Способ контроля наличия пламени горелки

 

(72) Авторы изобретения

E. М. Анисяев, В. Д, Миронов и М. Я. Хесин

Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского (7I) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ НАЛИЧИЯ ПЛАМЕНИ ГОРЕЛКИ

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для контроля и управления работой горелочных устройств.

Известен способ .контроля наличия пламени горелки по его излучению, измеряемому с помощью датчика излучения, визируемого в определенную, зону контролируемого пламени (1).

В известном способе о наличии пламени контролируемой горелки судят по признаку превышения усредненным значением сигнала датчика излучения заданной уставки, а обеспечение селективности контроля, т.е. отстройки от влияния излучения пламени других горелок, достигается путем визирования датчика излучения в определенную зону пламени под заданным утлом. Недостатки известного способа связаны с ограниченностью диапазона нагрузок и режимов агрегата, в котором надежно обеспечивается селективность контроля. Как прзвило, для топок мощных энергетических котлоагрегатов, оснащенных большим числом горелок, известный способ может быть использован лишь на этапе розжига горелок. При высоком уровне тепловой нагрузки и включении боль! шого числа горелок зона контролируемого ! факела при отключений горелки заполняется горячими газами, в результате уровень фонового излучения приближается к заданной уставке и обеспечение селективности индикации существенно затрудняется, Наиболее близким к изобретению по техническому существу и достигаемому эффекту является способ контроля наличия пламени горелки по излучению, измеряемому двумя датчиками, визируемыми в одну зону контролируемого пламени, путем формирования разности сигналов, выдаваемых датчиками, и сравнения ее с заданной уставкой (2).

Недостаток известного способа заключается в том, что при этом селектквность достигается путем существенного усложнення визирования и настройки датчиков, в частности путем выбора узкого спектрального диапазона.

Цель изобретения — повьццение надежности контроля пламени отдельной горелки. ,пля этого дополнительно задают значсния второй уставки и сигнал одного из датчиков сравнивают с нею, а оценку наличия пламени

3 7141 пРоизводят по признаку одновременного соблюдения условий непревь1шения разностью сигна-, лов значения первой уставки и превышения сравниваемым сигналом датчика значения второй уставки.

Н а фиг. 1 представлена принципиальная схе5 ма; на фиг. 2 — функциональные, схемы преобразователей.

Два одинаковых датчика излучения 1 и 2 (фнг. 1), например радиационные или фотоэлектрические пирометры; устанавливаются на горелке и визируются в одну и ту .же зону А излучающей поверхности контролируемого пла мени. Сигналы Е1 и Еэ от датчиков поступают на. одинаковые усилители 3 и 4, йосле которых в сумматоре 5 формируется их разность дЕ = Š— Е ..Сигналы Е и дЕ поступают на,преобразователи б и 7. Сигналы Е ""P пр и дЕ с выходапреобразователей подаются на пороговые устройства 8 и 9, где сравниваются с уставками У 4 и Ybp . Сигнал с выхода устройства 8 непосредственно поступает на вход логического элемента 10("И" ), а сигнал с выхода устройства 9 поступает на вход того же элемента 10 через логический элемент 11

„("НЕ".) .Выход элемента 10 непосредственно связан с выходным устройством 12 защиты и сигнализации.

Потоки излучения, поступающие к одинако",вым датчикам 1 и 2 из одной и той же области А контролируемого пламени, примерно одинаковы. Поэтому сигналы Е1 и Е датчиков 1 и 2 при наличии пламени контролируемой горелки должны быть близки по величине как йостоянной, так" и переменной составляющей, а их разность дЕ должна быть близка к нулю.

