Устройство автоматического контроля и управления газовой горелкой

Авторы патента:

F23N1/02 - совместно с регулированием подвода воздуха

Владельцы патента RU 2426946:

Закрытое акционерное общество производственная компания "Промконтроллер" (RU)
Общество с ограниченной ответственностью "ТеконГазАвтоматика" (RU)

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для контроля и регулирования режима горения теплогенерирующих установок. Устройство автоматического контроля и управления газовой горелкой содержит газопровод с последовательно установленными на нем двумя предохранительно-запорными клапанами, обводной трубопровод с установленными на нем клапанами опрессовки и дросселя, которые установлены параллельно первому предохранительно-запорному клапану, при этом трубопровод запальника с запальным клапаном и отводной трубопровод с клапаном безопасности имеют общую точку соединения с газопроводом и обводным трубопроводом, на газопроводе после второго предохранительно-запорного клапана установлена дроссельная заслонка, на выходе запального трубопровода через гибкий шланг подключен запальник с искроразрядником, а также введены воздушный шибер и узел управления, выводы которого соединены с управляющими входами и информационными выходами всех клапанов, дроссельной заслонки и шибера, с входом искроразрядника запальника, датчики давления газа в газопроводе и на входе сопла горелки, давления воздуха, наличия факела запальника и факела горелки. Техническим результатом является исключение возможности образования «микровзрыва» при автоматическом розжиге горелки и обеспечение автоматического регулирования ее тепловой мощности в рабочем диапазоне при постоянном поддержании минимального содержания вредных веществ в дымовых газах. 1 ил.

Устройство относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для контроля и регулирования режима горения теплогенерирующих установок.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является устройство автоматического контроля и управления газовой горелкой, содержащее газопровод с последовательно установленными на нем двумя предохранительно-запорными клапанами, обводной трубопровод с установленными на нем клапанами опрессовки и дросселя, которые установлены параллельно первому предохранительно-запорному клапану, при этом трубопровод запальника с запальным клапаном и отводной трубопровод с клапаном безопасности имеют общую точку соединения с газопроводом и обводным трубопроводом (Патент РФ №2029195 по кл. F16K 31/42 от 24.03.2005 г., фиг.1).

Данное устройство автоматического контроля и управления газовой горелкой обеспечивает упрощение и автоматизацию трудоемкой ручной операции опрессовки предохранительно-запорных клапанов и высокую степень безопасности работы горелки.

Недостатками такого устройства являются возможность образования «микровзрыва» при розжиге и невозможность обеспечения автоматического регулирования тепловой мощностью в рабочем диапазоне от минимальной до максимальной, постоянно поддерживая минимальное содержание вредных веществ в дымовых газах.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в исключении возможности образования «микровзрыва» при розжиге и обеспечении автоматического регулирования тепловой мощностью в рабочем диапазоне при постоянном поддержании минимального содержания вредных веществ в дымовых газах.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве автоматического контроля и управления газовой горелкой, содержащем газопровод с последовательно установленными на нем двумя предохранительно-запорными клапанами, обводной трубопровод с установленными на нем клапанами опрессовки и дросселя, которые установлены параллельно первому предохранительно-запорному клапану, при этом трубопровод запальника с запальным клапаном и отводной трубопровод с клапаном безопасности имеют общую точку соединения с газопроводом и обводным трубопроводом, на газопроводе после второго предохранительно-запорного клапана установлена дроссельная заслонка, на выходе запального трубопровода через гибкий шланг подключен запальник с узлом зажигания, а также введены воздушный шибер и узел управления, выводы которого соединены с управляющими входами и информационными выходами всех клапанов, дроссельной заслонки и шибера, с входом искроразрядника запальника, и датчики давления газа в газопроводе и на входе сопла горелки, давления воздуха, наличия факела запальника и факела горелки.

На чертеже приведена принципиальная пневматическая схема устройства, где введены следующие обозначения: первый 1 и второй 2 предохранительно-запорные клапаны, заслонка дроссельная 3, газопровод 4, трубопроводы: обводной 5, отводной 6 и запальный 7, общая точка соединения трубопроводов и газопровода 8, точка соединения газопровода и обводного трубопровода 9, клапаны: опрессовки 10, запальный 11 и безопасности 12, дроссель 13, воздушный шибер 14, запальник 15, искроразрядник 16, узел управления 17, гибкий шланг 18, датчики: давления газа 19 в трубопроводе, давления газа 20 на входе сопла горелки, давления воздуха 21, наличия факела запальника 22 и факела горелки 23.

