Способ мониторинга состава дымовых газов, получающихся в результате термического процесса



Способ мониторинга состава дымовых газов, получающихся в результате термического процесса
Способ мониторинга состава дымовых газов, получающихся в результате термического процесса
Способ мониторинга состава дымовых газов, получающихся в результате термического процесса
Способ мониторинга состава дымовых газов, получающихся в результате термического процесса
Способ мониторинга состава дымовых газов, получающихся в результате термического процесса
Способ мониторинга состава дымовых газов, получающихся в результате термического процесса

 


Владельцы патента RU 2518593:

МЕТСО ПАУЭР ОЙ (FI)

Изобретение относится к способу мониторинга состава дымовых газов, получающихся в результате термического процесса. Способ является в особенности подходящим для использования при мониторинге функционирования парового котла, сжигающего хлорсодержащее топливо, но он также может быть использован и в связи с пиролизом, газификацией и другими такими процессами. Состав дымовых газов, получающихся в термическом процессе, в особенности при сжигании биотоплива или топлива, полученного из отходов, отслеживают в результате измерения количества частиц, относящихся к категориям определенных размеров, по меньшей мере, в одной точке по линии тока дымовых газов. В качестве объектов измерения выбирают такие категории размеров частиц, в которых, как известно, частицы состоят в основном из хлоридов щелочных металлов. Техническим результатом является создание способа мониторинга концентрации хлоридов щелочных металлов в дымовых газах, образующихся в результате термического процесса. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к способу мониторинга состава дымовых газов, получающихся в результате термического процесса. Способ является в особенности подходящим для использования при мониторинге функционирования парового котла, сжигающего хлорсодержащее топливо, но он также может быть использован и в связи с пиролизом, газификацией и другими такими процессами.

В случае сжигания биоматериала или топлива, полученного из отходов, либо как такового, либо смешанного, в паровом котле при высоких значениях характеристик водяного пара (давление более 80 бар; температура более 500°С) в области пароперегревателя котла зачастую возникают различные проблемы с загрязнением и коррозией. В большинстве случаев причина заключается в высоком уровне содержания в топливе хлора и щелочных металлов, а с другой стороны, в малом количестве элементов, защищающих от коррозии, таких как сера и некоторые минералы, например каолинит.

Хлорсодержащие топлива, помимо прочего, включают биотоплива, такие как древесная щепа, кора, опилки, торф, солома, сельскохозяйственные отходы и черный щелок, а также топлива, полученные из отходов, такие как сортированные или несортированные отходы, коммунальные отходы, строительные отходы, промышленные отходы и различные типы осадков сточных вод. Совместно с натрием и калием, высвобождающимися из топлива, хлор в дымовых газах будет образовывать газообразные хлориды щелочных металлов, а последние будут конденсироваться и формировать отложения на теплопередающих поверхностях, а в особенности, на поверхностях пароперегревателя.

По мере охлаждения дымовых газов испарившиеся хлориды щелочных металлов в результате зародышеобразования формируют значительное количество мелких частиц, диаметр которых составляет менее чем 1 мкм. Мелкие частицы оказывают известное воздействие на здоровье.

Предпринимались попытки по уменьшению вредного воздействия, оказываемого хлоридами щелочных металлов, например, в результате смешивания различных топлив и добавления в поток топлива или в камеру сгорания реагентов, превращающих хлор хлоридов щелочных металлов в хлористо-водородную кислоту, хлор которой не будет преобразовываться в отложения.

В документе FI 117631 B предлагается подача на участок пароперегревателя парового котла сульфатсодержащего соединения, которое образует специальный реагент для связывания соединений щелочных металлов. То, насколько много реагента необходимо дозировать, зависит от количества хлора, содержащегося в топливе. Вследствие возможного значительного варьирования состава топлива на практике для большей верности зачастую будут подавать больше реагента в сопоставлении с тем, что в действительности требуется.

В документе ЕР 1354167 В1 предлагается добавление сернистой добавки в поток дымовых газов между зоной сгорания и участком пароперегревателя. Дозирование реагента базируется на уровне содержания хлора в топливе или на уровне содержания газообразных хлоридов щелочных металлов, измеренных для дымовых газов.

В документе US 7229833 B1 предлагается способ на основе фотоспектрометрии, предназначенный для измерения концентрации хлоридов щелочных металлов в дымовых газах поблизости от пароперегревателя. Решение базируется на том, что хлориды щелочных металлов в газовой фазе могут быть идентифицированы при высоких температурах, и том, что они могут быть идентифицированы по методу спектрального анализа на основе ультрафиолетового света. Исходя из концентрации хлоридов щелочных металлов, измеренной в дымовых газах, сжигание топлива контролируют, например, в результате подачи в камеру сгорания добавки, уменьшающей уровень содержания хлорида щелочного металла, в результате изменения доли топлива при подаче. «Поле зрения» при измерении на основе УФ-излучения ограничено, в особенности, в случае плотных суспензий и высоких концентраций частиц. Это справедливо для всех оптических измерений, также и для ИК-методики. Способ является непригодным для использования при низких температурах, поскольку хлориды щелочных металлов он будет идентифицировать только в газовой фазе.

