Способ автоматического регулирования горения пылеугольного топлива и устройство для его осуществления

(51)5 Р 23 М ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Н АВТОРСКОМУ С ЕПЬСТ 32скойконстс экс теплофизируктбрскоперименталь(5 брете автомаия в топ е относится ированию го енно энерге ич кому рег реимущес ческихкачестве ическоготехничесх офи ута аторов, испол ва угли с мал гене зуюцих м летучихйностью,еский рем выход й калор пч в и пониженн веще и по ильА.Н. Ще ь тех воляет повыси топки и надеж остигается пу пылеугольного а сур Это ть сли. 26 (088. 8)ое свидетельсГ 23 И 1/00 ем из ения распо темпендному сигво СС 1982 оплива по ком сте то рату ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Институт техничеки АН УССР и Опытноетехнологическое бюроным производством теплприборостроения Инститтеплофизики АН УССР(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ГОРЕНИЯ ПЫЛЕУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ1588995 1 О 15 налу и перераспределением мазута в дополнительных подовых форсунках, Нри, этом расход 8Форгунки определяют по формулам К= 0,23 С(С + Б) 1-(С + 8) /(1 + г), п = 1,2; К =0,23 Ср (С + Я)(С + Б)/(1 + + г), п=3,4, где знак "плюс" для форсунок и = 1,3; г (3 -ц) Ят= С=2 Ч -Ч -Ч 1 Я = 3 (Ч-Ч; Сц - . общий расход мазута, т/ч; г - степень смещения Факела; С, Я - направляющие косинус и синус угла смещения факела в топках относительно Изобретение относится к. автомати ческому регулированию горения в топ;ках, преимущественно парогенераторов, использующих пылеугольное топливо с малым выходом летучих веществ и пониженной калорийности. Цель изобретения - повышение технического ресурса топки кстлоагрегата и повышение надежности слива шпака.На чертеже представлена электрогидравлическая функциональная схема устройства для автоматического регулирования горения пылеугольного топлива,Устройство для автоматического регулирования горения пыпеугольного топ 35 лива состоит из установленных на стенках топки 1 термопар 2, 3 и 4, подключенных к решающему блоку, содержащему аналого-цифровой преобразователь 5, соединенный с микропроцессором б, связанным с цифроаналоговым преобразова телем 7, к управляющим входам которого подключен таймер 8 и выход которого подключен через пропорционально- интегральное звено 9 к регулирующему 45 клапану 10, через детектор 11 отношения - с электроприводом золотника 12 делителя мазута, а через логические элементы И 13, 14 - с электроприводами 15, 16 двухпозиционных золотников, соединенных с парами противолежащих Форсунок 17, 18 и 20, 19. Угол смещения факела 0 отсчитывается от первой термопары 2 в направлении возрастания нумерации термопар (а также форсунок).55 Угол между первой термопарой и форсункой равен 45 . Электропитание блоков и электроприводы регулирующего клапана и золотников на чертеже не показаны. термопар с приведенной температуройЧ,;= 1, 2, 3, В устройстве термопары 2, 3 и 4 и форсунки 17 - 20 располагаюТ в стенке топки равномерноно соответствующих окружностях с цен- .тром на оси топки 1. Сигналы пересчитываются в микропроцессоре 6. В цифроаналоговом преобразователе 7 и логических элементах И 13 и 14 формируются команды, управляющие регулирующим клапаном 10 и золотниками 12, 15и 16, подключенными к форсункам 1720. 2 с.п. Ф-лы, 1 ил. Способ заключается в следующем.Измеряют температуру Т стенок топ 1ки тремя термопарами 2, размещенными на горизонтальной окружности с центром посредине топки, относительно температуры Т внешней среды.Расчитывают координаты отклонения Факела от вертикальной оси топки степень смещения факела (г) и направляющие косинус (С) и синус (Б) угла смещения по Ьормулам:2г=К " Ч С=2 Ч -Ч -Ч Я: 43(Ч -Ч )с - , 4 2 Зф2 3 где Ч =(Т -Т )/Т - приведенные температуры стенок топки относительновнешней среды;Т Т - соответственнс тем ф Опературы стеноктопки в точках( = 1,2,3) измерения и средняя температура относительно внешней среды;К = 3 - 4 - коэффициент, учитывающий влияниеэкрана и обмуровкина температурустенки. Рассчитывают расход дополнительных форсунок Ср по известному общему расходу мазута С и положению четырех дополнительных Форсунок, установленных в стенках топки равномерно на окружности с центром на ее вертикальной оси по форме, минимизирующей расход Ср = С С/3 (1 + г)Отводят в дополнительные форсунки расчетное количество мазута регулиру5 158 ющим клапаном, установленным на общей магистрали мазута.Выделенный расход Г мазута для дополнительных форсунок перераспределяют в соответствующие форсунки, регулируя индивидуальные заслонки согласно уравнениям; р,+р,С+Б д,+ С - Б25 а двухпозиционные золотники попеременно, по сигналу с логических элементовИ, включают одну из противолежащих 30 форсунок 17, 18 и 19, 20, смещая факелоси топки. Таким образом, стабилизированный в центре топки факел обеспечивает наиболее благоприятные условиядля шкалоудаления, что, в свою очеЗ 5 рель, позволяет понизить температурупода топки, сохранив надежное жидкоешлакоудаление при минимальном отводемазута из общей магистрали питанияосновных мазутных форсунок.4 ОФормула изобретения=0,71 Ср (1+Б/С)(1 - С+Б;д =0,71 С(1+Б/С)(С+Б)Кдля первой пары противолежащих форсунок,О, 71 С р(1-Б/С) ( 1 в(С-Б) );я =О, 71 С,р (1 - Б/С)(С- Б) для второй накрест лежащей пары форсунок,где (С+Б) - единичная ступенчатая Функция.