Устройство для контроля режима воздухоподогревателя котельной установки
Использование: измерительная техника , теплоэнергетика. Сущность изобретения: устройство содержит измеритель влажности, установленный внутри регулируемого воздухоподогревателя котельной установки,вне зоны подогретого воздуха. Он выполнен в виде бесконтактного вихретокового измерителя электропроводности, выход которого через пороговое ус ройство и блок управления подсоединен к входу исполнительного элемента регулиоуемого воздухоподогревателя. 2 ил
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
"ECIlYEJll
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4907191/25 (22) 04,12,90 (46) 23.10.92. Бюл. ¹ 39 (71) Харьковский филиал Центрального конструкторского бюро Союзэнергоремонта (72) Л.Д,Метелев, H.È.Ìîðîçîâ, B,È,Öûбулько, С.Я,Попов, M,Ô,Êâàøèí и Г.С.Петросян (56) Авторское свидетельство СССР ¹ 464811, кл, G 01 N 27/86. 1975. Авторское свидетельство СССР N. 775679, . кл. .G 01 N 25/68. 1980, Изобретение относится к физическим измерениям и может быть использовано для повышения эффективности режима регулирования путем оперативного определения момента появления влаги за счет конденсатов паров серной кислоты и воды нг контролируемой поверхности нагрева воздухоподогревателя котельной установки, например, тепловой электростанции. Известно устройство для контроля влажности объекта, содержащее накладной вихретоковой датчик, подключенный токовой обмоткой к генератору высокой частоты, а измерительной через полосовые фильтры к соответствующему измерительному прибору. Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет оперативно определить влажность объекта, так как для ее определения необходимо иметь множество эталонных сигналов, получаемых заранее на различных образцах контролируемого объекта, количество которых должно соот. Ж,, 1770876 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РЕЖИМА ВОЗДУХОПОДОГРЕВАТЕЛЯ КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ (57) Использование: измерительная техника, теплоэнергетика, Сущность изобретения; устройство содержит измеритель влажности, установленный внутри регулируемого воздухоподогревателя котельной установки,вне зоны подогретого воздуха. Он выполнен в виде бесконтактно(о вихретокового измерителя электропроводности, выход которого через пороговое ус. ройство и блок управления подсоединен к входу исполнительного элемента регулиоуемого воздухоподогревателя. 2 ил. ветствовать предстоящим задачам контроля, что не позволяет с помощью егс осуществить эффективный режим регулирования подогрева воздуха. Известно устройство для контроля влажности объекта, содержащее ко; трольную поверхность, охлаждаемую с гомощью термоэлектрическо о устройства, датчик и измеритель теплового потока, а так ке измеритель поверхностной температуры на участке контролируемой поверхности, подключенный к измерителю теплового потока, В нем при выпадении конденсата на контрольную поверхность резко и:,меняется величина теплового потока через нее. что регистрируется изменением сигнала н выходе измерителя теплового потока, а измерителем температуры фиксиру(гся температура. Недостатком этого устройства является низкая эффективность использова«ия его для контроля режима регулирования подогрева воздуха вторичным теплом кегельной 1770876 10 30 55 установки за счет обтекания воздухоподогревателя дымовыми газами из-за того, что они неизбежно загрязняет контрольную поверхность зольными отложениями продуктов сгорания и нарушают работу устройства. Цель изобретения — повышение эффективности регулирования подогрева воздуха, Это позволяет сохранить и поддерживать эффективность работы котельной установки тепловой электростанции, для чего оперативно контролируют момент образования конденсата паров продуктов сгорания на поверхности воздухоподогревателя по изменению электропроводности зольных отложений на его поверхности, и тем самым предотвращают рост и упрочнение зольных отложений, уменьшают коррозию металлической поверхности, а в результате этого сохраняют наилучшие условия теплообмена воздухоподогревателя, обтекаемого горячими дымовыми газами. