Устройство для измерения механического недожога топлива
СОЮЗ СОВЕТСКИХ.
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
Г )СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1О Ъ,Г К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4930595/06 (22) 23,04,91 (46) 15.03,93. Бюл. N 10 (71) Институт технической теплофизики АН « ср (72) В.Г;Семеновский, В.Н.Тарасевич, В,В,Баринов и Г.А.Ваулин (56) Попов Ю.Н. и др, Прибор для измерения потерь теплоты с механическим недожигом треплива. — Теплоэнергетика, 1982, ¹ 6, с,(0-61. Авторское свидетельство СССР N 1106960; кл. F 23 N 5/24, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО НЕДОЖОГА ТОПЛИВА (57) Использование: энергетика, для контроля механического недожога топлива в летучей золе котло-агрегатов ТЗС, сжигающих 1 Ы 1802277 А1 пылевидное топливо. Сущность изобретения: устройство для измерения механического недожога топлива содержит дозатор 2 летучей золы, проточную реакционную ка- . меру 4 для выжигания углерода анализируемой пробы золы, побудитель 19 расхода, блок нагрева 13, блок управления 21, датчик 18 С02 и измерительный прибор 12. В устройство дополнительно включены реакционная камера 8 для дожигания СО, датчик 16 СО, емкость 14 с атмосферным воздухом и двухходовой электромагнитный кран 20. Причем реакционная камера 8 для дожига- ния СО и емкость 14 с атмосферным воздухом включены в .газовую схему устройства по- следовательно:с проточкой реакционной ка- . 1 мерой 4 для выжигания углерода анализируемой пробы золы. 1 ил, 1802277 а 40 нен трубопроводом к трехходовому электромагнитному крану 3 и имеет линию связи с блоком управления 21. Дозатор снабжен электромеханическим приводом, при помощи которого анализируемая проба . золы имеет возможность поступать в про-. 45 точную камеру 4. Трехходовой электромагнитный краи 3 имеет три патрубка, связывающих его с дозатором летучей золы 2, с проточной реакционной камерой 4 для выжигания углерода 50 и с атмосферой. Кран находится в постоянно закрытом состоянии и управляется блоком 21, по сигналам которого подключается к дозатору летучей золы или к атмосферному воздуху, . 55 Проточная реакционная камера 4 содержит электрический нагреватель 5, связанный с, системой нагрева 13, газопроницаему о решетку 6, установленную в нижней части каплеры и термопару 7, Изобретение относится к теплоэнергетике и может найти применение при опре-. делении механического недожога топлива путем определения массовой концентрации углерода в летучей золе уноса котлоагрегатов тепловых станций и других агрегатов, сжигающих твердое пылевидное топливо, Целью заявляемого устройства является повышение быстродействия и точности измерения массовой концентрации углеро- 10 да в анализируемой пробе эолы. На чертеже приведена принципиальная схема устройства для автоматического измерения механического недожога топлива при циклической подаче анализируемой 15 пробы летучей золы котлоагрегатов в проточную реакционную камеру для выжигания углерода. Устройство содержит трубопровод 1, связывающий дозатор летучей золы 2 с уст- 20 ройством отбора золы (не показано), трехходовой электромагнитный кран 3, проточную реакционную камеру 4 для выжигания углерода, нагреватель 5, газопроницаемую решетку.6, термопару 7, реакционную камеру для выжигания монооксида углерода 8 с на гревателем 9 и термопарой 10, газовую магистраль 11, измерительный прибор 12, блок нагрева 13, дополнительную емкость 14 с первичными преобразователями 15 30 датчика монооксида углерода 16 и первичными преобразователями 17 датчика диоксида углерода 18, побудитель расхода 19, двухходовой электромагнитный кран 20 и блок управления 21. 35 Дозатор летучей золы 2 служит для отбора золы, поступающей по трубопроводу 1 от системы питания штатного отбора летучей золы котлоагрегата. Дозатор присоедисигнал которой подан на измерительный прибор 12, Реакционная камера включена в газовую магистраль 11 последовательно с реакционной камерой для выжигания монооксида углерода 8, дополнительной емкостью 14 и побудителем расхода 19. Камера служит для выжигания углерода в кипящем слое эолы. С этой целью она выполнена конусообразной. Узкий конец конуса перекрыт газопроницаемой решеткой 6, над которой образуется кипящий слой. Реакционная камера 8 снабжена нагревателем 9, термопарой 10 и служит для выжигания монооксида углерода, поступающего с продуктами выжигания из реаКционной камеры 4, Дополнительная емкость 14 заполнена атмосферным воздухом и служит источником окислителя для выжигания углерода эолы, Емкость связана с атмосферным воздухом посредством двухходового электромагнитного крана 20, имеющего линию связи с блоком управления 21, Внутри емкости расположены первичные преобразовательные элементы 15 датчика монооксида углерода 16 и первичные преобразователи 17 датчика диоксида углерода 18. Емкость служит объемом, в котором накапливается диоксид углерода. Двухходовой кран 20 соединяет дополнительную емкость с атмосферным воздухом при удалении из нее продуктов сгорания, Датчик монооксида углерода 16 выполнен в виде мостовой измерительной схемы, в смежные плечи которой включены первичные измерительные преобразователи 15. Преобразователи изготовлены в виде нагреваемых электрическим током спиралей, витки которых скреплены термостойкими окислами, На один из преобразователей нанесен мелкодисперсный платино-палладиевый катализатор, На поверхности катализатора происходит окисление монооксида углерода с выделением тепла, вели- чина которого пропорциональна концентрации горючего газа. Преобразователи датчика выполнены в виде шара диаметром 1 мм и омическим сопротивлением около 2,0 Ом, Датчик диоксида углерода 18 выполнен в виде мостовой