Способ автоматического регулирования режима горения

 

Изобретение позволяет повысить точность регулирования процесса горения путем измерения сигналов, характеризующих тепловыделение в нижней части топки вблизи горелок и на выходе из топки, определения разности этих сигналов и изменения расхода воздуха до достижения разности упомянутых сигналов максимального значения. Максимум разности сигналов достигается регулированием расхода воздуха по шагам с заполнением измеренной разности сигналов на каждом шаге регулирования. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистичеСНИх

РЕСПУБЛИК (58 4, F 23 N 1 02 и

1Ч !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4286299/24-06 (22) 20.0?.87 (46) 23.07.89. Бюл. № 27 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции и Институт технической теплофизики АН УССР (72) А. А. Михлевский, О. А. Геращенко, И. И. Беляков, В. M. Диденко, 8. В. Соколов и А. Н. Пилипко (53) 621.182.26 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 767463, кл. F 23 N 1/02, 1979.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а Йменно к автоматизации энергоблоков, и может быть использовано для регулирования соотношения топливо — воздух в котельных агрегатах.

Цель !»зобретения — повышение точности регулирования.

На чертеже представлена структурная схема системы автоматического регулирования, которая реализует предлагаемый способ.

Система автоматического регулирования содержит экстремальный регулятор 1 расхода воздуха, выход которого соединен с клапаном 2 подачи воздуха, а вход подключен к сумматору 3. К входу сумматора 3 подключены датчики 4 и 5 сигналов, характеризующих тепловыделение в топке вблизи горелок и на выходе из топки. В качестве сигналов, характеризующих тепловыделение, могут быть применены плотность падающего теплового потока или плотность воспринятого теплового потока, которые могут измеряться с помощью радиометров.

Способ с помощью системы автоматического регулирования осуществляют следующих образом.

„„80„„1495579 А1

2 (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА ГОРЕНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить точность регулирования процесса горения hyтем измерения сигналов, характеризующих тепловыделение в нижней части топки вбли.зи горелок и на выходе из топки, определения разности этих сигналов и изменения расхода воздуха до достижения разности упомянутых сигналов максимального значения. Максимум разности сигналов достигается регулированием расхода воздуха по шагам с заполнением измеренной разности сигналов на каждом шаге регулирования. 1 ил.

Сигналы от датчиков 4 и 5 поступают на вход сумматора 3, в котором осуществляется вычисление разности (Лс1;) сигналов, величина которой поступает на вход экстремального регулятора 1, который, запоминая величину разности сигналов, осуществляет воздействие на клапан 2 подачи воздуха, изменяя расход воздуха на заданный небольшой шаг. После этого снова производится определение разности сигналов (Aq;» i) с помощью датчиков 4 и 5 и сумматора 3 и сравнение вновь полученной величины с предыдущим значением. При

Aq;» i)Aq; производится увеличение расхода воздуха на заданный небольшой шаг с помощью клапана 2 подачи воздуха, а при

Лц;» (Лц; — уменьшение расхода воздуха на заданный небольшой шаг. После этого вновь производится определение разности сигналов, ее сравнение с предыдущим значением и уменьшение расхода воздуха на заданный небольшой шаг в зависимости от результатов сравнения и т. д. Выполнение операции по описанной схеме обеспечивает режим работы топочного устройства с максимальной величиной разности сигналов, характеризующих тепловыделение в нижней и верхней час1495579

Формула изобретения

Сост ави тель А. Зосимов

Редактор И. щербак Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 4241/36 Тираж 488 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r Ужгород, ул. Гагарина, 101 тях топки, и тем самым максимальную эффективность процесса горения.

В котлах малой и средней производительности, в котлах с подовой компоновкой горелок или тангенциальной топкой, т. е. в тех случаях, когда число горелок ограничено или когда факелы от разных горелок находятся в тесном взаимодействии и по сути образуют единый факел, получение представительного значения критерия возможно при установке по одному датчику 4 и 5 в нижней и верхней частях топки. В котлах же с большим числом горелок при их встречной компоновке целесообразна установка нескольких датчиков, например по одному датчику над каждой горелкой в районе горелок и на выходе из топки, с последующим усреднением сигналов.

Выбор в качестве критерия качества процесса горения максимума разности сигналов, характеризующих тепловыделение в районе горелочных устройств и на выходе из топки, обусловлен тм, что влияние избытка воздуха на тепловыделение в районе горелок и на выходе из топки носит экстремальный характер. Вверху топки при оптимальном по условиям горения избытке воздуха (а-.) имеет место минимум тепловыделения. При избытке воздуха (а) ниже оптимального значения (а-) горение топлива затягивается в верхнюю часть топки и тепловыделение на выходе из топки возрастает. При а)а- интенсивность теплообмена в топке снижаетсй, возрастает температура газов и, соответственно, тепловыделение на вь1ходе из топки; и наоборот, в районе ropedok при а=ао- имеет место максимум тепловыделения. При а)а-. тепловыделение снижается из-за балластировки ядра горения избыточным воздухом, а при а( (а- — из-за уменьшения доли сгораемого топлива.

Применение способа, основанного на совпадении двух экстремумов, имеющих противоположную направленность, позволяет увеличить величину полезного сигнала, что повышает чувствительность и помехозащи1О щенность способа и приводит в конечном итоге к повышению точности процесса регулирования. Повышение точности регулирования обеспечивается также за счет того, что шумы оказывают одновременное и одинако15 вое влияние на уровень сигналов, характеризующих тепловыделение в районе горелок и на выходе из топки, поэтому при вычитании сигналов уровень шума значительно снижается.

Способ автоматического регулирования режима горения путем измерения сигнала, 2 характеризующего тепловыделение в топке вблизи горелок, с последующим воздействием на соотношение топливо — воздух, отличающийся тем, что, с целью повышения регулирования, дополнительно измеряют сигнал, характеризующий тепловыделение на

30 выходе топки, определяют разность измеренных сигналов, а на соотношение топливо— воздух воздейству1от до достижения упомянутоМ разностьЮ сигналов максимального значения.