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля режима воздухоподогревателя котельной установки содержащем тракт транспортировки и подогрева воздуха, регулируемый нагреватель, поверхность нагрева, датчик влажности и регистратор-сигнализатор, согласно изобретению, введено пороговое устройство, состоящее из блока нормировки сигнала и компаратора, вход и выход которого является соответственно входом и выходом порогового устройства, датчик влажности выполнен в виде бесконтактного измерителя электропроводности, предпочтительно с вихретоковым преобразователем и фазовым методом обработки сигнала, установленного на тракт транспортировки и подогрева воздуха над поверхностью нагрева с зазором д, превышающим допустимую толщину зольных отложений, причем выход датчика влажности соединен со входом порогового устройства, к выходу которого подсоединен регистратор-сигнализатор, а вход задания порога компаратора подключен к выходу блока нормирования сигнала, нормирующая шкала которого проградуирована в значениях электропроводности зольных отложений при наличии и отсутствии конденсата влаги на поверхности тракта подогрева, Выполнение в устройстве для контроля режима воздухоподогревателя котельной установки датчика влажности в виде бесконтактного измерителя электропроводности предпочтительно с вихретоковым преобразователем и фазовым методом обработки сигнала установленного на тракт транспортировки и подогрева воздуха над поверхностью нагрева с зазором д позволяет определить образование конденсата влаги на поверхности тракта подогрева воздуха по изменению величины электропроводности. При этом применение вихретокового преобразователя и фазового метода обработки сигнала значительно повышает помехозащищен ность измерителя электро п ро водности (датчика влажности) от вл ияния непостоянства зазора, вызванных, например, вибрацией тракта транспортировки и подогрева, изменением толщины слоя эольных отложений на нем и т.д, В качестве датчика влажности может быть применен электромагнитный фазовый дефектоскоп с вихретоковым датчиком трансформаторного типа, освоенные отечественной и зарубежной промышленностью, для которых дефектом должен быть выпадение конденсатора паров на поверхности нагрева. Введение в устройство для контроля режима порогового устройства. подключенного на выход измерителя электропроводности, и состоящее из блока нормировки сигнала и компаратора с нормированным порогом срабатывания на значение электропроводности соответствующее электропроводности зольных отложений при наличии конденсата паров продуктов сгорания на поверхности подогрева тракта транспортировки и подогрева. позволяет зафиксировать на регистраторесигнализаторе в функции индикатора появление конденсата паров. Таким образом. отличительные признаки: выполнение датчика влажности в виде бесконтактного измерителя электропроводности с вихретоковым преобразователем фазовым методом обработки сигнала и введение порогового устройства, подключенного входом на выход измерителя электропроводности, а выходом — нз регистратор-сигнализатор позволяет организовать эффективный режим регулирования (оператором или автоматом) подогрева воздуха котельной установки, т.е. достичь поставленной цепи. Отличительным признаком, обеспечивающим достижение поставленной цели не выявлены сходные им признаки, (.:ледовательно изобретение соответствуег критерию "существенность отличий", а отсутствие же в патентной и других источниках аналогичной совокупности признаков свидетельствует о соответствии данного технического решения критерию "новизна". На фиг, 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — функциональная схема варианта реализации датчика влажности 1770876 в виде бесконтактного измерителя электропроводности с вихретоковым преобразователем и фазовым методом обработки сигнала, Устройство для контроля режима воэдухоподогревателя котельной установки содержит датчик 1 влажности, пороговое устройство 2, состоящее из блока 3 нормировки сигнала и компаратора 4, вход и выход которого является соответственно входом и выходом порогового устройства 2, подключенное выходом к регистратору-сигнализатору 5, имеет выход А сигнала на регулирование режимом подогрева воздуха, Датчик 1 влажности с зазором д установлен на тракте транспортировки и подогрева потока 7 воздуха нэд поверхностью 8 нагрева, покрытой зольными отложениями 9 и обтекаемой потоком 10 горячих дымовых газов. Датчик 1 влажности выполнен в виде бесконтактного измерителя электропроводности. который с вихретоковым преобразователем и фазовым методом обработки сигнала содержит вихретоковый преобразователь 11 трансформаторного типа с обмотками 12 и 13 токовой и измерительной