измерительной схемы. Измерительные преобразователи 17 датчика изготовлены из платиновой нити диаметром 0,01 мм. имеющей сопротивление 21,0 Ом. Одна из нитей экранирована от анализируемой среды. Сигналы датчиков 16 и 18 регистрирует автоматический потенциометр 12, на кото- рый поступают сигналы от термопар 7 и 10 о нагреве реакционной камеры для выжига1802277 5 продуктах сгорания концентрации монооксида углерода. а содержание диоксида угле10 дом сброса эолового остатка, а двухходовой 15 кран 20, связывает емкость 14 с атмосферным воздухом. Одновременно поступает сигнал на побудитель расхода и его производительность увеличивается. Поток воздуха выносит эоловой остаток из реакционной 20 камеры 4, забирая при этом из емкости 14 30 35 выжег пробы золы за 10-15 мин, установить контроль за полнотой выжигания углерода 50 ния углерода 4 и реакционной камеры для вы игания монооксида углерода 14, Сигналы измерительного прибора поступают на бло нагрева 13 и блок управления 21, В кач стве измерительного прибора 12 испол зован многоточечный автоматический пот нциометр типа КСП-4. :Побудитель расхода 19 мембранного 1 типа служит для перемещения продуктов сгорания по замкнутому газовому контуру в проЦессе выжигания углерода и удаление эол вого остатка и продуктов сгорания из доп лнительной емкости в процессе продув, и, Блок управления 21 выполнен на основе программного реле времени (типа ВС10).;Блок управления имеет линии связи с дозатором летучей золы 2, с электромагнитными кранами 3 и 20. с измерительным при- . бором 12, с блоком нагрева 13 и побудителем расхода 19. устройство работает следующим образом. Роток летучей эолы, отбираемый из гаэохдда котлоагрегата устройством штатного отбора золы. свободно падает по трубопроводу 1 и заполняет калиброванную . емк сть дозатора летучей золы 2. Остальная эола проходит мимо калиброванной емкости дозатора и возвращается в газоход. Аосле нагрева проточной реакционной кам ры 4 и реакционной камеры 14 до. 850 С контакты измерительного прибора 12 замыкаются и на блок управления 21 поступает сигнал на включение исполнительного механизма доэатора летучей золы 2. Откалиброванная проба анализируемой золы из емко1сти дозатора просыпается в реакционную амеру для выжигания углерода 4 и на газо роницаемой решетке начинается выгораиие углерода золы, Углерод золы сгораI ет с образованием монооксида углерода и диоксида углерода. Поток окислителя, поступающий из емкости 14 с атмосферным воздухом, создает на решетке 6 камеры 4 45 кипя(ций слой золы. Побуждаемые потоком продукты сгорания из реакционной камеры 4 поступают в реакционную камеру 8, затем в емкость 14 и далее на вход реакционной камеры 4. В реакционной камере 8 монооксид уГлерода догорает до диоксида углерода. 5 емкости 14 продукты сгорания смешИваются с атмосферным воздухом и, обогатившись кислородом, поступают в реакцис нную камеру 4, где происходит даль- 55 нейшее выжигание углерода аналИзируемой пробы золы. Перемещение продуктов выжигания золы продолжается до полного превращения углерода и монооксида углерода в диоксид углерода. Контроль эа полнотой и временем выжигания пробы золы ведут по сигналам датчиков монооксида углерода и диоксида углерода, Выжигание золы прекращают при отсутствии в рода к этому моменту имеет максимальную величину. Цикл измерения заканчивается удалением эолового остатка иэ реакционной камеры 4, По сигналам блока управления 21 трехходовой электромагнитный кран 3 связывает реакционную камеру 4 с трубопроводиоксид углерода, накопившийся в ней при выжигании золы. Длительность продувки контролируется по сигналу датчика диоксида углерода, После удаления золового остатка электромагнитные краны 3 и 20 занимают исходное положение, снижают производительность побудителя расхода и подготавливают устройство для очередного измерения. Применение в устройстве дополнительных элементов позволило повысить быстродействие благодаря наличию дополнительной реакционной камеры для дожига монооксида углерода, что позволило пробы и длительностью дожигания монооксида углерода по сигналам датчиков, повысить на 15 — 20 точность измерения благодаря установке емкости для накопления продуктов выжигания золы. Формула изобретения Устройство для измерения механического недожога топлива, содержащее дозатор летучей золы, проточную реакционную камеру для выжигания углерода пробы золы, имеющую электрический нагреватель, побудитель расхода для подвода окислителя в реакционную камеру для выжигания углерода, в которой установлен датчик температуры, связанный с измерительным прибором. блок управления, имеющий линии связи с доэатором летучей золы, нагревателем проточной реакционной камеры, с измерительным прибором и побудителем расхода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство дополнительно включены реакционная камера для дожигания монооксида углерода, емкость с атмосферным воздухом, 7 1802277 8 Составитель В.Семеновский Редактор А.Павловская Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор H.MóñKà Заказ 845 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 двухходовой электромагнитный кран, трехходовой электромагнитный кран, установленный на выходе дозатора, и датчики диоксида углерода и монооксида углерода с первичными преобразователями, причем реакционная камера для дожигания монооксида углерода и емкость с атмосферным воздухом подключены последовательно с проточной реакционной камерой для выжигания углерода, двухходовой электромаг-. нитный кран установлен на входе емкости с атмосферным воздухом и имеет линию свя5 зи с блоком управления, а внутри емкости установлены первичные измерительные преобразователи датчиков монооксидов углерода и диоксида углерода.
