Система автоматического регулирования котлоагрегата с кипящим слоем

 

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО .РЕГУЛИРОВАНИЯ КОТЛОАГРЕГАТА С КИПЯПЩМ СЛОЕМ, содержащая датчик порозности кипящего слоя в виде трубыантенны с закрытым торцом, генератор высокочастотных колебаний и преобразователь сигнала, соединенный с регулирующим органом расхода ожижающего газа, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повьшения надежности, она. содержит циркулятор , детектор, схему И,синхронизатор и источник сжатого воздуха, труба-антенна выполнена с перфорированной конусной частью, заключенной в корпус с образованием распределительной камеры, подключенной к источнику сжатого воздуха через дополнительно установленный запорньй орган, и снабжена установленной внутри Гобразной электропроводной перемычкой , причем входное щелевое отверстие вьшолнено вдоль последней, а i выходное - у торца трубы, при этом циркулятор.. соединен с генератором вы (Л сокочастотных колебаний, трубой-антенной и детектором, выход последнес го подключен к входу схемы И, к второму входу которой подключен синхронизатор , соединенный с запорным органом , а выход схемы И соединен с преобразоват€ лем сигнала. ч 00 со 00

СОЮЗ С08ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (»4 IF 23 N 1 00

ГОСХДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОткРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 36 781 74/24-06 (22) 23.12.83 (46) 15.08 ° 85. Вюл. Р 30 (72) В.В.Ермаков, В.А.Попов и Д.А.Харламов(71) Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г.M..Êðæèæàíoâñêoão (53) 621.182.261(088.8) (56) "Control and Instruments".

1082 т. 14, М- 4, с. 45.

Авторское свидетельство. СССР

N- 932115, кл. F 23 И 1/00, 1980..(54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО .РЕГУЛИРОВАНИЯ КОТЛОАГРЕГАТА С КИПЯЩИМ СЛОЕМ, содержащая датчик порозности кипящего слоя в виде трубыантенны с закрытым торцом, генератор высокочастотных колебаний и преобразователь сигнала, соединенный с регулирующим органом расхода ожи жающего газа, о т л и ч а ю щ а я„„SU„„1173133 A с я тем, что, с целью повьппения надежности, она. содержит циркулятор, детектор, схему И, синхронизатор и источник сжатого воздуха, труба-антенна выполнена с перфорированной конусной частью, заключенной в корпус с образованием распределительной камеры, подключенной к источнику сжатого воздуха через дополнительно установленный запорный орган, и снабжена установленной внутри Гобразной электропроводной перемычкой, причем входное целевое отверстие выполнено вдоль последней, а выходное — у торца трубы, при этом циркулятор" соединен с генератором высокочастотных колебаний, трубой-антенной и детектором, выход последнего подключен к входу схемы И, к второму входу которой подключен синхронизатор, соединенный с запорным органом, а выход схемы И соединен с преобразователем сигнала.

1173 I 33

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию котлоагрегатами с вертикальными камерами сгорания кипящего слоя и может использоваться в энергетическом ма- 5 шиностроении или в энергетической промышленности..

Цель изобретения — повьппение надежности регулирования котлоагрегата за счет увеличения ресурса работы датчика порозности кипящего слоя.

На. фиг. 1 приведена схема установки датчика порозности в котлоагрегате с кипящим слоем, на фиг. 2— блок-схема системы автоматического !5 регулирования котлоагрегата с кипящим слоем и конструкция датчика порозности.

В котлоагрегате 1 с кипящим слоем установлен регулирующий орган 2 .рас- 2п хода ожижающего газа. Датчик 3 порозности кипящего слоя установлен в надслоевом пространстве. Датчик 3 соединен с источником 4 сжатого воздуха через запорный орган 5, который 25 связан с исполнительным механизмом 6 (фиг, 2). Датчик 3 порозности кипящего слоя выполнен в виде трубы-антенны {фиг. 1) с закрытым торцом, вдоль которой вырезано щелевое входное отверстие 7, а у торца — выходное отверстие 8. Внутри трубы установлена Г-образная электропроводная перемычка 9, соединенная с электропроводной пластиной 10. В конусной части 11 трубы-антенны выполнены отверстия (перфорация) для прохода сжатого воздуха. Конусная часть трубы-антенны заключена в корпус с образованием распределительной камеры 12, соеди- 40 ненной через запорный орган 5 с источником сжатого воздуха, Трубы-антенны через электропроводную пластину 10 соединены с циркулятором 13, к которому подключен генератор l4 высокочастотных колебаний, соединенный с источником 15 питания.

Генератор выполнен на диодах Ганна и имеет длину волны излучения 8 мм.