соответственно установлен над поверхностью 8 тракта б с зазором д, генератор 14, фазовращатель 15, усилители-ограничители 16 и 17 и фазовый детектор 18. При этом токовая обмотка 12 вихретокового датчика 11 подключена к генератору 14, и измерительная обмотка 13 через усилитель-ограничитель 17 на вход фазового детектора 18, второй вход которого через последовательно соединенные усилитель-ограничитель 15 и фазовращатель 16 подключен на выход генератора 14. Выход фазового детектора 18 является выходом датчика 1 влажности, Устройство работает следующим образом. В начале после закрепления вихретокового преобразователя 11 датчика 1 влажности над поверхностью 8 нагрева тракта 6 транспортировки и подогрева потока 7 воздуха, поддерживают температуру поверхности 8 существенно выше температуры образования конденсата паров на ней, например, путем уменьшения забора холодного воздуха для организации потока 7 через тракт 6, и при помощи фазовращателя 15 осуществляют выбор опорной фазы по сигналу на выходе фазового детектора 18, например, нулевому значению. Выбор опорной фазы контролируют регистратором-сигнализатором 5 по срабатыванию компаратора 4. Порог срабатывания 55 компаратора 4 задают блоком 3 нормировки сигнала. Затем снижают температуру поверхности 8 нагрева до температуры образования конденсата паров продуктов сгорания на ней, например, увеличением доли холодного воздуха в потоке 7. что вызовет изменение электропроводности слоя зольных отложений 9, В результате изменится сигнал на выходе фазового детектора 18, сработает компаратор 4 о чем будет сигнализировать регистратор-сигнализатор 5, появится сигнал на выходе 4, После этой настройки устройства для контроля режима воздухоподогревателя котельной установки готово к работе. При необходимости блоком 3 нормировки сигнала корректируют порог срабатывания компаратора 4. Далее температуру поверхности 8 нагрева повышают, путем уменьшения доли холодного воздуха в потоке 7, до тех пор пока температура поверхности 8 нагрева станет выше температуры образований конденсата паров на этой поверхности. Температура контролируется ш гатным термометром (не показан). Достижение благоприятного режима работы воздухоподогревателя котельной установки контролируют по сигналу регистратора-сигнализатора 5 и по сигналу на выходе А. Этот режим поддерживается либо оператором по сигналу регистратора-сигналиэатора 5, и показаниям термометра, либо автоматом по сигналу с выхода А, путем. например, изменения доли холодного и горячего воздуха в потоке 7 проходящего через тракт б трансг ортировки и подогрева воздуха. Таким образом, данное устройство позволяет повысить эффективность режима регулирования подогрева воздуха воздухоподогревателем котельной установки за счет возможности непосредственно в процессе эксплуатации котельной усгановки контролировать и оперативно определят. наличие конденсата паров (серной кислоты и воды) на поверхности нагрева воздухоподогревателя, загрязненной зольными отложениями продуктов сгорания, и тем самым: снизить интенсивность роста и прочность зольных отложений, снизить процес<: коррозии поверхности нагрева (теплообмена) и увеличить межремонтный период воздухоподогревателей, сохраняя эффективность теплопередачи. Все это позволит улучшить экономические показатели котельной установки. Формула изобретени я Устройство для контроля режима воздухоподогревателя котельной установки, со1770876 Фи2., / Яь!ход Иа палого/оЕ устооист8о Я держащее тракт транспортировки и подогрева воздуха, регулируемый нагреватель, поверхность нагрева. датчик влажности и регистратор сигнализатор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения эффективности режима регулирования, в устройство введено пороговое устройство, состоящее из блока нормировки сигнала и компаратора, вход и выход которого являются соответственно входом и выходом порогового устройства, датчик влажности выполнен в виде бесконтактного измерителя электропроводности, установленного на тракт транспортировки и подогрева над поверхностью нагрева с зазором 3; превышающим допустимую толщину зольных отложений, 5 причем выход датчика соединен с входом порогового устройства, к выходу которого подсоединен регистратор, а вход задания порога компаратора подключен к выходу блока нормировки сигнала. нормирующая 10 шкала которого проградуирована в значениях электропроводности зольных отложений. I ! 1 (8+ 1 
