Способ определения углерода в летучей золе пылеугольных котлоагрегатов

(71) Институт техАН УССР и Опытннологическое бюро с эизводством теплофизния Института технич39 нической ое конст кспериме ического еской те теплофиз ики укторско-технтальным про- приборостроелофизики АН УССР тонов, А. А. Пррбань. б 01 Я 27/22 з, В. В. Бреч 72) В, В. Пл о и А. Н. Щ 53) 551.508.7 56) Авторско1122960, кл СССР1982 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано в горно- обогатительной технике, технике строительных материалов, в теплоэнергетике для определения углерода в летучей золе тепловых электростанций и является усовершенствованием способа по авт. св.122960,Цель изобретения - повышение точности определения углерода в летучей золе,При предлагаемом способе дополнительно измеряют минимально и максимально необходимые ускорения вибратора при условии сохранения одинаковой плотности золы и выбирают рабочее ускорение вибратора как среднее гармоническое этих крайних значений. Пропускают предварительно виброожиженную золу с избыточным расходом, обеспечивающим постоянство плотности золы в датчике, фиксируют ускорение вибратора (достаточно измерить напряжение на клеммах электроакустического вибратора) в крайних (минимально и максимально необходимых ускорениях вибратора) точках диапазона постоянной плотности золы в датчике, а рабочую точку выбирают как среднее(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛЕРОДА В ЛЕТУЧЕЙ ЗОЛЕ ПЫЛЕУГОЛЬНЫХ КОТЛОАГРЕГАТОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности определения углерода. Спо. соб определения углерода в летучей золе пылеугольных котлоагрегатов включает измерение емкости датчика при пропускании через него вибросжиженной золы. Ускорение вибрации задают равным среднегармоническому крайних значений ускорения вибрации диапазона, в котором значение емкости датчика остается постоянным. 2 ил. гармоническое крайних значений (виброускорений или напряжений). Такой выбор рабочей точки объясняется тем, что для надежной работы необходимо вибрацией как можно больше уменьшить вязкость золы (что способствует лучшему перемешиванию и, значит, выравниванию плотности по всему объему датчика, в котором в противном случае остаются слабоперемешанные участки, снижающие точность), однако с увеличением виброускорения до некоторого уровня зола закипает, образуются в ее толще пустоты и участки с повышенной плотностью (сепарация), в конечном счете снижающие точность определения в золе уноса. Чтобы найти рабочую точку, минимально подверженную обоим эффектам, учтем, что зола на участке постоянной плотности эквивалентна идеальной жидкости, находящейся в состоянии турбулентного течения. При этом вязкость золы изменяется обратно пропорционально интенсивности колебаний ее частиц, а глубина проникновения акустического возбуждения в золу обратно пропорциональна корню квадратному из отношения вяз1 б 015 бб 2 1 2 2 2ОЭр ОЗн 0)к где а -2 а,с,а+ик. 55 кости к частоте колебаний, Но интенсивность колебаний частиц пропорциональна кубу частоты (при постоянной амплитуде иМ колебаний), поэтому глубина проникновения возбуждения в золу обратно пропорциональна квадрату частоты. Следовательно, средней глубине проникновения соответствует рабочая частота, определяемая как среднее гармоническое квадратов крайних частот, ограничивающих участок постоянной плотности золы: минимальная частота вибратора постоянной амплитуды, соответствующая участку золы постоянной плотности;максимальная частота этого участка;рабочая частота вибратора, соответствующая оптимальному виброожижению золы. Оптимизация виброожижения заключается в том, что относительные доли недо- возбужденной и перевозбужденной золы, пропорциональные расстояниям от вибрагора или вторичных источников генерации колебаний (краев трубки емкостного датчика, острых углов его элементов и т,п.), при выполнении приведенного