Устройство для определения химической неполноты сгорания

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 121277 (21) 2554320/24-06с присоединением заявки Йо(51)М. КЛ.2 Г 23 Н 5/24 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения А.А. Ивантотов, М,Я. Хесин и Н,А. Барков Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знаменитеплотехнический научно-исследовательскийинститут им. Ф,Э, Дзержинского(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ НЕПОЛНОТЫ СГОРАНИЯ 1Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано дляконтроля за качеством процесса горения в топочных камерах,в особенностиработающих на газе и мазуте при малых избытках воздуха.Известны устройства для определения химической неполноты сгорания,основанные на термокаталитическомокислении горючих газов, содержащихся 10в продуктах сгорания топлива. Такоеустройство 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 2очистки, стабилизации расхода, температурного режима (1).Такие устройства весьма сложны,ненадежны и имеют значительную;инерционность. 25Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эФФекту является устройство для определения химической неполноты сгорания, содержащее датчик окислитель- Зо 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 0,5). При значениях О,)0,5 такое устройство может давать ложную, инФормацию, так как его показания в этом диапазоне уменьшаются с увеличением С),з . Хотя при нормальных режимах работы топочных устройств С , как правило, лежит ниже указанных значений, однако режимы с большими значениями (с), ) 0,05) мо-. гут возникать при резких ивменениях нагрузки и ври грубых нарушениях режима горения и в аварийных ситуациях. Неверная работа устройства в этих случаях не позволяет принять своевременныемеры к обеспечению нормального режима горения и дезориентирует персонал. Причина указанного явления заложена в. самом способе пульсационного контроля величины с),з, так как величина пульсаций окйслительного потенциала начинает УменьшатьсЯ пРи с),з ) О, 5.Цель изобретения - расширениедиапазона измерения величиныДля достижения этой цели устройство дополнительно содержит пороговый элемент, переключатель и фильтрнизких частот, соединенный с датчиком, причем входы переключателясвязаны с избирательным фильтром,пороговым элементом и фильтром,низких частот, а выход - с показывающим прибором,Действие устройства основывается на экспериментально обнаруженнойзависимости параметров окислительного потенциала Е продуктов сгоранияот величины сэ . При малых значенияххимнедожога (О 4 СЭ ( О, 5) наблюдается четкая зависимость переменной составляющей (пульсаций) Еот , , что и использовано в известном устройстве. При этом постояннаясоставляющая Е- слабо связана с С(,При значениях сэ) 0,5, когда завйсимость Е (Сд) нарушается, можетбыть получена четкая зависимостьпостоянной составляющей Е (фЗ).Сущность изобретения заключаетсяв обеспечении перехода от Е,. к Ев определенной зоне значений (0,3-0, 5,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 высокотемпературнойгальванической ячейки с твердым электролитом, подключенный к избирательному фильтру 2 для измерения Еи фильтру 3 нижних частот для измерения Е- , Величина Е подается на.вход порогового элемента 4, в которомона сравнивается с уставкой Ео , икоторое управляет переключателем 5показывающего прибора б,Работа устройства осуществляетсяследующим образом.При малых значениях ЕЕ,переключатель 5 находится в основном(верхнем) положении и на прибор бпоступает сигнал Е-, . При резком увеличении з до значений 0,3-0,5 и достижении условия ЕЕ пороговыйэлемент 4 срабатывает и перебрасываетпереключатель 5 в другое положение,при котором на вход прибора 6 поступает сигнал, пропорциональный Е- . Срабатывание порогового элемента 4 перебрасывает переключатель 5 в другоеположение, при котором на вход прибора б поступает сигнал, пропорциональный Е- . Срабатывание порогового элемента 4 сопровождается включением 5 10 15 2 О 25 3 О 35:игнализации (на чертеже не показано), извещающей персонал о значительном повышении с, .Приведенйые на фиг. 2 зависимости поясняют действие устройства.При значениях ААО и Е.Ео наблюдается четкое соответствие Е . Однако при снижении сАФО и 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,в некоторой зоне ьб три сигнала Е-, Е и с(, четко коррелированы.Соответствие зависимостей Е и С автоматически обеспечивается избирательным фильтром 2, но крутизна зависимости Е (ф ) 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 ЕЕПрименение предлагаемого устройства позволяет обеспечить надежное и правильное измерение Сво 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 ифильтр низких частот, соединенный сдатчиком, причем входы переключателясвязаны с избирательным фильтром,пороговым элементом и фильтром низких частот, а выход - с показывающимприбором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Отчет Датчик химнедожога.ДХН. Технический проект Ра 2825001 ТП ",Киев, ВНИИАП, 1972,2, Авторское свидетельство СССРР 5 б 1431, кл, Р 23 И 5/24, 1976,731199 с Составитель Е. Васютовичова Техред А.Щепанская Корректор М. Пожо едактор ное каз лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1489/19 ЦНИИПИ 1 осу по делам 13035, Москва, ТиражарствеиэобреЖ,б 19 Подпнного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д. 4/5