При отключении контролируемой горелки, погасании ее пламени и при наличйй в топке дру m излуяателей, потоки излу ения по-упа- 40 ют к датчикам 1 и 2 из разных областей В., и С других излучателей, Поэтому сигналы Е и Е должны существенно различаться по вели-. чине постоянной и (или) переменной составляющей, а в общем случае — обоих составляющих. При этом значения постоянной

bE — и йеременной дЕ составляющих могут быть различны в разных случаях в зависимости от числа, расположения и производительности включенных горелок, общей на- @ груэки топочной камеры, вида топлива и дру гих факторов. Важно, что признак дЕ 40 и (или) д Е фО характеризует отсутствие контрулируемого пламени.

Единственный случай, когда это условие может не выполняться — это случай холодной или очень темной" топки, когда отключены все или почти все горелки и дЦ

00 бл изко к нулю. Поэтому признак д Е ф 0 должен:быть дополнен признаком н, Е =O Уя и(или) Е „

Е1 Е„

В связи с этим информация о налич мени контролируемой горелки формируется следУющим образом. В преобразователе 7 . 2» величина АЕ Разделяется при по ощи пОлосового 13 и сглаживающего 14 фильтров на составляющие д Е и дЕ измеряются величины, характеризующие эти составляющие (например, ЬЕ может характеризоваться эффективной амплитудой пульсаций в выделенной полосе частот, измеряемой с помощью детектора 15 и демпфера 16) и оба сигнала после пороговых устройств 9 поступают на логический элемент 17 "ИЛИ." (конкретных случаях может быть использована только одйа из составляющих).

Структура преобразователя б аналогична: сигнал Е> разделяется íà Ei» и Ei, измеряются, величины этих составляющих и после пороговых устройств оба сигнала поступают на логический элемент 10 И, Выходное устройство 12 срабатывает, если одновременно выполняютсй . условия.

ЬЕ-суьЕ или ДЕ (аЕ М

Е,„= 4 (2)

Аппаратурная реализация предлагаемого способа может быть различной (фиг. 2): а) упрощенный вариант предусматривает использование двух измерительных каналов

Е т(ИbE, <

1л .1 6,Е б) с целью повышения надежности можно добавить канал ъ Е=:

Е„7У и (дЕ <У или аЕ(f )g в) в том случае, когда общее число горелок велико, например более восьми, можно использовать дополнительный канал Е1

Е,1 > Y „Е+„ ЧЕ4 ®

r) в том случае, когда надежность самих датчиков излучения 1 и 2 невелика, например при использовании фотоэлектрических датчиков, каналы Ei У 4.„и Е 7 У могут быль дублированы идентичными каналами, иЕ 7 Уе с пороговыми устройствами 18.

Кроме того, величина дЕ может быть использована для обнаружения отказа одного из цатчиков 1 или 2, если АЕ 7 У,+

% ЪЕ= где Удр» — максимально возможная величи на дЕ= при любых режимах эксплуатации данного агрегата и исправных датчиках и 2, с помощью порогового устройства 19 и устройства сигнализации отказа датчика 20.

Формула изобретения

7141

Способ контроля наличия пламени ropeiif<и по излучению, измеряемому двумя датчикамй, визируемыми в одну зону контролируемого пламени, путем формирования разности сигналов, выдаваемых датчиками, и сравнения ее с заданной уставкой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности, дополнительно задают значение второй уставки, о и сигнал одного иэ датчиков сравнивают с нею, а оценку наличия пламени пройзводят по признаку одновременного соблюдения усло00 вий непревышения разностью сигналов значения первой уставки и превышения сравниваемым сигналом датчика значения второй уставки.

Источники ннформашпт, принятые во внимание при экспертизе

1, Ермаков В. С. Избирательный контроль единичных факелов при растопке мощных котлоагрегатов. "Автоматические н автоматизированные системы управления в энергетике"

М., изд-во ЭНИН, 1975, вып, 37, с. 3.

2. Патент США Р 3689773, кл. 250 — 217, опублик. 1.972.

Фиг./ г

714100

1 /

Ер

Фиа2

Составитель И. Аксенов

Техред М. Петко

Редактор О. Волков

Заказ 9904/74

Г

1

1

) 1

il

I (Корректор А. Гриценко

Тираж б19 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303S, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб,, g, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4