Способ регулирования процесса сжигания газообразного топлива

 

Изобретение относится к энергетике и предназначено для использования в теплотехнических установках при сжигании газообразного топлива. Цель изобретения - повышение экономичности сжигания топлива путем повышения точности регулирования соотношения топливо - окислитель. Топливо и окислитель перемешивают перед горением. Измеряют концентрацию оксида углерода в продуктах сгорания и локальную концентрацию топлива в отдельных точках потока смеси. Поддерживают постоянной степень перемешивания топлива и окислителя, определенную по отклонениям локальных значений концентрации топлива в смеси от ее среднего по сечению потока значения. Изменяют расход окислителя до появления оксида углерода в продуктах сгорания, затем усиливают перемешивание топлива и окислителя и уменьшают отклонения локальных значений концентрации топлива в смеси от ее среднего значения до исчезновения оксида углерода в продуктах сгорания. Измеряют получившееся при этом среднее по сечению потока значение концентрации топлива в смеси и используют это значение в качестве заданного при последующем изменении расхода окислителя. В случае, когда не удается довести содержание оксида углерода в продуктах сгорания до нуля изменением степени смешения и она достигнет своего предельного значения, поступает сигнал на увеличение расхода воздуха к регулятору. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) SU (Ill (51) 4 Р 23 N 1 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ .ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П4НТ СССР (21) 4289798/24-06 (22) 27.07.87 (46) 07.05.89. Бюл. N 17 (71) Ленинградский инженерно-строительный институт (72) Г.Н.Северинец, В.А.Корягин, В.Ю.Безруких и К.В.Шевелев (53) 621.182,26(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 590552, кл. Р 23 N 1/02, 1975. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА

СЖИГАНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО ТОПЛИВА (57) Изобретение относится к энергетике и предназначено для использования в теплотехнических установках при сжигании газообразного топлива.

Цель изобретения — повышение экономичности сжигания топлива путем повышения точности регулирования соотношения топливо — окислитель ° Топливо и окислитель перемешивают перед горением. Измеряют концентрацию оксида углерода в продуктах сгорания и локальную концентрацию топлива в отдельных точках потока смеси. ПодИзобретение относится к теплоэнергетике и предназначено для использования в теплотехнических установках при сжигании газообразного топлива.

Цель изобретения — повышение экономичности сжигания топлива путем повышения точности регулирования соотношения топливо — окислитель.

На чертеже представлена схема системы для реализации способа. держивают постоянной степень перемешивания топлива и окислителя, определенную по отклонениям локальных значений концентрации топлива в смеси от ее среднего по сечению потока значения. Изменяют расход окислителя до появления оксида углерода в продуктах сгорания, затем усиливают перемешивание топлива и окислителя и уменьшают отклонения локальных значений концентрации топлива в смеси от ее среднего значения до исчезновения оксида углерода в продуктах сгорания. Измеряют получившееся при этом среднее по сечению потока значение концентрации топлива в смеси и используют это значение в качестве заданного при последующем изменении расхода окислителя. В случае, когда не удается довести содержание оксида углерода в продуктах сгорания до нуля изменением степени смешения и она | достигает своего предельного значения, поступает сигнал на увеличение расхода воздуха к регулятору. 1 ил.

Система включает трубопровод 1 подачи газа с регулятором 2 расхода и трубопровод 3 для подачи воздуха с регулятором 4 расхода, присоединенные к смесителю 5 с исполнительным механизмом 6. После смесителя 5 перед камерой 7 сгорания, снабженной горелкой, установлен прибор 8 для опреде ления средней по сечению потока концентрации газа, соединенный с регулятором 4 расхода воздуха, и прибор 9

1477990 для определения степени перемешивания газа и воздуха, который также соединен < регулятором 4 расхода воздуха и с исполнительным механизмом 6.

За камерой 7 сгорания расположен прибор 10 для определения концентрации оксида углерода в газоходе 11, который соединен с прибором 9 для определения степени перемешивания газа с воздухом.

С помощью системы предлагаемый способ реализуют следующим образом.

По трубопроводам 1 и 3 в смеситель

5 подают соответственно газ и воздух, 15 после чего производят измерение средней по сечению потока концентрации газа в газовоздушной смеси прибором 8.

В зависимости от величины средней концентрации газа подается сигнал на регулятор 4 расхода воздуха, которым задается требуемый расход воздуха.