Несмотря на хорошо известную роль хлоридов щелочных металлов в коррозии при высокой температуре их измерение по известным интерактивным методам является дорогостоящим и затруднительным. Таким образом, существует очевидная потребность в разработке легкого и выгодного способа мониторинга уровня содержания хлорида щелочного металла в дымовых газах, образующихся в термическом процессе.

Провели большое исследование по химии хлоридов щелочных металлов в камере сгорания и по их воздействию на загрязнение и коррозию теплопередающих поверхностей. Некоторые исследователи также измерили и количество мелких частиц в дымовых газах и сообщили о нем. Однако они никогда не предлагали идеи измерения уровня содержания хлоридов щелочных металлов на основании количества мелких частиц. Причина этого, возможно, заключается в том, что результаты не были полностью однозначными, поскольку количество хлоридов щелочных металлов не во всех категориях размеров коррелируется с количеством мелких частиц.

Задача изобретения заключается в простом и выгодном способе мониторинга концентрации хлоридов щелочных металлов в дымовых газах, образующихся в результате термического процесса.

Способ, соответствующий изобретению, характеризуется признаками, представленными в отличительной части независимого пункта 1 формулы изобретения.

Изобретение базируется на наблюдении, как Na, K и Cl образуют частицы определенного размера в дымовых газах. В результате измерения количества частиц, относящихся к категории определенных размеров, по меньшей мере, в одной точке по линии тока (протекания) дымовых газов можно отслеживать концентрацию хлоридов щелочных металлов и обнаруживать любые изменения, возникающие в концентрации. В качестве объектов измерения выбирают такие категории размеров частиц, в которых, как известно, частицы состоят в основном из хлоридов щелочных металлов.

В дымовых газах в результате гомо- и гетерогенного зародышеобразования формируются наночастицы, и они будут расти с образованием еще более крупных частиц в результате агломерирования и при конденсации паров на поверхности частиц. Как было установлено в исследованиях, самые мелкие частицы, существующие в дымовых газах, в особенности те, которые относятся к категории размеров менее 1 мкм, в основном состоят из щелочных металлов и хлора. Другими словами, самые мелкие частицы в основном содержат хлориды щелочных металлов KCl и NaCl, которые испарились в камере сгорания. Они представляют собой компоненты, вызывающие появление на поверхностях пароперегревателя коррозии, обусловленной хлором при высоких значениях температуры и давления водяного пара. Как было обнаружено в измерениях, 80-95% частиц в категориях размеров 0,03-0,26 мкм составляют хлориды щелочных металлов, и даже в категории размеров 0,26-0,61 мкм частицы содержат значительное количество хлоридов щелочных металлов, обычно приблизительно 30-60% от их массы.

Количество мелких частиц, относящихся к категориям определенных размеров, отчетливо коррелирует с парами хлоридов щелочных металлов, присутствующими в дымовых газах. Таким образом, в случае регистрации устройством, измеряющим уровень содержания частиц в дымовых газах, изменений количества мелких частиц может быть сделано заключение об изменении уровня содержания хлоридов щелочных металлов в дымовых газах. Изменение может быть обусловлено, например, изменением качества топлива или воздействием поданной добавки. Вследствие чувствительности измерительных схем при отборе образцов, в частности, к различным переменным, результаты, полученные на различных установках, нельзя считать обязательно сопоставимыми друг с другом, но измерение количеств хлоридов щелочных металлов должно быть по отдельности прокалибровано для каждой установки.

В зависимости от температуры хлориды щелочных металлов в дымовых газах присутствуют либо в виде паров, либо в виде частиц аэрозоля. В способе, соответствующем изобретению, пары хлоридов щелочных металлов в связи с отбором образца переводят в фазу частиц и по образцу измеряют количество частиц категории данного размера, которые, как известно, содержат много хлоридов щелочных металлов. Измерение количества частиц может быть проведено либо в виде измерения количества частиц, либо в виде измерения их массы. В случае необходимости измерения массы частиц из образца перед измерением сначала должны быть удалены такие чрезмерно крупные частицы, уровень содержания хлоридов щелочных металлов в которых минимален и которые, таким образом, будут искажать результат измерения.

