Способ контроля за шлакованием поверхности нагрева парового котла

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 Р 22 В 37 4 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЗА ШЛАКОВАНЕМ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА ПАРОВОКОТЛА С (Ы ОО ПроА 8 каФиг(57) Использование: теплоэнергетика и может быть использовано для контроля за шлакованием поверхностей нагрева котла.Сущность изобретения: после измерительного преобразователя 6 унифицированный токовый сигнал поступает на вход дифференциаторэ 8, В дифференциаторе 8 из сигнала по разрежению отфильтровывается постоянная составля ющая, чтобы избежать влияния низкочастотных пульсаций разрежения. Продифференцированный сигнал выпрямляется устройс;вом 9 и поступает на вход устройства сигнализа ции 10. При достижении входного сигнала уровня минимального заранее выставленного значения устройство сигнализации 10 срабатывает и оповещает оператора о нарастании шлаковых отложений, 4 ил, 1802258Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для контроля за работой котлоагрегата, а именно эа . шлакованием поверхностей нагрева.Целью изобретения является упрощение контроля и повышение его надежности.На фиг. 1 представлена схема устройства, реализующая предлагаемый способ; на фиг. 2 - временная диаграмма измерения амплитуды пульсаций разрежения от степе-.ни загрязнения поверхности нагрева шлаковыми отложениями; на фиг, 3 - схема подключения выпрямительного устройства; на фиг,4 - виддиаграммной ленты, полученной в результате проведения испытаний на котлоагрегате ТП - 230 Томской ГРЭС - 2 при сжигании черемховского угля.Устройство для контроля за шлакованием поверхностей нагрева парового котла содержит полый зонд 1, прикрепленный с помощью сварки к одной из труб 2 на испарительной поверхности нагрева, где образуются шлаковые отложения 3, Полость рабочего элемента зонда 1 соединена стальным патрубком 4 через запорное устройство 5 с измерительным преобразователем 6, выход которого соединен с входом блока 7.Блок 7 содержит в себе последовательнс соединенные дифференциатор 8, выпрями- тельное устройство 9 и устройство сигнализации 10, Зонд 1 через запорное устройство 11 соедин ен такке с пэтрубком 12.Устройство контроля работает следующим образом.В режиме контроля запорное устройство 11 закрыто, а 5 открыто. Разрежение создаваемое в топке в процессе вывода дымовых газов при горении, передается через рабочий элемент зонда 1 и патрубок 4 в рабочую камеру измерительного преобразователя 6, который преобразует сигнал по разрежению в унифицированный токовый сигнал 0-5 мА. Вид получаемого токового сигнала показан на фиг,2. Пульсации сигнала определены характером работы котлоэгрегата так, например, пылепитатели подают угольную пыль в топку котлоагрегата не непрерывно, а порциями и соответственно оказывают влияние на колебание разрежения в топке. Кроме того на колебание разрежения оказывают влияние тип и состояние лопаток дьмососов, так кэк они токе захватывают дымовые газы порциями, Все это, а также динамические свойства топки и газо- ходов котлоагрегата, оказывает влияние нэ вид сигнала по разрежению. Из графика см.фиг, 2) видно, что по мере нарастания шла. ковых отложений, на поверхность нагрева и,соответственно, нэ рабочий элемент зонда, 510 амплитуда пульсаций разрежения уменьшается.Зависимость амплитуды сигнала по разрежению, регистрируемого измерительным преобразователем 6, от степени шлакования можно проследить по следующему примеру. Рассмотрим амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) системы "топка - полый зонд - рабочая камера измерительного преобразователя". Данную АЧХ АО в), с коэффициентом передачи К, описывает следующее уравнение; АО и) = К/1 + аT т 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Проследим зависимость амплитуды пульсаций разрежения в рабочей камере измерительного преобразователя, при постоянной частоте, т.е. о= сапам, от постоянной времени Т, Т характеризует инерционность в передаче сигнала по разрежению через полый зонд 1 в рабочую камеру измерительного преобразователя 6. При Т = О, т.е, когда рабочий элемент зонда чист и не создает никакого сопротивления, амплитуда пульсаций разрежения будет иметь свое наибольшее значение АЦ в) = К, С ростом количества шлаковь 1 х отложений на рабочем элементе зонда возникает сопротивление, тем самым увеличивается постоянная времени Т, С ростом Т амплитуда пульсаций разрежения будет уменьшаться, что хорошо видно из формулы АЧХ АО в)К. И, наконец, когда Т -се, амплитуда пульсаций разрежения будет стремиться к нулю А в) -+О. Таким обоазом амплитуда пульсаций разрежения измеряемая измерительным преобразователем 6 находится в прямой зависимости от степени шлакования поверхностей нагрева котлоагрегата,После измерительного преобразователя 6, унифицированный токовый сигнал поступает на вход блока 7, т,е. на дифференциатор 8, который предназначен для отфильтровывания из сигнала по разрежению постоянной составляющей, чтобы избежать влияния низкочастотных пульсаций разрежения,Далее продифференцированный сигнал выпрямляется устройством 9 и поступает на вход