Способ стабилизации положения факела в котлоагрегате

 

Ь СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ ФАКЕЛА в КОТЛОАГРЕГАТЕ, имеющем две полутопки с мельницами и с двумя ярусами встречных горелок, путем распределения в полутопках расхода вторичного воздуха по разности тепловосприятий полутопок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измеряют производительность мельниц, работающих на, встречные горелки каждого яруса, и используют полученные сигналы в качестве корректирующих для изменения Изобретение предназначено для регулирования горения и перекосов тепловосприятий потоков мощных многониточных котлов, преимущественно с топкой прямого вдувания, разделенной на полутопкио Экспериментально установлено, что изменение расхода вторичного воздуха по полутопкам и горелкам активно изменяет расхода вторичного воздуха указанных горелок обратно пропорционально производительности мельниц 2. Способ по По1, ОТЛИЧИ ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности, измеряют расходы первичного воздуха в мельницы, работающие на встречные горелки каждого яруса, и используют полученные сигналы в качестве корректирующих для изменения расхода вторичного воздуха указанных горелок обратно пропорционально расходу первичного воздуха , при этом количество топлива в мельницах стабилизируют„ Зо Способ по п,1, о т я и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повыт г шения точности, измеряют количество топлива в мельницах, работающих на встречные горелки каждого яруса, и используют полученные сигналы в качестве корректирующих для изменения расхода вторичного воздуха указанных горелок обратно пропорционально расходу топлива, при этом расход первичного воздуха в мельни00 цах стабилизируют ь XI 00 аэродинамику топочной камеры, что .позволяет использовать это воздействие для устранения температурных перекосов в прямоугольных топочных камерах и стабилизировать положение в топке при разного рода ограничениях . Известен способ регулирования горения путеп распределения в полутоп

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s F 23 М 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОУСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 1 (21) 3297995/06 (22) 05,06.81 (46) 23.04.93. Бюл. " 15 (71) Ивановский энергетический институт им. В.И.Ленина (72) 10.Ñ.Òâåðñêîé, А.Ф.Смирягин и И.П.Катаев .(56) Авторское свидетельство СССР

Y 334439, кл. Р 23 Н 1/10-, 1972.

Авторское свидетельство СССР

h" 514156, кл. F 23 N 1/02, 1976.

Авторское свидетельства СССР

1 737696, кл, Р 23 Н 1/02, 1980, (54)(57) 1. СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ ФАКЕЛА В КОТЛОАГРЕГАТЕ, имеющем две полутопки с мельницами и с двумя ярусами встречных горелок, путем распределения в полутопках расхода вторичного воздуха по разности тепловосприятий полутопок, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измеряют производительность мельниц, работающих на встречные горелки каждого яруса, и используют полученные сигналы в качестве корректирующих для изменения

Изобретение предназначено для. регулирования горения и перекосов тепловосприятий потоков мощных многониточных котлов, преимущественно с топкой прямого вдувания, разделенной на полутопки. Эксперимен- тально установлено, что изменение расхода вторичного воздуха по полутопкам и горелкам активно изменяет

„,. Ы 1018478 А1 расхода вторичного воздуха указанных горелок обратно пропорционально производительности мельниц, 2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют расходы первичного воздуха в мельницы, работающие на встречные горелки каждого яруса, и используют полученные сигналы в качестве корректирующих для изменения расхода вторичного воздуха указанных горелок обратно пропорционально расходу первичного воздуха, при этом количество топлива в мельницах стабилизируют.

3. Способ по п.1, о т и и ч а ю шийся тем, что, с целью павы шения точности, измеряют количество топлива в мельницах, работающих на встречные горелки каждого яруса, и используют полученные сигналы в качестве корректирующих для изменения расхода вторичного воздуха указанных горелок обратно пропорционально расходу:топлива, при этом расход первичного воздуха в мельницах стабилизируют. аэродинамику топочной камеры, что .позволяет использовать это воздействие для устранения температурных перекосов в прямоугольных топочных камерах и стабилизировать положение фа-кела в топке при разного рода ограничениях, Известен способ регулирования горения путем распределения в полутоп478

3 1018 Ф ках расхода вторичного воздуха по командному сигналу.