Проблематичной задачей является измерение количества мелких частиц в дымовых газах, имеющих, например, температуру 650-900°С в области пароперегревателя котла с циркулирующим псевдоожиженным слоем и содержащих коррозионно-активные вещества и большие количества различных типов частиц. Введение усложненного и чувствительного электронного измерительного устройства в таких условиях на практике невозможно, с одной стороны, в аспекте долговечности материалов, а с другой стороны, вследствие большого количества частиц. Фактически анализ частиц и газов обычно базируется на отборе образца и выводе охлажденного и разбавленного образца за пределы измеряемого процесса для анализа. При отборе образца важно, чтобы после удаления его из процесса образец бы охладили и «погасили» по возможности более быстро. Гашение обозначает прекращение химических и физических процессов изменения. Гашение проводят в результате примешивания образца к инертному газу, благодаря чему образец в то же самое время и разбавляют, делая его пригодным для анализа. В документе FI 119450 B описывается разбавляющее устройство для отбора образцов, предназначенное для отбора газообразного образца, имеющего температуру, по существу превышающую обычную температуру.

Дымовые газы представляют собой аэрозоль, в котором размер частиц варьируется в диапазоне от нескольких нанометров до нескольких десятков микрометров. Перед измерением количества мелких частиц и, в особенности, перед измерением их массы можно при использовании предварительного сепаратора из образца удалить те частицы, диаметр которых превышает 1 мкм, предпочтительно превышает 0,25 мкм. В случае измерения уровня содержания хлоридов щелочных металлов на основании количества частиц количество больших частиц будет оказывать относительно небольшое воздействие на результат измерения. В случае измерения уровня содержания хлоридов щелочных металлов на основании массы частиц большие частицы окажут значительное воздействие на результат измерения. Таким образом, в случае измерения количества частиц предварительное отделение больших частиц не является настолько же критическим, как и при измерении массы частиц.

Количество мелких частиц, содержащихся в образце дымовых газов, может быть измерено в результате использования устройств, являющихся известными, таких как импактор, электрический импактор, электрический детектор, счетчик зародыша конденсации или некое другое соответствующее измерительное устройство, подходящее для использования при измерении мелких частиц.

Импактор представляет собой устройство для сбора частиц, в котором направление движения воздушного потока резко изменяется над собирающей пластиной. В таком случае частицы, более крупные, чем некий предел, не будут иметь времени для поворота совместно с потоком, а они будут ударяться о собирающее основание. Импактор разделяет частицы на две части в соответствии с их аэродинамическим размером. Может быть установлено несколько последовательных ступеней сбора (каскадный импактор), благодаря чему получают информацию о распределении по размерам. Собирающие пластины импактора обычно заменяют с интервалом в несколько часов или дней и их взвешивают, благодаря чему устанавливают массовый уровень содержания частиц. Пластины также могут быть собраны для проведения химического анализа. Импактор может быть введен в режим работы в реальном времени в случае подсчета частиц, достигающих собирающей пластины, при использовании, например, пьезоэлектрического кристалла или электрометров. Импактор также может быть использован в качестве предварительного сепаратора перед измерительным устройством для удаления из аэрозоля тех частиц, которые являются более крупными в сопоставлении с диапазоном измерения.

Подходящим для использования при измерении в режиме реального времени распределения частиц по размерам и уровня содержания частиц в пределах диапазона размеров частиц 7 нм - 10 мкм является электрический импактор низкого давления (ЭИНД), разработанный в компании Dekati Oy. ЭИНД объединяет технологию импактора, известную как таковую, с зарядкой и электрической идентификацией частиц. При использовании ЭИНД можно непосредственно измерить количество частиц, относящихся к категориям определенных размеров, в то время как обычный импактор измеряет только массу частиц, относящихся к категориям определенных размеров.

Электрическое детектирование частиц также может быть осуществлено и при использовании детектора EtaPS, разработанного в компании Dekati Oy, в котором частицы электрически заряжаются, а их количество считается электрометром.

Одним альтернативным вариантом измерения количества частиц является счетчик зародышей конденсации, разработанный в компании TSI Inc. (например, СРС 3775), в котором частицы конденсируют и при использовании оптического детектора рассчитывают их количество.

Решение, соответствующее изобретению, объединяет отбор образцов частиц, в связи с которым в фазу частиц переводят пары хлоридов щелочных металлов, с измерением количества таким образом формированных частиц. По мере надобности с измерением объединяют предварительное отделение больших частиц. Способ не требует постоянного проведения анализа состава мелких частиц. С другой стороны, вследствие демонстрации образцом, отобранным из дымовых газов, такого распределения по размерам, что элементы K, Na и Cl в нем становятся в особенности концентрированными, их в образце можно анализировать химически. Корректно проведенные отбор образца и работа с образцом представляют собой важные факторы как при измерении количества частиц, так и при анализе состава частиц.

