Способ определения углерода в летучей золе пылеугольных котлоагрегатов

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛЕРОДА В ЛЕТУЧЕЙ ЗОЛЕ ПЫЛЕУГОЛЬНЫХ.КОТЛОАГРЕГАТОВ путем измерения элект-, рической емкости датчика при пропускании через него золы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, эолу в датчике предварительно разжижают при помощи вибрации, а величину ее расхода выбирают из соотношения K-Qg/i Q, где К 1 - 2 - коэффициент, зависящий от сортасжигаемого угля, ст Q - объем емкостного датчика , м;О - плотность золы,кг/м; (Л f - частота вибрации,Гц; G - расход &олы, кг/с.

и):а и

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ (ЕСГ)УБЛИН (19) 01) 3(51) 6 0 1 N 27/22

1 (, ) ,1!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕ ПГЛЬСТВУ.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3440270/24-25 (22) 09.04.82 (46) 07.11.84. Бюл.9 41 (72) A.И.Апуховский, N.Н,Евсеев, В.В.Платонов, A.A.Ïðåç и A.Н.Щербань (71) Опытное конструкторскотехнологическое бюро с экспериментальным производством теплофиэического приборостроения Института технической теплофизики AH Украинакой ССР и Институт технической теплофизики AH Ухраинской CCP (53).-551.508.7(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство .СССР

9 166988, кл. F N 5/24, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

9 391355, кл. F 23 N 5/241

6 01 N 15/00, 1973 (прототип), (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛЕРОДА В ЛЕТУЧЕИ ЭОЛЕ ПЫЛЕУГОЛЬНЫХ КОТЛОАГРЕГАТОВ путем измерения элект-, рической емкости датчика при пропускании через него золы, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности определения, золу в датчике предварительно разжижают при помощи вибрации, а величину ее расхода выбирают из соотношения, К.а (1-., где K = 1 — 2 — коэФФициент, зависящий от сорта сжигаемого угля, с )

Я вЂ” объем емкостиого датчика, м .;

3) Р— плотность золы,кг/м;

Я Е частота вибрации,Гц;

5 — расход эолы, кг/с.

Изобретение относится к исследованиям химических и физических свойств веществ путем измерения электрической емкости и может быть использовано > . горнообогатительной технике, технике строительных материалов, в тенлоэнергетике для опре-.

У г деления углерода в ле"учей золе тепловых электростанций..

Известен способ определения углерода в летучей золе пылеугольных кот- 10 лоагрегатов, заключающяйся в том, что отсосанную из газохода и отсепарированную золу непрерывно проталкивают через емкостной датчик при |Ioмощи шнекового питателя и по изменению емкости, зависящему ат коли- чества углерода в эоле, определяют относительное содержание углерода (1).

Техническое решение имеет пони-, женное быстродействие, обусловленное временем заполнения шнековога питателя и датчика, абразивный износ элементов конструкции и неравномерное распределение частиц золы по era сечению иэ-за наличия сил сухого треу5 ния, Наиболее близким па технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ определения углерода в летучей золе пилеугольных котлоагрегатов по изменению емкости датчика в зависимости oT содержания углерода в летучей эоле пылеугальных котлоагрегатов по изменению емкости датчика в зависимости ат содержания углерода в золе, которую в виде насыпной пробы свободно пропускают между обкладками канден".àòoðà (2).

Однако известный способ не обесПЕЧИВаЕТ НЕОбХОДИМОй та-тНОСТИ ОПРЕ- rIg деления содержания углерода в золе, поскольку из-за наличия сил сухого трения частиц золы между собой и а стенки датчика,заполнение объема датчика по =ro сечению неравномерно

H изменяется в зариснмости от расхода волы через датчик. Поэтому изменчется как плотность золы, так и относительная объемная концентрация углерода в объеме датчика, я тем самым вносится ошибка в реэультаты иэмеречия содержания углерода в летучей золе.

Цель настоящего изабретения— повышение точности определения содержания углерода в летучей золе, Поставленная цель достигается тем, 55 что согласно способу определения углерода в летучей золе пилеугольных котлоагрегатов путем измерения электрической емкости датчика при прапусканяи через него золы, эолу в датчике предварительно разжижают при помощи вибрация, а величину ее расхода выбирают иэ соотношения где К=1-2 — коэффициент, зависящий от сорта сжигаемого угля, с

Ц вЂ” объем емкостного датчика, м,"

Я вЂ” плот но:=". ь залы, кг/м частота вибрации, Гц;

4 — - расход золы, кг/с.

Выполнение указанного соотношения означает, что зала достигла . Такой степени разжижения, при которой устранены силы сухого трения между частицами золы и о стенки емкостного датчика; зола сохраняет. устойчивое значение плотности я равномерно заполняет весь объем датчика, что обеспечивает однозначное соответствие между величиной электрической емкости датчика и содержанием углерода в золе, Кроме того, обеспечивается постоянная плотность летучей золы в объеме емкастнога датчика и, следовательно, платность углерода, концентрация которого определяется, благодаря чему исключается ошибка измерения содержания углерода, связанная с изменением производительности системы.

Недостаточная поступательная скорость залы (малая величина ) приводит к тому, что в практически недвижимой основной массе частиц эолы под суммарным воздействием вибрации и притяжения земля углеродние частицы пермещают<".я вниз и тем самым создают их кажущуюс". уменьшенную концентрацию в сечении датчика. Если виброожиженная з ла не движется (=О), частицы углерода просто випадают на дно закрыТо: o емкастнага датчика, происходит сепарация золы.