Устройство для автоматического регулирования горения пылеугольной топки работает следующим образом.При отклонении факела от его положения на вертикальной оси топки 1 в трех термопарах 2, 3 и 4 генерируется пропорциональные температурам стенок взаимно неравные термоэлектродвижущие силы, поступающие на цифроана- логовый преобразователь 5 решающего блока. Микропроцессор б по заложенной в него програмие, адекватной уравнениям, приведенным в формуле изобре 1тения, рассчитывает координаты факела - степень смещения г и направляющие косинус С и синус Б угла смещения 04 относительно направления на первую термопару 2.Одновременно микропроцессор б по сигналу об общем расходе мазута в топ 8995 6интегрирующее звено 9, состоящее изинтеграторов и сумматора, на электропривод регулирующего клапана 10, который по этой команде устанавливает необходимый суммарный расход мазута надополнительные форсунки 17 - 20.Одновременно сумма и разность направляющих косинуса и синуса угла Ы 10 смещения факела поступают на детектор11 отношений, где преобразуется электрический командный сигнал, пропорциональный отношению расходов (+ К )и (К+ ц 4) пар противолежащих форсу нок, управляющий электроприводом золотника 12 делителем мазута, и на логические элементы И, управляющие электроприводами 15 и 16 двухпозиционныхзолотников.20 При этом соединенный с детектором11 отношений золотник 12 делителя мазута перераспоеделяет расход С междупарами Форсунок в отношениике С поступившему также на аналогоМюцифровой преобразователь 5, и рассчитанным координатам Факела определяет минимизированный расход мазута на дополнительные форсунки 17 - 20. Расчеткоординат Факела и величины расхода мазута производится периодически по команде с таймера 8. По окончании результаты расчета в виде аналоговых С и суммы и разности направляющих косинуса (С) и синуса (Б) угла смещения М,поступают на цифроаналоговый преобразователь 7, который преобразует их в электрический аналоговый сиг. нал, сохраняющий свое значение до следующей команды с таймера 8. Сигнал С поступает с цифроаналогового преФобразователя 7 через пропорционально 1. Способ автоматического регулирования горения пыпеугольного топлива путем изменения расхода мазута в 45 общей мазутной магистрали, расход которого регулирует по командному сигналу, определяемому по измеренной температуре степени топки, и подачи мазута в дополнительные форсунки, о т 5 рл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности слива шлака и ,повышения технического ресурса топки,одновременно измеряют температуру стенок топки в трех точках, равномерноразмещенных по окружности, имеющейцентр на вертикальной оси топки, рассчитывают координаты факела по форму-.лам;зЭ1:Заказ 2528 . Тираж 454 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 где г - степень смещенияфакела от оси топ 5ки, с;К = 3 - 4 - коэффициент, учитывающий влияниеэкрана и обмуровки на температурустенки;1 = 1,2,3 - номера точек изме-рения;Ч =(Т -Т )/Т - приведенные темпе"15о оратуры стенок топки относител:ьновнешней среды;Т - температура сте 1нок топки В точках измерения;Т - температура окруожающей среды;Б - направляющие косинус и синус угла 25смещения факелаотносительно первой точки, в которой измеряют температуру стенки 30топки, и принятойза начало отсчета, по рассчитанным координатам факела, известному общему расходу мазута и известному положению четырех дополнительных мазутных форсунок, размещенных на стенках топки равномерно по окружности, имеющей центр на оси топки, рассчитывают суммарный расход мазута в дополнительные горелки по соотноше нию С, =СС/3 (1+ г),где С - суммарный расход мазута вдополйительные горелки;Сщ - обций расход мазута,отводят. мазут в дополнительные горел, ки и распределяют его по дополнительным горелкам по соотношениям: К,г =0 71 Ср (1+8/С) 1-(С+Я)0,11 С,Р(1+8/С)(С+Я),где К- расход и-й дополни- .тельной форсунки;п=1-4,(С+Я) - единичная ступенчатая функция (знакплюсн относится кпервой паре противолежащих форсунок(п=1,3), знак "минус" - к другой паре (п=2,4,а расход мазута в дополнительные форсунки используют в качестве командного сигнала для регулирования расхода:мазута. 2. Устройство для автоматического регулирования пылеугольного топлива, содержащее датчики температуры стенок топки, выполненные в виде термопар, подключенных к решающему блоку, логические элементы И, регулирующий клапан расхода, установленный в общей магистрали, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности слива шлака и технического ресурса топки, имеющей четыре дополнительные форсунки, оно дополнительно содержит датчик общего расхода мазута, пропорционально-интегрирующее звено, детектор отношения, золотник делителя, двухпозиционные золотники и таймер, причем термопары и дополнитЕльные форсунки размещены равномерно по окружности, имеющей. центр на вертикальной оси топки, датчик расхода мазута и таймер соединены с решающим блоком, который соединен через пропорционально-интегрирующее звено с регулирующим клапаном, через детектор отношений - с золотником делителя мазута, а через логические элементы И - с двухпозиционными золотниками, подключенными к цепям противолежащих дополнительных форсунок.