При помощи изобретения можно простым и выгодным образом проводить мониторинг количества хлоридов щелочных металлов в дымовых газах. В случае увеличения количества частиц в категории малых размеров можно предположить увеличение и уровня содержания хлоридов щелочных металлов. В случае отличия измеренного уровня содержания частиц от предварительно определенного диапазона система управления технологическим процессом может включить звуковую сигнализацию, в соответствии с чем проводится стадия управления проведением процесса.

Уровень содержания хлоридов щелочных металлов в дымовых газах может быть уменьшен, например, в результате изменения состава топливной смеси. Количество хлоридов щелочных металлов может быть возвращено обратно в допустимый диапазон в результате уменьшения доли топливного компонента, содержащего много хлора, и увеличения доли компонента, содержащего мало хлора.

Еще один вариант реакции на повышенный уровень содержания частиц заключается в увеличении подачи в котел добавки, связывающей хлориды щелочных металлов. Такие добавки описываются, например, в документе FI 117631 B.

Уровень содержания частиц в дымовых газах может быть измерен в одной или нескольких точках по линии тока дымовых газов, таких как в верхней части камеры сгорания, на участке пароперегревателя или в дымоходе. Более чем одно измерение делает возможным сопоставление друг с другом уровней содержания частиц, измеренных в различных точках. Отбор образцов и измерение не ограничиваются определенным температурным диапазоном. Способ может быть использован для различных типов парового котла, газификатора и пиролизера, в которых энергию получают из биоматериала или из топлива, полученного из отходов. При использовании данного способа также можно измерить уровень содержания хлоридов щелочных металлов и в газообразном продукте, полученном при пиролизе или газификации. Измерительную систему, точки измерения и целевые значения для уровня содержания частиц предпочтительно калибруют по раздельности для каждой индивидуальной установки.

В данном контексте термический процесс обозначает переработку топлива, например, в результате сжигания, газификации или пиролиза таким образом, чтобы переработка в результате приводила бы к получению дымовых газов или газообразного продукта, а также негорючих остатков.

В случае постоянного наблюдения уровня содержания хлоридов щелочных металлов в дымовых газах в результате измерения уровня содержания частиц, по меньшей мере, в одной точке по линии тока дымовых газов процесс может быть проведен ближе к критическому пределу в сопоставлении с тем, что имеет место в настоящее время, то есть при больших долях биотоплива или топлива, полученного из отходов, и/или при меньшей подаче добавки. Таким образом, в результате использования изобретения можно добиться достижения значительных финансовых преимуществ.

В последующем изложении изобретение будет описываться при обращении к фигурам на прилагаемых чертежах.

Фигура 1 демонстрирует распределение частиц по размерам для дымовых газов и состав частиц при первом составе топлива.

Фигура 2 демонстрирует распределение частиц по размерам для дымовых газов и состав частиц при втором составе топлива.

Фигура 3 демонстрирует распределение частиц по размерам для дымовых газов и состав частиц при третьем составе топлива.

Фигура 4 демонстрирует распределение частиц по размерам для дымовых газов при измерении на основании количества частиц.

Фигура 5 демонстрирует распределение частиц по размерам для того же самого образа (фигура 4) при измерении на основании массы частиц.

Фигура 6 демонстрирует принципиальный вид котла с циркулирующим псевдоожиженным слоем, в котором может быть организовано измерение количества хлоридов щелочных металлов в соответствии с изобретением.

Фигура 1 демонстрирует вид гистограммы для распределения частиц по размерам в дымовых газах и состава частиц в категориях различных размеров в той ситуации, когда топливная смесь содержит 17% угля, 48% топлива, полученного из отходов, (ТПО) и 35% коры с деревьев. Горизонтальная ось демонстрирует размер частиц (этап импактора), а вертикальная ось демонстрирует относительную массу и уровень содержания хлоридов щелочных металлов (Cl, K, Na и другие химические элементы) у частиц, относящихся к категории рассматриваемых размеров.

Как можно видеть на фигуре 1, имеется отчетливый пик в области мелких частиц, при распределении частиц по размерам для дымовых газов, полученных при топливной смеси, содержащей много топлива, полученного из отходов. Частицы в категории размеров 0,03-0,09 мкм в основном состоят из хлора, калия и натрия, а кроме того, и в категориях размеров 0,09-0,26 мкм и 0,26-0,61 мкм хлор, калий и натрий составляют большую долю массы частиц. С другой стороны, в категории размеров 0,61-1,6 мкм и в категориях размеров, больших, чем данная (не показаны), увеличивается доля других химических элементов. Это обосновывает тот факт, что совместно с щелочными металлами хлор, содержащийся в дымовых газах, будет образовывать соли хлоридов щелочных металлов NaCl и KCl, которые при охлаждении дымовых газов будут конденсироваться с образованием частиц аэрозоля определенного размера.

