Способ автоматического регулирования горения пылеугольного топлива и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию горения в топках преимущественно энергетических генераторов, использующих в качестве топлива угли с малым выходом летучих веществ и пониженной калорийностью, и позволяет повысить технический ресурс топки и надежность слива шлака. Это достигается путем изменения расхода пылеугольного топлива по температуре стенок топки по командному сигналу и перераспределением мазута в дополнительных подовых форсунках. При этом расход G N форсунки определяют по формулам G N=0,23G м(C±S)[1-*98N (C±S)]/(1+R), N=1,2

G N=0,23G м(C±S) *98N (C±S)/(1+R), N=3,4, где знак "плюс" для форсунок N=1,3

R=(3-4)√ Σ V I

C=2V 1-V 2-V 3

S=√3(V 2-V 3)

G м - общий расход мазута, т/ч

I=1 R-степень смещения факела

C,S - направляющие косинус и синус угла смещения факела в топках относительно термопар с приведенной температурой V I

I=1,2,3. В устройстве термопары 2,3 и 4 и форсунки 17, 18, 19 и 20 располагают в стенке топки равномерно на соответствующих окружностях с центром на оси топки 1. Сигналы пересчитываются в микропроцессоре 6. В цифроаналоговом преобразователе 7 и логических элементах 13 и 14 формируются команды, управляющие регулирующим клапаном 10 и золотниками 12, 15 и 16, подключенными к форсункам 17, 18, 19 и 20. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Р1) F 23 М 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4455 755/24-06 (22) 19.07.88 (46) 30. 08. 90. Бюл. Ф 32 (71) Институт технической теплофизики АН УССР и Опытное конструктбрскотехнологическое бюро с экспериментальным производством теплофизического приборостроения Института технической теплофизики АН УССР (72) В.В. Платонов, С.А. Филь, В.Г. Мишутин, А,А. През и А.Н. Щербань (53) 621. 182. 26 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 918688, кл. F 23 N i/00, 1982.

2 (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ГОРЕНИЯ ПЫЛЕУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА .И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию горения в топках преимущественно энергетических генераторов, использующих в качестве топлива угли с малым выходом летучих веществ и пониженной калорийностью, и позволяет повысить технический ресурс топки и надежность слива шлака.

Это достигается путем изменения расхода пылеугольного топлива по температуре стенок топки по командному сиг1588995 термопар с приведенной температурой

Ч,; i = 1, 2, 3, В устройстве термопары 2, 3 и 4 и форсунки 17 — 20 рас5 полагаюТ в стенке топки равномерно но соответствующих окружностях с цен- . тром на оси топки 1. Сигналы пересчитываются в микропроцессоре 6. В цифроаналоговом преобразователе 7 и логических элементах И 13 и 14 формируются команды, управляющие регулирующим клапаном 10 и золотниками 12, 15 и 16, подключенными к форсункам 1720. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к. автомати- 2р ческому регулированию горения в топ.— ках, преимущественно парогенераторов, использующих пылеугольное топливо с малым выходом летучих веществ и пониженной калорийности.

Цель изобретения — повышение технического ресурса топки кстлоагрегата и повышение надежности слива шпака.

На чертеже представлена электрогид-30 равлическая функциональная схема устройства для автоматического регулирования горения пылеугольного топлива.

Устройство для автоматического регулирования горения пыпеугольного топ35 лива состоит из установленных на стенках топки 1 термопар 2, 3 и 4, подключенных к решающему блоку, содержащему аналого-цифровой преобразователь 5, соединенный с микропроцессором 6, связанным с цифроаналоговым преобразова телем 7, к управляющим входам которого подключен таймер 8 и выход которого подключен через пропорциональноинтегральное звено 9 к регулирующему 45 клапану 10, через детектор 11 отношения — с электроприводом золотника 12 делителя мазута, а через логические элементы И 13, 14 — с электроприводами 15, 16 двухпозиционных золотников, соединенных с парами противолежащих форсунок 17, 18 и 20, 19. Угол смещения факела о отсчитывается от первой термопары 2 в направлении возрастания нумерации термопар (а также форсунок).