В качестве командного сигнала ис5 пользуют соотношение разностей расхода воздуха по полутопкам и параметров, характеризующих расходы топлива по толутопкам (например, разность излучения Факела).

При перераспределении воздуха по полутопкам изменяется аэродинамика топочной камеры и происходит перемещение факела в топке. Это ведет к пе рекосам тепловосприлтий поверхностей

;нагрева, т.е. к нарушению температурного режима водопарового тракта, интенсивному шлакованию. Особенно этот недостаток заметно проявляетсл при несимметричном числе работающих по полутопкам пылесистем и соответственно горелок.

Известен также способ регулирования горения в топочной камере, когда коэффициент избытка воздуха при 25 отключении части горелок корректируют по сигналу, пропорциональному произведению числа отключенных горелок на величину их относительной вентиляции. ЗО

Способ также не обеспечивает контроля положения факела в топке (хотя подтверждает необходимость перераспределения воздуха по горелкам при их отключении), так как коррекция осуществляется путем изменения расхода общего .воздуха для поддержания заданного избытка воздуха по содержанию кислорода в уходящих газа> .

Из известных способов наиболее близким является способ стабилизации поло>кения факела в котлоагрегате„ имеющем две полутопки с мельницами и с двумя ярусами встречных горелок, путем распределения в полутопках рас- 45 хода вторичного воздуха по разности тепловосприятий полутопок.

Недостаток этого способа заключается в том, что стабилизация положе" ния факела в топке осуществллется только по одной координате - из одной полутопки в другую, а по другой . (между встречными ярусами горелки) не управляется. Это ведет >< интенсификации шлакования зоны горелок отключенной мельницы при несимметрич- 55 ной работе пылесистем или неравномерной их загрузке, нарушению тепловосприятия экранных поверхностей, неже-. лательным температурным разверткам, в конечном итоге к нарушению температурного режима водопарового тракта котла.

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигаетсл тем, что измеряют производительность мельниц, работающих на встречные горелки каждого яруса, и используют получен" ные сигналы в качестве корректирующих длл изменения расхода вторичного воздуха указанных горелок обратно" пропорционально производительности мельниц

При работе на бурых углях количество топлива в мельнице целесообраз" но поддержать предпочтительно на максимальном значении, которое является экономически оптимальным.

При этом производительность мельницы оказываетсл прямо пропорциональной расходу топливовоздушной смеси (так как генерирующая способность

"слоя" топлива и соответственно концентрация аэросмеси постоянны), т„е. расходу транспорирующего агента (первичного воздуха), В этом случае поставленная цель достигается тем, что измеряют расходы первичного воздуха в мельницы, работающие на встречные горелки каждого яруса, и используют полученные сигналы в качестве корректирующих длл изменения расхода вторичного воздуха указанных горелок обратно пропорционально расходу первичного воздуха, при этом количество топлива в мельницах стабилизируют.

При постоянном расходе первичного воздуха изменение производительности мельниц осуществллют путем изменения концентрации аэросмеси в топливовоздушном потоке, т.е. генерирующей способности "слоя" топлива, которая пропорциональна ><оличеству топлива в мельнице.

В этом случае поставленнал цель достигаетсл тем, что. измеряют количество топлива в мельницах, рабо тающих на встречные горелки каждого яруса, и используют полученные сигналы в качестве корректирующих для измененил расхода вторичного воздуха указанных горелок обратнопропорционально расходу топлива, при этом расход первичного воздуха в мельницах стабилизируют, 5 1

На чертеже показано расположение горелок по полутопкам и ярусам, а также схема воздействий на регулирующие органы.

Топка 1 котла агрегата. разделена на полутопки 2 и 3, в которых находятся потоки водопарового тракта соответствующими регулирующими органами, 1 всход вторичного воздуха к I o релкам 4-5, 6-7, 8-9, 10-11.соответственно верхнего и нижнего ярусов поддерживают регулирующими органами

12 - на полутопку 2 и 13 - на полутопку 3, а регулирующие органы 14-15, 16-17, 1.8-19, 20-21 к соответствующим группам горелок верхнего и нижнего ярусов. При этом сигнал 22 по изменению тепловосприятия полутопок.