Фигура 2 демонстрирует подобный вид гистограммы в той ситуации, когда топливная смесь содержит 25% угля, 30% топлива, полученного из отходов, и 45% коры. При уменьшении доли топлива, полученного из отходов, в сопоставлении с фигурой 1 количество мелких частиц отчетливо уменьшилось. Так же и в данном случае мелкие частицы, в особенности в категориях размеров 0,03-0,09 мкм и 0,09-0,26 мкм, в основном состоят из хлоридов щелочных металлов.

Фигура 3 демонстрирует вид гистограммы в той ситуации, когда топливная смесь содержит 52% угля, 18% топлива, полученного из отходов, и 30% коры. При данном составе топлива в категории малых размеров образуется очень мало частиц.

Топливо, полученное из отходов, обычно содержит больше хлора и щелочных металлов в сопоставлении, например, с углем. Как с очевидностью следует из фигур 1-3, распределение частиц по размерам для дымовых газов и, в особенности, количество частиц в категории малых размеров хорошо коррелируют с составом топлива. Поскольку мелкие частицы в основном состоят из хлоридов щелочных металлов, очевидно то, что в результате измерения количества мелких частиц можно наблюдать и за количеством хлоридов щелочных металлов в дымовых газах.

Фигуры 4 и 5 иллюстрируют различия между измерением на основании количества частиц и измерением на основании массы частиц. Фигура 4 демонстрирует распределение частиц по размерам для дымовых газов на основании количества частиц, а фигура 5 демонстрирует распределение частиц по размерам для того же самого образца на основании массы частиц. На обеих фигурах горизонтальная ось логарифмически демонстрирует размер частиц, а на вертикальной оси на фигуре 4 нормализовано количество частиц, а на фигуре 5 - нормализована масса частиц. Прогон испытания провели при использовании топливной смеси, содержащей много хлора и щелочных металлов.

Как свидетельствует фигура 4, измерение количества частиц дает хорошее представление о количестве мелких частиц и, таким образом, о количестве хлоридов щелочных металлов в дымовых газах.

Как свидетельствует фигура 5, частицы в категории больших размеров, которые едва ли содержат какие-либо хлориды щелочных металлов, оказывают значительное воздействие на результат измерения при измерении на основании массы частиц. Отсюда можно прийти к заключению о том, что при измерении количества хлоридов щелочных металлов на основании массы разумным было бы использовать предварительное разделение, которое удаляет из дымовых газов те частицы чрезмерного размера, которые, как известно, содержат очень мало хлоридов щелочных металлов.

Фигура 6 демонстрирует пример термического процесса, в котором может быть использован способ, соответствующий изобретению. Котел (бойлер) 10 с циркулирующим псевдоожиженным слоем включает камеру сгорания 11, канал для дымовых газов 12 и циклон 13. Псевдоожиженный материал, переносимый совместно с дымовыми газами, отделяют от дымовых газов в циклоне 13. Псевдоожиженный материал возвращают в нижнюю часть камеры сгорания 11 через возвратный канал 14. Псевдоожижающий газ в камеру сгорания 11 подают из нижней части камеры сгорания. При помощи средств подачи топлива 15 в камеру сгорания 11 подают такое топливо, которым могут являться биотопливо, топливо, полученное из отходов, уголь или их смесь. В дополнение к этому воздух, необходимый для сжигания, в камеру сгорания вводят из воздушных форсунок 16. В соединении с котлом 10 с циркулирующим псевдоожиженным слоем присутствуют различные типы теплообменников, при использовании которых тепло передается от дымовых газов водяному пару, воде или воздуху. В верхней части камеры сгорания 11 имеется первый пароперегреватель 17, в возвратном канале 14 для псевдоожиженного материала имеется второй пароперегреватель 18, и в канале для дымовых газов 12 имеется множество теплообменников 19, 20, расположенных друг за другом. Все данные теплообменники 17, 18, 19, 20 подвергаются загрязнению и обусловленной хлором коррозии.

В соответствии с идеей изобретения количество мелких частиц может быть измерено в одной или нескольких точках по линии тока дымовых газов. Выгодные точки измерения представляют собой, например, верхнюю часть камеры сгорания 11 поблизости от первого пароперегревателя 17, возвратный канал 14 поблизости от второго пароперегревателя 18 и дымоход 12 поблизости от теплообменников 19, 20. Та же самая методика измерения может быть использована в нескольких различных точках по линии тока дымовых газов, благодаря чему результаты измерения будут сопоставимыми друг с другом.

Несмотря на описание в предшествующем изложении котла с циркулирующим псевдоожиженным слоем, само собой разумеется то, что изобретение также может быть использовано, например, и в котлах с псевдоожиженным слоем, в колосниковых печах, в перегонных кубах для извлечения натрия, в установках для газификации и в пиролизерах.