С другой стороны к циркулятору подключен детектор 16, выход которого соединен со схемой 17 И, второй вход которой соединен с синхронизатором l8. Синхронизатор также соединен

В с исполнительным механизмом 6, связанным с запорным органом 5. Выход схемы И соединен с преобразователем !9 сигнала, связанным с регулирующим органом 2 расхода ожижающего газа.

Система автоматического регулирования работает следующим образом.

В.процессе работы котлоагрегата происходят самопроизвольные локальные изменения параметров кипящего слоя, т.е. локальные девиации температуры порозности, которые при критических значениях обусловливают аварийный режим работы, характеризующийся спеканием твердой фракции кипящего слоя. Предупреждение образования рассматриваемого аварийного режима, а также регулирование режима горения можно осуществлять непрерывным контролем параметров кипящего слоя в топке, а также концентрации потока частиц в надслоевом пространстве. Установка датчиков в кипящем слое сопряжена с низким ресурсом их работы за счет повьпценного абразивного износа.

Поэтому датчик параметра (труба-антенна) установлен в надслоевом пространстве и дает информацию об изменении концентрации пыли в газах, которая определяет степень сгорания ! угля в кипящем слоем и однозначно связана с режимом работы котлоагрегата.

Контролируемая среда за счет скоростного напора поступает во входное щелевое отверстие 7 трубы-антенны.

Частицы среды, соударяясь с осевой частью Г-образной перемычки 9, приобретают направленное движение вдоль ее плоскости и далее истекают через выходное отверстие 8.

Введение и расположение перемычки 9 по оси трубы-антенны 3 обусловливает максимальную концентрацию частиц по ее плоскости, т.е. по оси трубы-антенны, что позволяет повысить точность измерений, так как максимум электромагнитной энергии излучения сосредоточен в осевой части трубы-антенны (например, при диаметре трубь! 200 мм и диапазоне излучения с длиной волны 8 мм, условный диаметр "пучка" излучения составляет при направленном излучении

120 мм). Генератор 14 высокочастотных колебаний через циркулятор 13 и конусную часть 11 обеспечивает введение энергии в трубу узким пучком, прямая волна которой, проходя через полость, заполненную контролируемой средой, вдоль перемычки и щели вход1173133 ного отверстия, отражается от нижней части перпендикулярной перегороди» ки, и снова, пройдя в виде отраженной волны через контролируемую среду через систему и циркулятор, поступает на детектор. Амплитуда принятого сигнала пропорциональна концентрации контролируемой среды.

Выполнение в торцовой части трубы лабиринта, расположенного перпенди- 10 кулярно ее оси, а также входного отверстия в виде щели обеспечивают минимум потерь электромагнитной . энергии через выходное и входное отверстия, так как прямая волна, 15 полностью отражаясь от перпендикулярной перегородки, поступает на ко- . нусную часть и циркулятор 13. В верх-. ней части трубы между ее внутренней поверхностью и Г-образной перемыч- 20 кой образована герметичная камера, Ъ в которой также происходит распространение электромагнитной энергии, но в этой камере параметры среды и ее объем не изменяются, поэтому 25 на полезную часть выходного сигнала это излучение влияния не оказывает.

Выходной сигнал с детектора 16, пропорциональный концентрации среды в надслоевом пространстве, поступает на первый вход схемы И 17, кото-! рая срабатывает при поступлении сигнала с синхронизатора 18 генератора фиксированной длительности импульсов.

Синхронизатор в момент проведения измерений (при включенной схеме И) вырабатывает импульс на срабатывание исполнительного механизма б запорного органа 5, обеспечивающего подачу сжатого газа в распределительную камеру 12 и периодическую очистку ее от пылеобразной среды. При этом чувствительность измерений будет максимальна, так как концентрация, характеризующая унос твердой фракции, будет также максимальной.

Таким образом, оснащение систе! мы автоматического регулирования котлоагрегата с кипящим слоем цир,кулятором, детектором, схемой И ,синхронизатором и источником сжато,го воздуха и выполнение трубы-антенны с перфорированной конусной частью, заключенной в корпус с образованием распределительной камерой, подключенной к источнику сжатого воздуха через дополнительно установленный запорный орган, и снабжение установленной внутри Г-образной электропроводной перемычкой, выполнение вдоль последней входного щелевого отверстия и выходного — у торца трубы, позволяет повысить надежность регулирования за счет увеличения ресурса работы датчика порозности, вследствие уменьшения его абразивного износа, а также за счет повышения чувствительности измерений.

1173133

Составитель И.Аксенов

Техред O.Неце Корректор A.O PY P

Редактор В.Ковтун

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Заказ 5033/34 Тираж 526 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьгтий

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