Способ автоматического регулирования процесса горения в топке котлоагрегата

(51) М, Кл.,Г 23 МЗ/00 Г 23 М 5/08 Государственный иамитет Совете Министров СССР по делам иэаоретений и открытийпублнковано 25.07.77 Бюлл ата опубликования описаки 27 УДК 621 18088.8)(53 7.08.7 Московский, В. Н. Кодочигов и И. Н. Маханов Авторыизобретения окая теплоэлектроцентраль %(71) Заявитель АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ В ТОПКЕ КОТЛОАГРЕГАТАСПОС льная схеа фиг, 2 Изобретение относится к автоматическому регулированию процесса горения топ пива,Известны способы регулирования процесса горения по излучению, факела в топке, .заключающиеся в измерении усредненногосигнала, полученного от нескольких радиационных пирометров, устанвленных. в топочной камере симметрично относительноосей горелок (11"акие способы не обеспечивают достаточной точности регулирования,Из известных способов наиболее близким к данному изобретению является сподоб регулирования процесса горения в топке по среднему модулю производной 12,Согласно указанному способу из сигналапо излучению факела выделяют. частотнуюобласть от 0 до 6 Гц, измеряют средниймодуль производной полученного сигнала иподают его на регулятор, управляющий подачей воздуха,Однако этот способ не обеспечиваетдостаточную точность регулирования минимально необходимого избытка воздуха при . сжигании сернистого мазута, который должен быть ограничен из-за увеличения коррозионной агрессивности дымовых газов,Целью изобретения является повышениеточности автоматического регулированияминимально допустимогоизбытка воздуха .при сжигании сернистого мазута.Это достигается тем, что дополнительноизмеряют абсолютную величину излученияи точке, смешенной по ходу газов от точки измерения среднего модуля производной,частотных изменений яркости излучения,например, за фестоном или ширмамисуммирую г;оба сигнала, усредняют полученный а суммарный сигнал по времени и подаютего на регулятор расхода воздуха.Таким образом, основной сигнал С степени догорания содержит две составляющие: средний модуль производной, излучения 1 Л 1 . и определенную часть (выби"срраемую при наладке) абсолютной величиныизлучения КЛЧ, т. е.С= Л + К Лр.На фиг, 1 показана првиципиама регулятора расхода воздуха; ндана исполнительная схема измерительнойчасти формйруюшей сигнал по степени догорания топлива; на фиг. 3 показана графическая зависимость между величинойсигнала и величиной избытка воздуха,На принципиальной схеме показаны места установки датчиков 1 и 2 для измере-,ния среднего модуля производной частотных изменений яркости излучения 1 Л 1(датчики устанавливаются с правой и левой сторрны топки) и для измерения постоянной составляющей абсолютного знаНчения яркостиЛ . соответственно.Сигнал датчика 1 поступает на дифференцирующее звено 3, после котороговместе с сигналом датчика 2 - на интегрирующее звено 4.Полученный после интегрирующего звена сигнал степени догорании С = 1 Л 1 +-срК Л р, подается на регулятор 5 расходавоздуха и на вторичный показываюшийприбор 6,Вход исполнительной схемы представляет собой два параллельно включенныхфоторезистора 7 и 8 ( с левой и правой, стороны вверху топки, ), образуюших с резистором 9 делитель напряжения, на который подается постоянное напряжениепитания. Переменная составляющая и"фаза" относительно земли" в питаниисхемы не допускаются,Полученный на резисторе сигнал переменной составляющей излучения проходитчерез дифференцируюшее звено конденсатора 10, а,сигнал постоянной составляющей - через фоторезисторные шунты 11и 12. Сигнал переменной составляюшей,представляющийсобой текущее значениепроизводной излучения во времени,выпрямляется выпрямителем 13, складывается с сигналом постоянной составляюшейабсолютной величины излучения в том жевыпрямителе и их сумма направляется винтегрирующее (демпфнруюшее) звено конденсатора 14, где общий сигнал С усредняется по времени и подается на электронный регулятор воздуха и на вторичныйуказываюшийприбор 15, например микроамперметр1Последовательное соединение, двух фоторезисторов в шунте конденсатора 10 показано как пример подбора доли постояннойсоставляющей в сигнале С при настройкеизмерительной схемы,Приведенная измерительная схема является простейшей, Для предлагаемогоспособа возможно применение и другихсхем, не отличающихся от предлагаемой, сдругими типами фотодатчиков и о усилительными элементами, Возможно также 15 75 30 35 40 45 50 55 60 применение сушествуюших электронных диф. ференциаторов и интеграторов.