Устройство автоматического контроля и управления газовой горелкой работает следующим образом.

Перед розжигом горелки дроссельная заслонка 3, шибер воздуха 14, предохранительно-запорные клапаны 1 и 2 должны быть закрыты, а электромагнитный клапан безопасности 12 - открыт. С узла управления 17 подается сигнал на включение клапана опрессовки 10 и газ поступает через обводной трубопровод 5 и дроссель 13 в общую точку соединения трубопроводов и газопровода 8 к закрытым клапанам 1 и 2, а по времени достижения заданного уровня давления газа, который контролируется датчиком 19 в газопроводе, судят об уровне герметичности арматуры. Номинальное время опрессовки определяется расходом газа через дроссель 13 и его сечением.

После проведения опрессовки в режиме розжига горелки клапан 10 выключается и на предохранительно-запорный клапан 1 с узла управления 17 подается сигнал на его включение, далее включаются запальный клапан 7 и искроразрядник 16 на розжиг запальника 15. После подтверждения наличия факела запальника датчиком 22 открывается второй предохранительно-запорный клапан 2, а с помощью дроссельной заслонки 3 по сигналу с узла управления 17 горелка переводится в режим минимальной тепловой мощности, что исключает возможность образования «микровзрыва». После подтверждения наличия факела горелки датчиком 23 выключаются клапан запальника 7, искроразрядник 16 и снимается контроль пламени запальника.

В режиме нормальной работы горелки управляют ее тепловой мощностью в рабочем диапазоне от минимальной до максимальной, постоянно поддерживая минимальное содержание вредных веществ в дымовых газах путем поддержания требуемого соотношения расходов газа и воздуха воздействием на шибер 14 воздуха в соответствии с требуемой тепловой мощностью теплогенерирующей установки, а также контролируют наличие факела горелки.

Таким образом, предложенное устройство автоматического контроля и управления газовой горелкой позволяет исключить возможность образования «микровзрыва» при розжиге горелки и обеспечить автоматическое регулирование ее тепловой мощности в рабочем диапазоне при постоянном поддержании минимального содержания вредных веществ в дымовых газах.

Устройство автоматического контроля и управления газовой горелкой, содержащее газопровод с последовательно установленными на нем двумя предохранительно-запорными клапанами, обводной трубопровод с установленными на нем клапаном опрессовки и дросселем, которые установлены параллельно первому предохранительно-запорному клапану, при этом трубопровод запальника с запальным клапаном и отводной трубопровод с клапаном безопасности имеют общую точку соединения с газопроводом и обводным трубопроводом, отличающееся тем, что на газопроводе после второго предохранительно-запорного клапана установлена дроссельная заслонка, на выходе запального трубопровода через гибкий шланг подключен запальник с искроразрядником, а также введены воздушный шибер и узел управления, выводы которого соединены с управляющими входами и информационными выходами всех клапанов, дроссельной заслонки и шибера, с входом искроразрядника запальника, датчики давления газа в газопроводе и на входе сопла горелки, давления воздуха, наличия факела запальника и факела горелки.

Изобретение относится к устройству (20) измерения давления для измерения давления в среде горения внутри газовой турбины, к способу измерения давления в среде горения внутри газовой турбины.

Способ автоматической оптимизации процесса горения в топке барабанного парового котла // 2425290

Изобретение относится к теплоэнергетике, касается автоматизации барабанных паровых котлов, а именно экономичности процесса горения в топке. .

Способ автоматического регулирования нагрузки котла с пылесистемами прямого вдувания и система для его осуществления // 2419746

Изобретение относится к автоматизации теплоэнергетических объектов, в частности к автоматическому регулированию котла с пылесистемами прямого вдувания. .

Система управления для управления подачей с сжиганием пылевидного топлива в стекловаренной печи // 2355650

Изобретение относится к системе управления подачей и сжиганием пылевидного топлива. .

Способ автоматического регулирования подачи воздуха в топку отопительного котла // 2349838

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано при регулировании подачи воздуха в топку отопительного котла. .

Устройство для подачи топлива и агента, поддерживающего горение, в одну или несколько групп горелок // 2254519

Способ автоматического регулирования режима горения в топке котла // 2247900

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к автоматическому регулированию процесса горения в топке котлоагрегата. .

Устройство для регулирования топливоокислительной смеси в подводящем трубопроводе горелки // 2229061

Изобретение относится к устройству для регулирования топливоокислительной смеси в подводящем трубопроводе горелки, содержащему устройство для изменения состава топливоокислительной смеси и измерительный прибор для регистрации состояния топливоокислительной смеси при горении, а также схему для управления устройством для изменения состава в зависимости от зарегистрированного измерительным прибором состояния.