Когда же,как в изобретении,расход эолы выбран достаточной величины, т.-,удовлетворяющей соотношению (1) в формуле изобретения) .частицы угле рар.а полу ают дополнительную энергию для хаотического движения как от увеличения интенсивности колебаний виб- ратора, способствующего увеличению расхода, так и от возросшей поступател;>ной скорости золы, перемешивающей залу у неподвижных стенок емкостногс датчика„

На распределение углерода в эоле влияет такие ее структура,вид упаковки ее частиц. упаковка частиц определяет плотность виброожиженной золы.

Пока рас;од 4 золы недостаточен, структура. эолы неоднородна: содержит области платнейшей упаковки, перемешанные с областями простой кубической упаковки. Области плотяейшей упаковки вытесняют углерод в области меньшей плотности, т.е. Создают неоднородность распределения углерода и затрудняют (гасят) его хаотичес-. кое перемещение па объему эолы. Когд поступательная скорость достигает

1122960 величины, характеризуемой соотношением (1), в структуре золы исчезают области плотнейшей упаковки, и частицы углерода с большей свободой рассеиваются в объеме емкостного датчика.

При условии поступательного движения золы, соответствующего производительности Ci, удовлетворяющей неравенству (1) происходит процесс уплотнения золы до плотности, 10 позволяющей эоле перемещаться через датчик с максимально возможной, обусловленной минимальной вязкостью, скоростью, способствующей такой упаковке частиц, при которой достигает- 15 ся их максимальная подвижность относительно друг друга, т.е. наблюдается устойчивая (простая) кубическая структура расположения частиц, которая единственно обеспечивает условие мак- 20 симальной подвижности (минимальной вязкости) сыпучей массы.

Таким образом, в предлагаемом способе требование получения расхода золы с величиной выше левой части неравенства (1) гарантирует получение постоянной плотности, подобной плотности простой кубической упаковки, но с учетом дисперсии частиц золы по диаметру. Одновременно, более высокая подвижность частиц эолы при таком расходе Й способствует равномерному распределению частиц углерода в эоле. Достигнутые в прецлагаемом способе постоянная плотность и равномерное распределение углерода 35 позволяют повысить точность измерения .с" 30 (известным способом) до 5Ъ.

На чертеже показано устройство для реализации способа определения содержания углерода в летучей эоле 40 пылеугольных котлоагрегатов.

Оно состоит из вертикальной, например, стеклянной трубки 1 с накладными электродами 2 и 3 измерительного датчика и закрепленного на расстоянии от нижнего торца трубки столика. 4, регулируемого по высоте, а также вибратора 5, механически жестко связанного с трубкой 1 и столиком 4.

Ф

Устройство работает следующим об50 разом.

При заполнении трубки 1 датчика золой включают вибратор 5. Скорость движения эолы регулирую интенсивностью колебания вибратора 5 и величиной зазора столика 4 от нижнего торца55 трубки 1.×àñroòó вибрации и расход золы (производительность ) выбирают в соответствии с неравенством

1< 0 $ I < - и, 60 где К=l-2 — коэффициент пропорционалы ности, выбираемый в зависимости от сорта сжигаемого угля, с

Q — измерительный объем емкостного датчика, м плотность эолы, кг/м частота вибрации„ с 1 б — расход эолы, кг/с.

Например, при номинальной частоте вибратора 100 Гц увеличивают амплитуду колебания дебалансовых грузов (повышая напряжение питания электромагнитного вибратора) пока расход золы не достигнет уровня, задаваемого соотношением. В этом случае обеспечивается условие устранения сил сухого трения между частицами, отвечающее неравенству

Ми > F где М=м (— статический момент дебалансных грузов вибратора кгм; . Ы вЂ” угловая частота колебания грузов;

5= pN — наибольшая величина сил сухого трения покоя золы, Н;

tran — масса дебалансных .грузов вибратора, xr плечо рычага подвески грузов,.м; коэффициент сухого трения нормальная реакция площади опоры сыпучих материалов, Н.

Зола в разжиженном состоянии под действием тяжести заполняет емкостный датчик и свободно вытекает через зазор между нижним срезом трубки емкостного датчика и столиком 4.

В зависимости-от содержания углерода в контролируемом объеме эолы изменяется величина электрической емкости между электродами 2 н 3.

Величину изменения емкости преобразуют в электрический сигнал,, который подают, например, на микроамперметр, отградуированный в процентах содержания углерода в золе.

Например, при использовании в системе подачи эолы циклона диаметром

200 мм с производительностью:

1 ° 10 4 кг/с при частоте вибрации

100 Гц, плотности золы 800 кг/м (коэффициент в соотношении К=-2с для углей Львовско-Волынского и Канско-Ачинского месторождений) оптимальный объем измерительного датчика составляет 5,4 10 м .

Таким образом, задание вполне определенной поступательной скорости движения вибросжиженной эолы (йутем задания ее расхода) позволяет добиться равномерного распределения частиц углерода по всему объему эолы и стабилизировать величину ее плотности, и тем самым повысить точность способа измерения.

Составитель B.Ôèëàòîâà

Редактор P.Öèöèêà Техред 3.Палий Корректор С.Черни

Заказ 8131/36 Гираж 822 Подписное

ВНИИПИ..Государственного комитета СССР

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

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4