Минимально необходимый избыток воз духа регулируется следующим образом.При повышении избытка воздуха вверху топки нет догоравшего топлива и светящегося пламени, топка прозрачная, модульпроизводной яркости Л равен нулю и сигнал С степени догорания имеет малую величину из-эа небольшого пропуска постоянной составляющей резисторными, шунтами 11 и 12, имеющими небольшую освешенность. Регулятор воздуха при таком маломсигнале имеет разбаланс на убавить иубавляет воздух,При уменьшении избытка воздуха вверху топки появляется несгоревшее топливов виде частотных забросов светяшегосяпламени догорающего углерода. Колебанияяркости меняют сопротивление фотореэисторов 7 и 8 и на резисторе 9 появляется переменная ЭДС с частотою колебанийтопочного факелав полосе 0-6 Гц, Этапеременная составляющая в днфференцируюшем звене конденсатора 10 формируеттекушее- значение сигнала Л, которое складывается с постоянной составляюшей абсолютной величины яркости фотореэисторного шунта 11 и 12, усредняется во времени в демпфирующем звене конденсатора14 и подается на регулятор воздуха. Регулятор воздуха, изменяя подачу воздуха,приводитсигнал степени догорания С в заданное значение, соответствующее минимально необходимому избытку воздуха.На заданном значении А постояннаясоставляющая К. Л мала по величине,по сравнению с модулем производной Ли все постоянные помехи и погрешности,в нее входящие (нестабильность фотореэисторов, запыление оптических стеколи др.), имеют незначительную величину(см, фиг,. 3), Поэтому заданная величина.игнала, С стабильна во времени, неизменна при изменении нагрузки котла и нетребует корректировки,При значительной, второй степени догорания топлива, когда факел затягивается в фестон и верхняя часть топки заполняется догорающим топливом, колебанияяркости уменьшаются и модуль производной Л 1 перестает характеризовать степень догорания а наоборот уменьшаетсяпо величине, регулирование автолатически переходит с регулирования по модулюна регулирование по абсолютной величинеизлучения факела за фестоном, Так какяркость догораюшего топлива за фестоном566074 25 Фиг. увеличивает в несколько раз степень осве-Шенности фоторезисторов шунта конденса-тора, 10; шунт фоткрываетсяф, и постоян,ная составляющая получает преобладающеезначение в сигнале С, увеличивая по сравнению с заданной величиной. Под действием величины сигнала С выше заданной регулятор прибавляет воздух до прежнего заданного значения сте пени догорания,Таким образом, регулятор воздуху поддеркивает избытком Воздуха доцустимую степень догорания, при этом получается минимально допустимый избыток воздуха в топке Экономическая эффективность предлагаемого изобретения при небольших за тратах на изготовление оценивается по-. вышением экономичности работы газомв- зутных котлов и повышением их КПД.формула изобретенияСпособ автоматического регулированияпроцесса горения в(топке кощоагрегатапутем воздействия на регулятор расходавоздуха по сигналу среднего модуля производной частотных изменений яркости излучения, отл ичающийся, тем,что, с целью повышения точности регулнрованин минимально допустимого избыткавоздуха, дополнительно измеряют абсолютную величину излучения в точке, смещенной по ходу газов от точки измерениясреднего модуля прокэводной частотныхизменений яркости излучения, например,зафестоном или ширмами, суммируют обасигнала, усредняют полученный суммарныйсигнал по времени и подают его на регулятор расхода воздуха.Источники информации, принятые, вовнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство М 235236,кл, Г 23 Й 5/08, 1970,2. Авторское. свидетельство % 344226,кл.,123 И 1 3/ОО 1972.566074 каз 2366/24 Тираж 725ЦНИИПИ Государственного комитепо делам изобретен113035, Москва,и Ж, Ра Подписноеа Совета Минисий м открытийушская набд. 4/ 5 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная Составитель И. Аксенов едактор Н, Данилович Техред.А; ДемьяноваКорректор