Способ определения среднего излучения от горящего слоя установки сжигания и регулирования процесса горения // 2144645

Изобретение относится к способу определения среднего излучения и соответствующей этому излучению средней температуре участка поверхности горящего слоя при помощи инфракрасной или термографической фотокамеры в установках сжигания и регулирования процесса горения, по меньшей мере, в контролируемом участке поверхности этой установки сжигания.

Способ регулирования режима горения в установках для сжигания, в частности в установках для сжигания отходов // 2102657

Устройство и способ управления соотношением топлива и воздуха при сжигании молотого угля в топочной установке угольной электростанции // 2490546

Изобретение относится к области энергетики

Способ автоматического регулирования соотношения топливо-воздух в топке котла // 2534920

Изобретение относится к теплоэнергетике, используется в системах автоматического регулирования паровых и водогрейных котлов. Техническим результатом изобретения является нахождение и поддержание режима работы котла с максимальным КПД путем регулирования соотношения «топливо-воздух» в топке котла изменением расхода дутьевого воздуха. Для этого постоянно измеряют расход воды, проходящей через котел, и температуры ее на входе и выходе котла, по значениям которых рассчитывают значение тепловой мощности котла, первоначально увеличивают расход воздуха рабочим органом на величину порядка 2%, через время тепловой инерции сопоставляют текущее значение тепловой мощности с предыдущим значением и дают команду рабочему органу на увеличение расхода воздуха в случае, если мощность оказалось больше предыдущего значения, или на уменьшение расхода, если мощность оказалась меньше предыдущего значения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Дозатор, установка для транспортировки плотного потока и способ подачи пылевидного насыпного материала // 2539406

Изобретение относится к области энергетики. Дозатор включает в себя дозирующую емкость (DB) и, по меньшей мере, один шлюз (S), расположенный выше по потоку, для плавной, непрерывной, дозированной подачи пылевидного насыпного материала из легких, полидисперсных частичек из устройства обеспечения (В, SG) в несколько транспортных труб (FR1, FR2, FR3) к потребителю, расположенному ниже по потоку, причем дозирующая емкость (DB) и шлюз (S) имеют по одному разгрузочному устройству (AE/DB, AE/S) и причем на каждой транспортной трубе (FR1, FR2, FR3) установлен зонд для измерения потока материала (FIC1, FIC2, FIC3), а дозирующее устройство имеет регулятор давления для регулирования разности давлений между дозирующей емкостью (DB) и потребителем. Разгрузочное устройство (AE/DB) дозирующей емкости (DB) для каждой из транспортных труб (FR1, FR2, FR3) имеет ей принадлежащий и в нее входящий регулятор течения пылевидного потока (FI1, FI2, FI3), причем зонд для измерения потока материала (FIC1, FIC2, FIC3) соединен с регулятором течения пылевидного потока (FI1, FI2, FI3), который входит в соответствующую транспортную трубу (FR1, FR2, FR3), и разгрузочное устройство (AE/S) шлюза (S) входит через регулятор течения пылевидного потока (F14) в дозирующую емкость (DB). Регулятор давления для первого регулирования разности давлений (PDC1-2) в шлюзе (PIS1) и дозирующей емкости (РI2) соединен, по меньшей мере, с одним измерителем давления (PIS1), принадлежащим шлюзу (S), и одним измерителем давления (PI2), установленным на дозирующей емкости (DB), для второго регулирования разности давления (PDC3-R) в дозирующей емкости при разгрузке и в потребителе соединен с измерителем давления (РI3), принадлежащим разгрузочному устройству (AE/DB) дозирующей емкости (DB), и измерителем давления (PIR), который включает регулирование разности давлений между дозирующей емкостью (DB) и потребителем, причем регулятор давления управляет давлением в дозирующей емкости (РI3) в зависимости, по меньшей мере, от второго регулирования разности давлений (PDC3-R), и причем регулятор давления для первого управления разностью давления (PISA4-PIS1) между давлением в устройстве обеспечения (PISA4) и давлением в шлюзе (PIS1) соединен с измерителем давления (PISA4), принадлежащим устройству обеспечения (SG, В), и с измерителем давления (PIS1) шлюза (S), и управляет давлением в шлюзе (PIS1) в зависимости, по меньшей мере, от одного уровня наполнения шлюза (LIS/S) и первого регулирования разности давлений (PISA4-PIS1) путем приведения в действие, по меньшей мере, одного вытяжного устройства (V), выполненного с возможностью соединения со шлюзом (S). Изобретение позволяет обеспечить непрерывную, дозированную подачу пылевидного топлива. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Камера сгорания газовой турбины (варианты) и способ управления воздушным потоком, подаваемым в камеру сгорания газовой турбины // 2576287