устройства сигнализации 10, которое представляет из себя устройство сравнения уровня входного сигнала со значением, выставляемым задающим потенциометром, При достижении входного сигнала уровня минимального заранее выставленного значения, устройство сигнализации 10 срабатывает и оповещает оператора о нарастании на поверхность нагрева.2. а соответ 1802258ственно. на рабочем элементе зонда 1 большого количества шлаковых отложений. После срабатывания сигнального устройства производится очистка поверхностей нагрева штатными средствами. После проведения очистки, для установки устройства контроля в исходное положение, открывают запорное устройство 11, а запорное устройство 5 закрывают и. по патрубку 12 подают йод давлением газ или пар в рабочий элемент зонда 1, тем самым сбивая шлаковые Отложения вокруг входного отверстия.В качестве преобразователя сигнала по разрежению в электрический сигнал, использован измерительный преобразователь типа "Сапфир - 22 ДИВ", В качестве блока 7 использован блок кондуктивного разделения с двухпредельной сигнализацией типа "БКРЗ-П", настроенный на дифференцирование входного сигнала и сигнализацию при достижении этого сигнала нижнего уровня. Но блок БКРЗ-П применен с небольшой доработкой (см, фиг. 3) в нЬго встроено выпрямительное устройство 9; Цифрами 28 и 15 показаны номера клемм, к которым подключается данное устройство 9, Выпрямительное устройство 9 представляет собой простейший выпрямитель, выпОлненный на диоде 13 и конденсаторе 14, который выполняет роль сглаживающего фильтра, В качестве диода использовался диод типа Д 223, в качестве конденсатора - кбнденсатор типа К 50 - 6 500 мкф х 10 В,Предлагаемый способ был опробован на котлоагрегате ТП - 230 станционный М 7 Томской ГРЭС - 2. Полый зонд 1 (см. фиг. 1) вь)полнен из коррозионной стойкой стали 2 О х 13 ГОСТ 5632 - 72 и прикреплен к одной из труб поверхности нагрева с помощью свврки. Рабочий элемент полого зонда соединек с помощью стального пэтрубка 4,.с рабочей камерой измерительного преобразователя "СапфирДИВ" б, который предназначен для измерения рэзрежекия в прделах 0 - 0,25 кПА. Измерительный преобразователь 6 был размещен на блочном щите управления (БЩУ), На БЩУ также размещен и блок БКР-ЗП(7) со встроенным выпрямительным устройством 9. Испытания были начаты в 15 ч 20 мин 27 марта 1989 года. Результаты регистрировались с помощью самопишущего вторичного преобразователя КСУ - 2, который регистрировал сигнал, поступающий с измерительного преобразователя 6, тем самым регистрируя зависимость амплитуды пульсаций разрежения от степени шлакования поверхности нагрева, Нэ начало работы ам 50 15 10 15 20 25 30.35 40 45 плитуда сигнала по разрежению составляла 6 мм водн. ст. (см. фиг. 4), к 0 ч 14 мин 29 марта 1989 года амплитуда сигнала составила уже 4 мм вод.ст, (см. фиг. 4), что свидетельствует о нарастании на поверхности нагрева некоторого количества шлаковых отложений. К 4 ч 40 мин 1 апреля 1989 года амплитуда сигнала по разрежению составляла 2 мм вод,ст. К 16 ч 37 мин 3 апреля 1989 года амплитуда составила 1 мм вод.ст. К 19 ч 15 мин 5 апреля 1989 года амплитуда пульсаций разрежения стала меньше заранее заданного уровня, т.е. 0,5 мм вод,ст., что соответствует нарастанию на рабочем элементе зонда, а соответственно и на поверхности нагрева, большого количества шлаковых отложений, в связи с чем сработала световая сигнализация на блоке БКР - ЗП (блок 7, см, фиг. 1) и на котлоагрегате были включены в работу средства очистки поверхностей нагрева. Вид диаграммной ленты приведен на фиг. 4.Использование предлагаемого способа контроля за шлакованием поверхностей нагрева парового котла обеспечивает по сравкению с прототипом следующие преимущества,Способ не требует создания сложных технических устройств, и дополнительного оборудования (дымососы. специальные газовые тракты и т.д,), прост в практической реализации, т,к, использует стандартное оборудование.При использовании предлагаемого способа отсутствуют дополнительные присосы в газоход котла и отпадает необходимость установки регулятора расхода, который, как правило, работает в узком диапазоне перепада давлений, Эти условия упрощают реализацию предлагаемого способа и увеличивают надежность контроля,Формула изобретения Способ контроля за шлакованием поверхности нагрева парового котла путем измерения сигнала, характеризующего количество эоловых отложений, осевших на рабочем элементе зонда, размещенном наодной из труб поверхности нагрева в исследуемом потоке газа,отл ич а ю щи йс я тем, что, с целью упрощения и повышекия надежности контроля. с помощью рабочего элемента зонда измеряют сигнал по разрежению в топке котла, преобразуют сигнал по раэрежекию в электрический сигнал, отфильтровывают постоянную составляющуюа в качествесигнала, характеризующего количество эоловых отложений. осевших кэ рэбочем элементе зонда, используют амплитудупульсаций разрежения.1802258 Муска ек аказ 8 ИПИ Госуда"Пат б Производств издательскии дактор В, Соколов Составитель В, РязанТехред М,Моргентал Тиражго комитета по изобретен5, Москва, Ж, Раушская венн1130 Подписноеи открытиям при ГКНТ СССР б., 4/5