В объеме охраны, определенном в формуле изобретения, которая представлена в последующем изложении, возможны и многочисленные различные модификации изобретения.

1. Способ мониторинга состава дымовых газов, образующихся в результате термического процесса, отличающийся тем, что количество частиц, относящихся к категориям определенных размеров, измеряют в, по меньшей мере, одной точке по линии тока дымовых газов и причем для измерения выбирают такие категории размеров частиц, в которых, как известно, частицы состоят в основном из хлоридов щелочных металлов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измерение включает стадии, на которых из линии тока дымовых газов отбирают газообразный образец, газообразный образец разбавляют и охлаждают для того, чтобы перевести газообразные хлориды щелочных металлов в фазу частиц, и по газообразному образцу измеряют количество частиц, относящихся к категориям определенных размеров.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что по газообразному образцу измеряют количество частиц, относящихся к категориям определенных размеров.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что по газообразному образцу измеряют массу частиц, относящихся к категориям определенных размеров.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что перед измерением массы частиц из газообразного образца удаляют те частицы, диаметр которых превышает 1 мкм, предпочтительно превышает 0,25 мкм.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что уровень содержания частиц, измеренный в дымовых газах, сопоставляют с направляющим значением, заданным для уровня содержания частиц, и в случае отличия измеренного уровня содержания частиц от направляющего значения проводится стадия управления проведением процесса.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что на основании уровня содержания частиц в дымовых газах регулируют состав топливной смеси, подлежащей подаче в процесс.

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что на основании уровня содержания частиц в дымовом газе регулируют подачу в процесс добавки, оказывающей воздействие на уровень содержания хлорида щелочного металла.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что уровень содержания частиц в дымовых газах измеряют в двух и более точках по линии тока дымовых газов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к космической, авиационной, радиотехнической, приборостроительной и машиностроительной областям и может быть использовано во всех областях народного хозяйства для автоматического управления тепловым состоянием и функциональными параметрами технических устройств.

Изобретение относится к газоизмерительному устройство для измерения присутствия заданного газа в текучей среде. Устройство содержит датчик, имеющий чувствительный элемент и нагревательный элемент, сконфигурированный для нагрева чувствительного элемента до предварительно заданной рабочей температуры, причем чувствительный элемент является восприимчивым к заданному газу таким образом, что, по меньшей мере, одно электрическое свойство чувствительного элемента изменяется в зависимости от присутствия заданного газа, причем электрическое свойство чувствительного элемента измеряется газоизмерительным устройством; и цепь управления, имеющую контроллер нагревательного элемента, связанный с нагревательным элементом и измеряющий его электрическое свойство, причем цепь управления имеет источник энергии подогрева, подающий энергию к нагревательному элементу, причем контроллер нагревательного элемента связан с источником энергии подогрева и регулирует его работу в зависимости от измерения электрического свойства нагревательного элемента; средство импульсной модуляции, соединенное с контроллером нагревательного элемента, источником энергии подогрева для управления величиной энергии, подаваемому к нагревательному элементу.

Изобретение относится к технической физике, а именно к области определения степени сухости и других термодинамических параметров влажного пара, может быть использовано для непрерывного определения степени сухости как на объектах производства, так и на объектах потребления насыщенного и влажного пара.

Изобретение относится к способам определения массового содержания наполнителя в полимерных композиционных материалах и может быть использовано для контроля технологии получения полимерных композитов, а также для контроля качества и однородности полученного материала.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике обнаружения локальных дефектов в объектах бытовой техники и может найти применение для выявления потерь тепла в зданиях, выявления дефектов в отопительных приборах и т.п.

Изобретение относится к технологии испытания смазочных материалов и может быть использовано для определения их ресурса. .
Изобретение относится к области исследования качества деталей с гальваническими покрытиями, в частности к оценке степени газосодержания поверхностей деталей с защитными гальваническими покрытиями.

Изобретение относится к строительной теплотехнике, в частности к измерениям теплотехнических характеристик помещений зданий и сооружений и вычислению сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций (стен, перекрытий, покрытий и т.п.).

Изобретение относится к теплофизическим измерениям и может быть использовано при проведении физико-химического анализа адсорбирующих материалов, разработке технологий их производства и контроле технологических процессов при их эксплуатации.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для диагностики технического состояния строительных сооружений. .

Использование: для оценки степени охрупчивания материалов корпусов реакторов ВВЭР-1000 в результате термического старения. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют нагрев образцов стали корпуса реактора до температуры от 300°С, дальнейшее их старение при этой температуре в течение определенного времени, последующие испытания образцов на ударный изгиб и анализ результатов испытания с определением величины сдвига критической температуры хрупкости, при этом образцы стали корпуса реактора в процессе старения при температуре эксплуатации корпуса реактора 300-320°С дополнительно подвергают нейтронному облучению флаксом 1011-1013 н/см2·сек в течение 103 часов, после этого производят отжиг при температуре 400-450°С продолжительностью не менее 30 часов, а оценку степени охрупчивания стали определяют по величине сдвига критической температуры хрупкости ΔTk(t) вследствие термического старения за время, составляющее более 5·105 часов, по определенному математическому выражению. Технический результат: повышение точности оценки степени охрупчивания материалов корпусов реакторов ВВЭР-1000 в результате термического старения. 3табл.

