Способ регулирования степени рециркуляции дымовых газов при сжигании газообразного топлива

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (51) 4 Р 23 И 5/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. лГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3859866/24-06 (22) 04. 01. 85 (46) 07.08.86. Бюп. и 29 (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции э))ергетический институт и ТЭЦ )) 16 Мосэнерго . (72) Г.П.Плетнев, В.М.Парчевский и М:Д.Колпаков (53) 621. 182.26 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1179033, кл. F 23 Я 5/24, 1984. (54)(57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СТЕПЕНИ РЕЦИРКУЛЯЦИИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ПРИ

СЖИГАНИИ ГАЗООБРАЗНОГО ТОПЛИВА в паровом котле путем измерения расходов рециркулирующих газов, топлива и кон-, центрации кислорода в месте отбора газов на рециркуляцию, определения расхода уходящих газов и по расходу топлива и концентрации кислорода и поддержания заданного соотношения расходов рециркулирующих и уходящих газов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, дополнительно измеряют калорийность топлива и используют ее в качестве корректирующей величины при определении расхода дымовых газов.

1249270

Сигнал от датчика 2 концентрации кислорода в месте отбора газов на рециркуляцию поступает на вход сумматора 6, где вычитается из постоянного сигнала, пропорционального концентрации кислорода в атмосферном воздухе k = 21K и на вход блока 5

3 умножения, где умножается на постоянный множитель 1с, Сигналы с выходов блоков умножения и сумматора 6 поступают на блок 7 деления. В сумматоре 8 результат деления суммируется с постоянным коэффициентом k„ результат умножается на сигнал от цатчика калорийности топлива в блоке

9 умножения. Таким образом, на выходе блока 9 умножения формируется сигнал, пропорциональный объему raзов, 45

Изобретение относится к автоматизации паровых котлов тепловых электростанций и котельных, работающих на газообразном топливе, и может быть использовано для регулирования степени рециркуляции дымовых газов.

Цель изобретения — повышение точности регулирования.

На чертеже представлена схема устройства для осуществления способа, 10

Устройство содержит датчик 1 расхода газов рециркуляции, датчик 2 концентрации кислорода в месте отбора газов на рециркуляцию, датчик

3 теплотворной способности топлива, 15 датчик 4 расхода топлива, блок 5 умножения, сумматор 6, блок 7 деления, сумматор 8, блоки 9-11 умножения, регулятор 12 расхода газов рециркуляции, Сигнал от датчика 1 расхода га- 20 зов рециркуляции поступает на первый вход регулятора 12 расхода газов рециркуляции, второй вход которого соединен с блоком 11 умножения.

Выход датчика 2 концентрации кислорода, соединен с входами блока 5 умножения и сумматора 6, выходы которых соединены с входами блока 7 деления, выход последнего через блок сумматора 8 связан с первым входом бло- 30 ка 9 умножения, к второму входу ко-, торого подключен датчик 3 теплотворной способности топлива. Выход датчика 4 расхода топлива подсоединен к входу блока 10 умножения, выход

35 которого подключен к входу блока 11 умножения.

Способ регулирования степени рециркуляции дымовых газов осуществляется следующим образом.

Ve. т где VP - объем рециркулирующих га-. зов, тыс. м /ч;

Ъ„ — объем уходящих газов за местом отбора газов на рециркуляцию, тыс. м /ч;

r — степень или коэффициент рециркуляции.

Значение Чр измеряется непосредственно, значение V„ из-за невозможности достаточно точного прямого измерения измеряется косвенно, с использованием зависимости

k2 ° 02

V =(k +-- — --) Q В, 2 k — О н

3 где k k k

2 о

О

2 постоянные коэффициенты; концентрация кислорода в месте отбора газов на рециркуляцию, 7; низшая рабочая теплотворная способность топлива, т.1Д@/мз . расход топлива на котел, тыс.мз/ч.

QP н

Коэффициенты К и К рассчитыва2 ются следующим образом. Объем газов, образующийся при сгорании 1 кг жидкого (или 1 м газообразного) топлива за местом отбора газов на рециркуляцию, определяется по формуле

v, = V + V (К-1) 1,016 (1) где V — теоретический объем продуктов сгорания, м /кг(м /м ); о

V — теоретический объем сухого в воздуха мз /кг (мз /мз ) образующихся при сгорании 1 мз топлива, и, умноженный в бпоке 10 умножения на расход топлива, дает сигнал по расходу уходящих газов 7г . Этот сигнал умножается на заданный коэффициент рециркуляции r в блоке 11 умножения и подается в качестве задания в регулятор 12 расхода газов рециркуляции, где сравнивается с расходом газов рециркуляции. Регулятор воздействует на направляющие аппараты дымососов рециркуляции.

Регулирование рециркуляции представляет собой регулирование соотношения:

3 12492

1(, — коэффициент избытка воздуха в точке отбора газов на рециркуляцию. о о

Значения Ч и Ч для конкретного вида топлива зависят от его теплотворной способности и влажности, рассчитываются по формуле

Qq +25!w

V = а д (2)

4190

При использовании газовой рецйркуляции как природного охранного воздействия, влияющего на концентрацию окислов азота, схема устройства для реализации способа рассматривается как локальная подсистема, получающая задание на поддержание оптимальной степени рециркуляции. Заданное (оптимальное в данном случае) значение степени рециркуляции рассчйтывается блочной системой АСУ ТП и выдается непрерывно в виде уставки регулятору.

Программное обеспечение АСУ ПТ блока содержит модель расчета концентрации NO„(2,3), периодически корректируемую по результатам измерений лабораторными приборами или непрерывно автоматическими приборами. При расчете заданной степени рециркуляции используется сигнал по концентрации кислорода. Содержание

О, служит одним из параметров, определяющих концентрацию NO

10 о Qa + 25 1 1

V ь н -д

r 4190

+ 0,0124 w

I( 21- Р ° 0

При отсутствии развитой АСУ ТП заданные значения степени рециркуляции, обеспечивающие заданный уровень концентрации NO„, рассчитываются заранее для основных режимов работы котла и заносятся в режимную карту, при этом каждой (и связанной с ней определенной концентрацией 0 ) соотг ветствует свое оптимальное значение степени рециркуляции. (4) 21 — 0 г

Составитель Ю.Булкин

Редактор A.Ñàáo Техред Э.Чижмар Корректор М,Демчик

Заказ 4217/37. Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4

Р. где Q — низшая рабочая теплотворН ная способность топлива, кДж/кг;

w — влажность топлива на рабоP

20 чую массу, Ж; а и Ь вЂ” коэффициенты, зависящие от вида топлива, берутся из таблиц (для мазута а =

1,10; Ъ = 1,18, для природного газа а = 1,11;

Ъ = 1,25).

Значение коэффициента избытка воздуха 1 при отсутствии химического недожога выражается через концентрацию кислорода > - коэффициент, paBHbIH Oj05 для мазута и О, 10 для природного газа.

Подставив в формулу (1) выражение для К (4) и сделав преобразования, ь 1 016 Vg(1- ) 0 40 г 21 — (>

70 4 и /кг, (5) обозначая Ч = kr u

1,016 V (1-/) = k и подставив в (5), получим Ч = k + k — — мз /кг (6)

0, г 21-0 г

Например, для мазута при Q g

Р

=39,1 МДж/кг (37) k„= Ч, =11,06 мз/кг;

k„= 1,016 Чр(1- ) = 9,93 м /кг.