Угол между первой термопарой и форсункой равен 45О. Электропитание блоков и электроприводы регулирующего клапана и золотников на чертеже не показаны. налу и перераспределением мазута в дополнительных подовых форсунках, Ири, этом расход 8 „ форгунки определяют по формулам g „ = 0,23 G < {C + +Б)

Q1-7(С + +S)) /(1 + r), n = 1,2;

g„=0,23 С (С + S)g(С + S}/(1 +

+ т), n=3,4, где знак "плюс" для

Ьорсунок и = 1,3; у = (3 - )Я У! т=

С=2V)-Vg-Vg,S= 3 (Ч -Vq);

Gц —. общий расход мазута т/ч; г степень смещения факела; С, Я вЂ” направляющие косинус и синус угла смеще ения факела в топках относительно

Способ заключается в следующем.

Измеряют температуру Т; стенок топки тремя термопарами 2, размещенными на горизонтальной окружности с центром посредине топки, относительно температуры Т внешней среды.

Расчитывают координаты отклонения факела от вертикальной оси топки степень смещ1ения факела (r) и направляющие косинус (С) и синус (S) угла смещения по Ьормулам:

2 г=К "> " C=2V -V — V S= 43(Ч -V )

2 31 2 3

1е 1 где Ч =(Т -Т )/Т вЂ” приведенные темпео о ратуры стенок топКИ 33тНОСительнО внешней среды;

Т Т вЂ” соответственнс тем<1 пературы стенок топки в точках (i = 1,2,3) измерения и средняя температура относительно внешней среды;

К .= 3 — 4 — коэффициент, учитывающий влияние экрана и обмуровки на температуру стенки.

Рассчитывают расход дополнительных форсунок G> по известному общему расходу мазута G и положению четырех дополнительных форсунок, установленных в стенках топки равномерно на окружности с центром на ее вертикальной оси по форме, минимизирующей расход

С,= С; C/3 {1 ..). Отводят в дополнительные форсунки расчетное количество мазута регулиру88995

6 д,+д, C+S

,+g, с-s

30 в него програмие, адекватной уравнениям, приведенным в формуле изобретения, рассчитывает координаты факела — степень смещения r и направляющие косинус С и синус S угла смеще ния О4 относительно направления на первую термопару 2.

40 сигналу об общем расходе мазута в топ5 15 ющим клапаном, установленным на общей магистрали мазута.

Выделенный расход Г мазута для дополнительных форсунок перераспределяют в соответствующие форсунки, регулируя индивидуальные заслонки согласно уравнениям:

g (=0,71 Gср (1+8/С) (1-grC+S));

g =0, 71 G ср (1+8/С) Q (Ñ+S)

ИЪ 1 для первой пары противолежащих форсунок, 8 = О, 71 G (1 — S/C) (1 — (С-S) );

g, =0,71 С, (1-S/С) ° (С-S) для второй накрест лежащей пары форсунок, где ((С+Я) — единичная ступенчатая функция.

Устройство для автоматического регулирования горения пыпеугольной топки работает следующим образом.

При отклонении факела от его положения на вертикальной оси топки 1 в трех термопарах 2, 3 и 4 генерируется пропорциональные температурам стенок взаимно неравные термоэлектродвижущие силы, поступающие на цифроана- логовый преобразователь 5 решающего блока. Микропроцессор 6 rto заложенной

Одновременно микропроцессор 6 по интегрирующее звено 9, состоящее из интеграторов и сумматора, на электропривод регулирующего клапана 10, котоS рый по этой команде устанавливает необходимый суммарный расход мазута на дополнительные форсунки 17 — 20.

Одновременно сумма и разность направляющих косинуса и синуса угла оС

10 смещения факела поступают на детектор

11 отношений, где преобразуется электрический командный сигнал, пропорциональный отношению расходов (g (+ g >) и (g < + g ) пар противолежащих форсу15 нок, управляющий электроприводом золотника 12 делителем мазута, и на логические элементы И, управлякщие электроприводами 15 и 16 двухпозиционных золотников.