2 и 3 используется в качестве командного для распределения расхода вторичного возпуха по полутопкам, а сигналы 23, 24, 25 и 26 по произво" дительности мельниц., работающих на встречные ярусы горелок, - e качестве корректирующих для распределения расхода вторичного воздуха между встречными ярусами горелок соответственно 4-5, 6-7, 8-9, 10-11. Этим достигается управление положением факела в плоскости двух сечений топки по двум координатам (длине и ширине).

Регулирование по. данному способу осуществляется следующим образом.

Пусть в полутопке 2 работают две мельницы, а в полутопке 3 - четыре, т.е. тепловыделение в полутопке 3 оказалось больше,,чем в полутопке 2, а расходы питательной воды по потокам постоянны (гидравлические перекосы нежелательны). Тогда сигнал 22

По разнице тепловосприятий потоков получит соответствующее прирашение, на основании которого формируются управляющие воздействия, причем, знак воздействия соответствует знаку приращения тепловосприятия. В рассматриваемом случае расход вторичного воздуха на полутопку 3 будет увеличен (регулирующий орган 13 открывается), а на полутопку 2 - пропорционально уменьшен (регулирующий орган

12 прикрывается). Суммарный же расход вторичного воздуха остается неизменным, Если при этом на полутопку 2 работают, например, мельницы к горелкам 5 и 9, а мельницы, работаю-. щие на горелки 4 и 8, остановлены

018478 6 (работают горелки только с одной стороны полутопки — наиболее тяжелйй случай), то регулирующий орган 14 открывает (увеличивают расход вторичного воздуха через неработающие . горелки), а орган 15 при: оывают (расход вторичного воздуха к работающим горелкам уменьшают) - воздействия

10 обратно пропорциональны изменению производительности мельниц. Аналогично перераспределяют вторичный воздух и на горелках 8-9: орган 18 открывают, а орган 19 прикрывают.

15 Суммарный расход вторичного воздуха на полутопку 2 определяется регулирующим органом 12. Этим достигается целенаправленное перераспределение расхода вторичного воздуха по горелкам котла и надежная стабилизация положения факела в топке при любом сочетании работающих и неработающих пылесистем. Так в полутопке с большим числом работающих мельниц соответственно с большим числом горелок, и большим расходом первичной топливо-воздушной смеси расход вторичного воздуха увеличивают, а в полутопку с меньшим числом .- пропорционально уменьшают, Причем эти изменения пропорциональны разнице тегловосприятий, r.е. факел из полутопки 3 (в рассматриваемом примере) смещается в полутопку 2 так, чтобы

35 восстановилось равномерное его воздействие на водопаровые потоки А в полутопке 2 и потоки Б в полутопке 3. Перемещение по стрелке Х,Вместе с этим при разном сочетании рабо40 тающих и отключенных горелок происходит перекос по оси У - факел активности омывает экран полутопки, противоположно работающей горелке.

Это ведет к неравномерности тепло45 восприятия, пережогам труб, шлакованию. Смещение факела по оси У дос. тигается за счет того, что большая часть вторичного воздуха подается на неработающие горелки на противо50 положной стороне полутопки, получается своего рода третичное дутье.

Это ведет к лучшему охлаждению нера ботающих горелок, активному перемешиванию первичной топливо-воздушной 5 смеси с встречным потоком окислителя

Таким .образой, перераспределение вторичного воздуха по полутопкам и горелкам, позволяет обеспечить эф1018478

1

Редактор О,Кузнецова Техред М..Иоргентал Корректор, С.дисина

Заказ 3089 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат патент "., r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 фективную аэродинамическую стабилизацию положения факела в плоскости двух сечений топки (определяемых ярусами горелок) и по двум координатам (по длине и ширине), Это повышает эффективность охлаждения неработающих горелок, быстродействие и точность устранения тепловых перекосов в топке и нежелательных температурных разверток экранов, устраняет шлакование поверхностей нагрева. При этом за счет улучшения аэродинамики топки и смещения топливовоздушных потоков повышается качеI ство процесса горения, - Экономический эффект может быть рассчитан на основании определения потерь, вызванных недоотпуском электроэнергии при несимметричном числе работающих пылесистем по полутопкам, а также потерь от снижения срока службы радиационных поверхностей нагрева в результате возникновения температурных перекосов, устраняемых изменением расходов питательной воды по потокам водопарового тракта. При применении способа стабилизации положения факела в котлоагрегате эти потери устраняются. !