равенства ,имеют одинаковый коэффициент пропорциональности в функции от расстояния и поэтому составляют равные величины в окрестностях любой точки объема емкостного датчика. Таким образом, появляется возможность взаимного перераспределения энернии между недовозбужденными и перевозбужденными частицами в этой точке н дальнейшего выранивания свойств виброожиженной золы,Чтобы придать уравнению удобный дляприменения вид, подставим в него вместочастоты виброускорения электроакустического вибратора а, определяемое уравнениема=Ав,где А - амплитуда колебаний вибратора, м;о - круговая частота колебаний, рад/с,Тогда уравнение для выбора оптимального рабочего ускорения вибратора арпримет вид где а и а - минимальное и максимальноеускорения вибратора, охватывающие участок постоянной плотности золы, м/с 2.На фиг. 1 представлены типичные кривые изменения емкости датчика от виброускорения вибратора и наблюдаемая петля 5 1 О 15 20 25 ЗО гистереэиса; на фиг. 2 - кривая гистерезиса, снятая на промышленном емкостном датчике в зависимости от напряжения на клеммах вибратора.На фиг. 1 в координатах емкость датчика - виброускорение вибратора изображены зависимости емкости датчика, заполненного беэуглеродной золой. На кривых 1 и 2 отмечены начальное виброускорение а, соответствующее минимальному ускорению, создающему условия постоянной плотности золы и, следовательно, постоянной емкости датчика (при одном и том же содержании углерода), и максимальное виброускорение вибратора а, ссютветствующее возникновению кипения в: золе, сопровождающегося падением плотности золы, а также оптимальное рабочее виброускорение вибратора а, и соответствующая рабочая точка (РТ) на горизонтальном участке (полке) кривой. Кроме того, на кривой 2 для золы с содержанием 25 мас. о углерода изображена петля гистерезиса. На кривой 1 безуглеродной золы гистереэис выражен слабее, и петля не показана.На фиг, 2 петля гистереэиса, снятая на промышленном емкостном датчике, приведена в координатах емкость датчика С - напряжение У на клеммах вибратора для двух случаев: когда напряжение увеличено до ясно выраженного виброкипения золы в датчике (кривая 3) и не доводя до виброкипения (кривая 4), На графике отмечены напряжение виброкипения У =42 В и рабочее напряжение на клеммах вибратора Ц,= =30,7 В с соответствующей РТ на кривых Зи 4. Способ реализуется следующим образом.При заполнении трубки емкостного датчика золой включают его вибратор и повышают виброускорение вибратора а, одновременно измеряя емкость датчика С. Отмечают минимальное виброускорение а появления горизонтального участка на кривой С, соответствующего устойчивому состоянию золы постоянной плотности. Отмечают максимальное виброускорение а возникновения виброкипения в золе, сопровождающегося резким падением плотности золы, фиКсируемым по уменьшению емкости С.Выбирают рабочее виброускорение а как среднее гармоническое ускорений аи а: Градуируют в оптимальном рабочем режиме емкостный датчик по эталонным пробам золы с известным содержанием углерода и строят градуировочный график зависимости емкости датчика от содержания углерода в золе. Определяют содержание углерода в исследуемой золе, пропуская ееМ 1122960, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, ускорение вибрации задают равным среднегармоническому крайних значений ускорения вибрации диапазона, в котором значение емкости датчика остается постоянным. через отградуированный емкостный датчик,до изменению его емкости.формула изобретенияСпособ определения, углерода в летучейзоле пылеугольных котлоагрегатов по авт.св. Сф лцР м/С 2 С,пщ г Составитель В. Нред А. Кравчукаж 514 та по изобретени Ж - 35, Раушск мбинат Патент М. Шарош кая ЗаНпри ГКНТ СС(:Р/5л. Гагарина, 101 актор О. Юрковецаз 3268И Государствен113035зво ственно-из ИИП ного ком Москв рои д дательскийемцов Корректо Подписнои и открытия я наб., д. г. Ужгород,