20 При этом соединенный с детектором

11 отношений золотник 12 делителя мазута перераспределяет расход G между парами форсунок в отношении а двухпозиционные золотники попеременно, по сигналу с логических элементов

И, включают одну из противолежащих форсунок 17, 18 и 19, 20, смещая факел оси топки. Таким образом, стабилизированный в центре топки факел обеспечивает наиболее благоприятные условия для шкалоудаления, что, в свою очередь, позволяет понизить температуру пода топки, сохранив надежное жидкое шлакоудаление при минимальном отводе мазута из общей магистрали питания основных мазутных форсунок. формула изобретения ке (поступившему также на аналогоМЭ цифровой преобразователь 5, и рассчитанным координатам факела определяет минимизированный расход мазута на дополнительные форсунки 1 7 — 20. Расчет

55 координат факела и величины расхода мазута производится периодически по команде с таймера 8. По окончании результаты расчета в виде аналоговых

G и суммы и разности направляющих косинуса (С) и синуса (S) угла смещения М, поступают н а цифро аналоговый преобразователь 7, который преобразует их в электрический аналоговый сиг. ° нал, сохраняющий свое значение до следующей команды с таймера 8. Сигнал

С поступает с цифроаналогового пре 9 образователя 7 через пропорционально1. Способ автоматического регулирования горения пыпеугольного топлива путем изменения расхода мазута в общей мазутной магистрали, расход которого регулирует по командному сигналу, определяемому по измеренной температуре степени топки, и подачи мазута в дополнительные форсунки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности слива шлака и повышения технического ресурса топки, одновременно измеряют температуру стенок топки в трех точках, равномерно размещенных по окружности, имеющей центр на вертикальной оси топки, рассчитывают координаты факела по форму-.

1588995

Составитель А. Зосимов

Редактор M. Келемеш Техред A. Кравчук Корректор М. Кучерявая Заказ 2528 - Тираж 454 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, 1осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 где r — степень смещения факела от оси топ5 ки, с;

К = 3 - 4 — коэффициент, учитывающий влияние экрана и обмуров- 10 ки на температуру стенки;

1 = 1,2,3 — номера точек изме- рения;

Ч =(Т ° -Т )/Т вЂ” приведенные темпе«15 о о ратуры стенок топКИ ОтНОСИтЕЛЬНО внешней среды;

Т вЂ” температура сте1 нок топки В точ ках измерения;

Т вЂ” температура Окруо жающей среды;

S — направляющие косинус и синус угла 25 смещения факела относительно первой точки, в которой измеряют температуру стенки 30 топки, и принятой за начало отсчета, по рассчитанным координатам факела, известному общему расходу мазута и известному положению четырех дополнительных мазутных форсунок, размещенных на стенках топки равномерно по Окружности, имеющей центр на оси топки, рассчитывают суммарный расход мазута в дополнительные горелки по соотноше- 40 нию

С, = С С/3 (1 + r), где G — суммарный расход мазута в дополйительные горелки; С,1 — обций расход мазута, отводят. мазут в дополнительные горел, ки и распределяют его по дополнительным горелкам по соотношениям:

g,ã =0 71С р (1+$/С) 1-g(C+S) и =0,71Сср(1+8/С) g (С+Я), где g — расход и-й дополни- . тельной форсунки; п=1-4,)(C+S) — единичная ступенчатая функция (знак плюс относится к первой паре противолежащих форсунок (п=1,3), знак "минус" - к другой паре (n=2,4)), а расход мазута в дополнительные форсунки используют в качестве командного сигнала для регулирования расхода: мазута.

2. Устройство для автоматического регулирования пылеугольного топлива, содержащее датчики температуры стенок топки, выполненные в виде термопар, подключенных к решающему блоку, логические элементы И, регулирующий клапан расхода, установленный в общей магистрали, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности слива шлака и технического ресурса топки, имеющей четыре дополнительные форсунки, оно дополнительно содержит датчик общего расхода мазута, пропорционально-интегрирующее звено, детектор отношения, золотник делителя, двухпозиционные золотники и таймер, причем термопары и дополнитЕльные форсунки размещены равномерно по окружности, имеющей. центр на вертикальной оси топки, датчик расхода мазута и таймер соединены с решающим блоком, который соединен через пропорционально-интегрирующее звено с регулирующим клапаном, через детектор отношений— с золотником делителя мазута, а через логические элементы И вЂ” с двухпозиционными золотниками, подключенными к цепям противолежащих дополнительных форсунок.