Группа изобретений относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования огнезащитной эффективности защитных составов и покрытий для древесины. Заявленный способ включает подготовку образца, воздействие пламенем на образец, измерение температуры отходящих газообразных продуктов сгорания, измерение массы образца и определение потери массы, по которой определяют огнезащитную эффективность. Измерение массы образца осуществляют непрерывно во время воздействия пламенем на образец и после прекращения воздействия, а за момент окончания испытаний принимают момент превышения установленной классификацией предельной потери массы или момент стабилизации массы образца после прекращения его горения. Данный способ реализуется устройством, содержащим камеру для размещения образца, газовую горелку, вытяжное устройство с термоэлектрическим преобразователем, прибор измерения и записи температуры отходящих газообразных продуктов сгорания. Устройство также снабжено блоком автоматического измерения и записи во времени массы образца в ходе огневых испытаний, включающим рычажный механизм, выполненный с возможностью установки держателя образца и связанный с прибором для измерения массы, соединенным с блоком обработки и записи. Технический результат - получение более точных данных для исследования механизма огнезащиты. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для нагрева и измерения температуры образцов, прозрачных в инфракрасной области излучения (ИК). Предложен способ определения температуры образцов, прозрачных в ИК-области, подвергаемых воздействию потоками заряженных частиц или электромагнитного излучения, включающий нагрев или охлаждение образцов, измерение температуры образцов с помощью термопар. Образцы помещают в замкнутый корпус, выполненный из материала с высокой теплопроводностью, расположенный в вакуумной камере, откачивают воздух до давления 10-3-10-5 Па, нагревают или охлаждают корпус на заданный интервал температуры. Производят непрерывные предварительные измерения температуры термопарами, расположенными снаружи и внутри корпуса вместе с исследуемыми образцами, до момента стабилизации температуры. Затем производят конечные измерения температуры данными термопарами в момент стабилизации температуры, которая совпадает с температурой исследуемого образца до внешнего воздействия потоками заряженных частиц или электромагнитного излучения. Производят внешнее воздействие, после внешнего воздействия полностью повторяют процедуру измерения температуры образцов. Технический результат - повышение точности определения температуры образцов, прозрачных в ИК-области. 1 ил.

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано при испытании объектов на температурные воздействия. Стенд содержит приспособление для установки объекта испытаний, источник температурного воздействия с системами подачи и слива воды, установленный под объектом испытаний, вертикальный экран, расположенный по периметру источника температурного воздействия, закрепленный на колоннах и приподнятый над уровнем грунта, выполненный с возможностью изменения расстояния от уровня грунта до его нижнего края, а также систему защиты от спутникового наблюдения за процессом испытаний и объектом испытаний. Указанная система включает горизонтальный экран, закрепленный сверху на колоннах вертикального экрана, состоящий из металлического рамного каркаса, дискретно закрепленных на нем параллельно продольной оси каркаса по ширине, превышающей габаритные размеры объекта, канатов из жаропрочного материала, переплетенных в поперечном направлении в центральной части экрана нихромовыми лентами, полностью закрывающими контур исследуемого объекта. Технический результат - повышение точности результатов испытаний с одновременным обеспечением защиты при проведении испытаний от наблюдения из космоса. 3 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для автоматического определения концентрации металла в руде. Согласно заявленному способу перед проведением контроля содержания металла в руде по конвейеру пропускают руду без примесей металла. Нагревают площадным источником теплового излучения, ширина которого превышает ширину конвейера. Через время τзад после окончания нагрева измеряют среднее значение температуры по нагретой поверхности руды без содержания металла Т1ср. На основании проведенных измерений формируют градуировочную кривую. Далее на конвейер непрерывно подают руду, содержащую металл, и нагревают. Через время τзад измеряют на каждом кадре i среднее значение температуры Tcpi. Определяют величину Tcpi-T1ср на основании градуировочной кривой. Используя величину (Tcpi-T1ср), определяют процентное содержание металла в руде. Также предложено устройство для реализации указанного способа. Технический результат - повышение достоверности определения содержания металла в руде. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способам анализа образцов пористых материалов и может быть использовано для количественного исследования ухудшения свойств околоскважинной зоны нефте/газосодержащих пластов из-за проникновения в нее полимеров, содержащихся в буровом растворе. Согласно заявленному предложению высушивают раствор полимера до полного испарения воды. Нагревают полимер, образовавшийся после сушки раствора полимера, и определяют диапазон температур активного разложения полимера при заданном темпе нагрева, а также степень разложения полимера в этом диапазоне температур. Высушивают, проводят термический анализ в диапазоне температур, включающем диапазон температур активного разложения полимера, и вычисляют потерю массы навески образца пористой среды и навески такого же образца пористой среды после прокачки раствора полимера. На основе полученных значений определяют весовую концентрацию полимера, проникшего в пористую среду. Технический результат - повышение точности получаемых данных и экспрессности проведения анализа. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для исследования термической усталости конструкционных материалов, и может быть использовано для экспериментального подтверждения расчетного прогноза малоцикловой прочности конструкционных материалов. Устройство состоит из последовательно соединенных между собой газогенератора и рабочей части с образцом конструкционного материала. Газогенератор имеет сменную смесительную головку. Цилиндрическая камера сгорания газогенератора оснащена запальным устройством и дроссельной шайбой. Рабочая часть состоит из соединенных между собой зажимного фланца с центральным отверстием и фланца с установленным на нем образцом. Центральные продольные оси фланца и образца совпадают. Внутренняя цилиндрическая поверхность зажимного фланца образует с поверхностью образца кольцевую щель, которая через торцевые выходные отверстия, выполненные во фланце вокруг образца, соединена с полостью, заканчивающейся выходным соплом. Технический результат: возможность обеспечить необходимые режимы термосилового нагружения образцов с моделированием натурного термонапряженного состояния исследуемых конструкционных материалов различных агрегатов, работающих в условиях переменных тепловых режимов. 1 ил.