Данный расход воздуха является лишь

:приближенным, что обусловлено неточ-! ностью в определении даже усредненной 25 по сечению концентрации газа в газовоздушной смеси. Далее измеряют степень перемешивания газа с воздухом, с помощью прибора 9, в основу которого положена электрическая схема га- gp зоанализатора с использованием в качестве чувствительного элемента ячейки термохимического детектора по определению горючих компонентов. Подвод газовоздушной смеси к чувствительному элементу осуществляется по капилляру диаметром 0,2 мм, который дискретно перемещается по сечению проточной части. Выходной сигнал по разбалансу электрического моста поступает на вторичные приборы — потенциометр и интегратор. Оценка степени перемешивания определяется как сумма отклонений локальных концентраций топлива в отдельных точках по сечению 45 потока от среднего значения концентрации топлива, Одновременно проводится определение концентраиии оксида углерода в продуктах сгорания с помощью прибора

10 (использован оптико-.акустический газоанализатор с вторичным записывающим прибором, имеющим канал для выхода управляющего сигнала). Сигнал о. наличии оксида углерода подается на

55 прибор 9, где в зависимости от определенной степени перемешивания вырабатывается управляющий сигнал на исполнительный механизм б смесителя

5, в котором изменяется степень перемешивания топлива с окислителем, пока сигнал о наличии оксида углерода в продуктах сгорания станет равным нулю. Таким образом при ориентировочно заданном соотношении топливо окислитель добиваются полноты сжигания топлива.

Одновременно с исчезновением оксида углерода в продуктах сгорания и отменой команды на изменение степени перемешивания подается от прибора

9 к регулятору 4 расхода воздуха сигнал на уменьшение расхода воздуха до появления оксида углерода в продуктах сгорания °

После то го, как на приборе 9 принят сигнал о наличии оксида углерода в продуктах сгорания, отключается команда на регулятор 4 расхода воздуха. При этом подается управляющий сигнал от прибора 9 на исполнительный механизм б для изменения степени перемешивания топлива с окислителем в смесителе 5 до исчеэновения оксида углерода в продуктах сгорания.

В случае, когда содержание оксида углерода в продуктах сгорания не доводят до нуля изменением степени смещения и она достигает своего предельного значения, т.е. локальные концентрации топлива в отдельных точках по сечению потока не отклоняются ст его среднего значения, от прибора

9 поступает сигнал на увеличение расхода воздуха к регулятору 4. Это означает, что избыток окислителя достигает своего минимально возможного уровня для полного сжигания топлива в предлагаемой конструкции камеры 7 сгорания и горелки. С последней операции (увеличение избытка воздуха) начинается процесс регулирования в том случае, когда ориентировочно заданное соотношение топливо — окислитель оказывается меньше стехиометрическо го.

После определения оптимальных соотношения топливо — окислитель и степени перемешивания топлива и окислителя измеряют среднее по сечению потока значение концентрации топлива прибором 8 и используют это значение в качестве заданного при последующем регулировании соотношения топ14 ливо — окислитель после изменения теплопроизводительности горелки.

7799О

Фо рм ул а из о б р е т е ни я

Составитель А,Зосимов

РедактоР И.ДеРбак ТехРед-П.олийнык Корректор О.Кравцова

Заказ 2347/37 Тираж 489 Подписное

ВНИИПИ Гос а

ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно- издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина 101

Способ регулирования процесса сжигания газ ообраз ного топлив а, включающий подачу топлива и окислителя, перемешивание их перед горением, изме . рение средней по сечению потока концентрации топлива в смеси и изменение расхода окислителя до достижения заданного значения средней по сечению потока концентрации топлива в смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности сжигания путем повышения точности регулирования соотношения топливо— окислитель, дополнительно измеряют концентрацию оксида углерода в продуктах сгорания и локальную концентрацию топлива в отдельных точках потока смеси, поддерживают постоянной степень перемешивания топлива и окислителя, определенную по отклонениям локальных значений концентрации топлива в смеси от ее среднего по сечению потока значения, изменяют расход

10 окислителя до появления оксида углерода в продуктах сгорания, затем усиливают перемешивание топлива и окислителя и уменьшают отклонения локальных значений концентрации топлива в смеси от ее среднего значения до исчезновения оксида .углерода в продуктах сгорания, измеряют получившееся при этом среднее го сечению потока значение концентрации топлива в сме20 си и используют это значение в качестве заданного при последующем изменении расхоца окислителя.