Изобретение относится к способу управления воздушным потоком, подаваемым в камеру сгорания, и к камере сгорания. Камера сгорания газовой турбины содержит корпус с трубопроводом подачи топлива для подачи топлива в корпус и трубопроводом подачи воздуха-носителя для подачи воздуха в корпус. Упомянутая камера сгорания также содержит регулирующую систему для регулировки массового расхода воздуха-носителя, подаваемого в корпус, согласно характеристикам топлива. Трубопровод подачи топлива и трубопровод подачи воздуха-носителя соединены с по меньшей мере общим соплом. По меньшей мере общее сопло используется как для впрыскивания топлива, так и воздуха-носителя. Регулирующая система выполнена с возможностью поддержания импульса топлива и воздуха-носителя, по существу постоянным. Регулирующая система содержит датчик для измерения отличительной характеристики топлива, дросселирующий клапан, соединенный с трубопроводом подачи воздуха-носителя, блок управления, для управления дросселирующим клапаном на основании отличительной характеристики топлива, измеренной датчиком. Обеспечивается корректировка смешиваемых количеств топлива и воздуха, снижение выбросов и эффективная работа, в том случае, когда состав топлива изменяется со временем. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ регулирования расхода воздуха в компрессор газотурбинных установок бинарного энергоблока и устройство для его реализации // 2599079

Изобретение относится к энергетике. Способ регулирования расхода воздуха в компрессор газотурбинных установок бинарного энергоблока, который осуществляется путем изменения угла открытия входного направляющего аппарата компрессора, измерения поступающего в компрессор массового расхода воздуха, который стабилизируют на заданном уровне, при этом скорость изменения угла открытия входного направляющего аппарата компрессора ограничивают максимально допустимой скоростью нагружения газовой турбины. Также представлено устройство регулирования расхода воздуха в компрессор газотурбинных установок бинарного энергоблока. Изобретение позволяет повысить точность регулирования расхода воздуха, а также оптимизировать режим работы газотурбинной установки и энергоблока путем устранения возникающего дисбаланса между заданным расходом топлива и неконтролируемым «плавающим» массовым расходом воздуха при естественных колебаниях температуры и давления наружного воздуха. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ контроля и управления горением в горелке работающего на газообразном топливе устройства и система управления горением, работающая в соответствии с упомянутым способом // 2640866

Изобретение относится к способу контроля и управления горением в работающих на основе газообразного топлива горелках для таких устройств, как бойлеры, цилиндрические баки-аккумуляторы горячей воды, камины и т.п. Технический результат направлен на точность и стабильность способа и системы управления. Описаны способ контроля и управления горением в горелке и система управления горением в горелке работающего на газообразном топливе устройства, работающая в соответствии со способом. Способ контроля и управления горением в горелке (1) работающего на газообразном топливе устройства типа, содержащего датчик (8) с электродом (E1), расположенным в пламени или рядом с ним и выполненным с возможностью запитывания от генератора напряжения, а также соединенным с электронной схемой, выполненной с возможностью измерения результирующего потенциала на этом электроде. Способ содержит первую фазу получения и обработки данных из экспериментальных условий и вторую фазу оценки требуемой характеристики горения при фактических рабочих условиях горелки. На первой фазе заранее выбирают множество экспериментальных условий горения для горелки (1), подают на горелку при каждом из упомянутых условий мощность (P1, P2, Pn) и дополнительный значимый параметр характеристик (K1, K2, Км) горения, при этом при каждом из экспериментальных условий подают на упомянутый электрод (E1) сигнал электрического напряжения и выполняют выборку сигнала отклика, рассчитывая на основании последовательности выборочных значений характеристические параметры формы волны сигнала для каждого из экспериментальных условий, с целями расчета функции корреляции на основании полученных экспериментальных данных, способных однозначно скоррелировать мощность и дополнительный значимый параметр горения. На второй фазе подают при фактическом рабочем режиме сигнал электрического напряжения на электрод (E1), а после отключения подаваемого сигнала выполняют серию выборок результирующего сигнала отклика на этом электроде. Так же на второй фазе рассчитывают на основании последовательности выборочных значений соответствующие характеристические параметры формы волны сигнала отклика для рабочего режима и рассчитывают оцененное значение характеристики горения, используя функцию корреляции. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.