Настоящее изобретение относится к способу повышения термоокислительной стабильности смазочных масел, по которому пробы смазочного масла термостатируют нагреванием в герметичном стакане без перемешивания в течение постоянного времени при атмосферном давлении и фиксированной температуре, которую при каждом термостатировании новой пробы ступенчато повышают в диапазоне температур, определяемых назначением смазочного масла, после нагревания проводят отбор и испытание термостатированных проб на сопротивляемость окислению, при этом отбирают пробу постоянной массы, которую затем нагревают в присутствии воздуха с перемешиванием в течение установленного времени в зависимости от базовой основы смазочного масла при постоянной температуре и постоянной скорости перемешивания, окисленные пробы фотометрируют, определяют коэффициент поглощения светового потока, строят графическую зависимость изменения параметра оценки термоокислительной стабильности от температуры термостатирования, по которой определяют оптимальную температуру термостатирования, обеспечивающую наибольшее сопротивление окислению, отличающемуся тем, что критерием оценки термоокислительной стабильности смазочнного масла принимают ресурс работоспособности термостатированного масла, причем при испытании каждой новой термостатированной пробы на сопротивляемость окислению отбирают пробу окисленного масла через равные промежутки времени, фотометрированием определяют коэффициент поглощения светового потока, строят графические зависимости коэффициента поглощения светового потока от времени окисления термостатированных масел при каждой температуре термостатирования, по которым определяют время достижения коэффициента поглощения светового потока выбранного значения для каждого окисленного термостатированного масла при разных температурах, строят графическую зависимость времени достижения выбранного значения коэффициента поглощения светового потока окисленных термостатированных масел от температуры термостатирования, и по точке этой зависимости с максимальной ординатой, характеризующей ресурс работоспособности, определяют температуру термостатирования, обеспечивающую наибольшее сопротивление окислению. Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение информативности о повышении термоокислительной стабильности смазочных масел и увеличение ресурса их работоспособности. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к технике экспериментального исследования огнезащитной обработки древесины и может быть использовано для определения качества огнезащитной обработки непосредственно на месте выполнения работ по огнезащите деревянных конструкций. Заявлен малогабаритный прибор для экспресс-оценки огнезащитных свойств огнезащитной обработки древесины, состоящий из корпуса, выполненного в виде открытого коробчатого профиля, механизма установки и позиционирования образца, механизма активации газовой горелки, механизма установки газовой горелки. Причем угол наклона механизма установки и позиционирования образца выполнен неизменным относительно вертикальной оси корпуса и дополнительно содержит устройство фиксации точки приложения пламени к образцу с вырезом в верхней части устройства. Все компоненты прибора установлены в полости корпуса. Технический результат - обеспечение достоверности результатов испытаний. 4 ил.

Изобретение относится к области технологии строительного производства и заключается в количественном определении аммиака в бетонных конструкциях, используемых в жилом строительстве. Способ заключается в предварительном увлажнении образца бетона и его последующем нагреве, в котором термоэмиссия проводится при разряжении 700 мм рт.ст. и температуре 80-300°C. Достигается повышение эффективности и ускорение анализа. 1 ил.
Наверх