Устройство для определения химической неполноты сгорания

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (п>731 199 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заяалено 121277 (21) 2554320/24-06 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 3004.80. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 300480

Г 23 Н 5/24

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621. 183. . 3 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A.A. Ивантотов, М.Я. Хесин и Н.А. Барков

Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф.Э. Дзержинского (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ

НЕПОЛНОТЫ СГОРАНИЯ

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для контроля за качеством процесса горения в топочных камерах,в особенности работающих на газе и мазуте при малых избытках воздуха.

Известны устройства для определения химической неполноты сгорания, основанные на термокаталитическом окислении горючих газов, содержащихся1О в продуктах сгорания топлива. Такое устройство содержит две газовые камеры с катализаторами (рабочую и сравнительную) и термометрами сопротивления, включенными в смежные плечи 15 неравновесного измерительного моста.

Оно рассчитано на получение высоких метрологических характеристик и требует применения сложной системы отбора пробы газа, тщательной его 2() очистки, стабилизации расхода, температурного режима (1).

Такие устройства весьма сложны, ненадежны и имеют значительную;инерционность 25

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эфФекту является устройство для определения химической неполноты сгорания, содержащее датчик окислитель- З0 ного потенциала, соединенный с избирательным Фильтром и показывающий прибор (2).

Известное устройство обеспечивает существенное упрощение конструкции и повыаение быстродействия, однако его диапазон измерений ограничен областью малых величин химнедожогас)э (на более 0,5Ъ). При значениях с )0,5% такое устройство может давать ложную, инФормацию, так как era показания в этом диапазоне уменьшаются с увеличением С), . Хотя при нормальных режимах работы топочных устройств как правило, лежит ниже указанных значений, однако режимы с большими значениями (с), ) 0,05%) мо-. гут возникать при резких ивменениях нагрузки и при грубых нарушениях режима горения и в аварийных ситуациях. Неверная работа устройства в этих случаях не позволяет принять своевременные меры к обеспечению нормального режима горения и дезориентирует персонал. Причина указанного явления заложена в. самом способе пульсационного контроля seличины С),з, так как величина пульсаций окйслительного потенциала начинает уменьшаться при с),з ) О, 5В.

731199

Цель изобретения — расширение диапазона измерения величины

Для достижения этой цели устройство дополнительно содержит пороговый элемент, переключатель и фильтр низких частот, соединенный с датчиком, причем входы переключателя связаны с избирательным фильтром, пороговым элементом и фильтром,низких частот, а выход — с показывающим прибором.

Действие устройства основывается на экспериментально обнаруженной зависимости параметров окислительного потенциала Е продуктов сгорания от величины с1,э . При малых значениях химнедожога (О ($э (0,5%) наблюдается четкая зависимость переменной составляющей (пульсаций) Е от О,, что и использовано в известном устройстве. При этом постоянная составляющая Е слабо связана = q, При значениях с э) 0,5%, когда завйсимость E (Од) нарушается, может быть получена четкая зависимость постоянной составляющей Е (((З).

Сущность изобретения заключается в обеспечении перехода от Е,„. к Е в определенной зоне значений О

0,3-0, 5Ъ.

На фиг. 1 дана блок-схема устройства; на фиг. 2 — характеристики используемых сигналов, Устройство содержит малоинерционный датчик 1 окислительного потенциала Е продуктов сгорания, вьлолненный, например, в виде высокотемпературной гальванической ячейки с твердым электролитом, подключенный к избирательному фильтру 2 для измерения е и фильтру 3 нижних частот для измерения Е . Величина Е подается на. вход порогового элемента 4, в котором она сравнивается с уставкой ЕО и которое управляет переключателем 5 показывающего прибора б.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При малых значениях Е (E переключатель 5 находится в основном (верхнем) положении и на прибор 6 поступает сигнал Е . При резком увеличении q до значений 0,3-0,5% и достижении условия Е Е пороговый элемент 4 срабатывает и перебрасывает переключатель 5 в другое положение, при котором на вход прибора 6 поступает сигнал, пропорциональный Е . Срабатывание порогового элемента 4 перебрасывает переключатель 5 в другое положение, при котором на вход прибора 6 поступает сигнал, пропорциональный Е= . Срабатывание порогового элемента 4 сопровождается включением

=игнализации (на чертеже не показано), извещающей персонал о значительном повышении с ..

Приведенйые на фиг. 2 зависимости поясняют действие устройства.

При значениях А>о и Е < Е наблюдается четкое соответствие

Е() . Однако при снижении ci.

Е ) Е приближается опасный участок, когда происходит загиб вниз кривой Е и соответствие между Е и с нарушается. В то же время, начиная с этой зоны, обеспечивается путем подбора соответствующего коэффициента усиления по каналу Е - соответствие между Е и с . При этом .а некоторой зоне лс . три сигнала Е», Е и с(, четко коррелированы.

Соответствие зависимостей Е и

Ч, автоматически обеспечивается избирательным фильтром 2, но крутизна зависимости Е () должна быть специально подобрана в фильтре 3 или в дополнительном преобразователе так, чтобы она была близка крутизне сигнала Е, при этом в диапазоне Е (Ео должно выполняться условие Е (Е

Применение предлагаемого устройства позволяет обеспечить надежное и правильное измерение с во всех режимах работы агрегата, в том числе и аварийных, и исключить в последнем случае ошибочные действия персонала, что особенно актуально для мощных современных парогенераторов, работающих с предельно малыми избытками воздуха.

Формула изобретения

Устройство для определения химической неполноты сгорания, содержащее датчиК окислительного потенциала, соединенный с избирательным фильтром, и показывающий прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, оно дополнительно содержит пороговый элемент, переключатель и фильтр низких частот, соединенный с датчиком, причем входы переключателя связаны с избирательным фильтром, пороговым элементом и фильтром низких частот, а выход — с показывающим прибором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Отчет Датчик химнедожога.

ДХН. Технический проект Ра 2825001 ТП ", Киев, BHHHAII, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 561431, кл. F 23 N 5/24, 1976.

731199

Составитель E. Васютович

Редактор С. Лыжова Техред А.Щепанская Корректор М. Пожо

Заказ 1489/19 Тираж 619 Подписное

1IHHHIIH Государственного комитета СССР

° по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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