работающих на газе или мазуте); на фиг. 2 - схема для котла с экстремальным регулятором; на фиг. 3 - схема для котла при числе горелок более одиой; на фиг. 4 - схема для котла с одной горелкой.

Регулятор / топлива воспринимает импульс э. д. с. пламени горелки от датчика 2 горения, в качестве которого используют два токоироводящих стержня, установленных на изоляционном основании, и задающий импульс нагрузки от главного «корректирующего регулятора. Регулятор топлива воздействует с помощью исполнительного механизма ,3 на процесс горения.

Регулятор 4 воздуха также воспринимает импульс нагрузки от главного регулятора 5 и импзльс GS расхода воздуха па агрегат от датчика дифтягомера 6. Регулятор воздействует на орган, регулирующий общий воздух.

Импульсы э. д. с. пламени и расхода воздуха включаются встречно по отношению к задающему импульсу (нагрузки) от главного регулятора.

При действии главного регулятора («внешнее возмущение) регуляторы топлива и воздуха изменяют соответственно подачу топлива и воздуха. В случае сохранения неизменным коэффициента а импульс от главного регулятора 5 будет скомпенсирован в регуляторе топлива импульсом который изменяется в паправлении нагрузки, а в регуляторе воздуха - импульсом GBПри «внутренних возмущениях - самопроизвольном изменении количества или качества поступающего топлива, а также при несоответствии расхода топлива заданному расходу воздуха в работу вступит только регулятор топлива под действием импульса Ef .

Если обнаруживается явно выраженный экстремум зависимости Е /(а) при резких самопроизвольных изменениях величины коэффициента а, рекомендуется схема для котла с экстремальным регулятором (фиг. 2).

В этих схемах для каждой горелки устанавливают экстремальный регулятор 7 топлива, воспринимающий импульс Е и воздействующий на регулирующий орган топлива. Действие этой схемы аналогично работе предыдущей схемы, за исключением того, что при «внешних возмущениях вначале будет вступать в работу регулятор 4 воздуха, после чего изменится импульс Е. и вступит в работу регулятор 7 топлива, который, как и при «внутренних возмущениях, путем поиска установит подачу топлива, обеспечивающую оптимальное значение а.

Для агрегатов, оборудованных большим количеством горелок, работающих па различных видах топлива (при сохранении условий, предъявляемых к схеме на фиг. 2), целесообразно, чтобы экстремальный регулятор 8, поддерживающий но импульсу ЕГ оптимальное соотношение топливо-окислитель на каждую горелку, воздействовал на изменение подачи воздуха, а не топлива. При этом регулятор 9

топлива и регулятор 10 воздуха, общие для всех горелок, выполняются по обычным схемам. Регулятор топлива работает от импульсов главного регулятора и импульсов GT суммарного расхода топлива, выдаваемых дифманометром П. Регулятор воздуха работает

от импульсов РТ давления топлива и РВ дэвления воздуха перед горелками, выдаваемых

датчиками-манометрами 12.

При небольшом числе горелок возможно

экстремальным регулятором 13 корректировать регулятор 10 воздуха горелок (см. фиг. 4). При этом регулятор 9 топлива горелки вступает в работу только при «внешних возмущениях. Следует отметить, что схемы,

приведенные на фиг. 1, 3 и 4, обеспечивают меньшее запаздывание, чем схема на фиг. 2 при «внешних возмущениях, поэтому их целесообразно использовать при быстропротекающих и возникающих достаточно часто возмущениях.

Возможны и другие варианты схем автоматического регулирования процесса горения, составленные на основании описанного способа,

Предмет изобретепия

Способ автоматического регулирования процесса горения путем поддержания оптимального соотношения топливо-окислитель, отличающийся тем, что, с целью уменьшения инерционности и повышения качества регулирования, измеряют величину электродвижущей силы, генерируемой пламенем, и, в зависимости

от ее величины изменяют подачу топлива (окислителя).

i U0i/2. i

GS

6

JJL,

Т

-