Устройство для определения неполноты сгорания газообразного и жидкого топлива

(72) Авторы иэобретени син, А. А. Ивантотов Знамениинститут ажды ордена Трудового Красног ский научно-исследовательский им, Ф. Э. Дзержинского(7) Заявител ВГТБ2 ДЕЛЕН РАЗН 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПР ЕПОЛНОТЫ СГОРАНИЯ ГАЗОО И ЖИДКОГО ТОПЛИВАИзобретение относится к теплоэнергегике и может бьггь использовано при контроле качества процесса горения в топочных камерах, в особенности работающих на газообразном и жидком топливе при малых избытках воздуха.Известно устройство для определения неполноты сгорания газообразного и жидкого топлива, предусматривающее раздельное измерение отдельных составляющих10 неполноты сгорания, в первую очередь химической ( ) н механической ) неполноты сгорания 1. В этом устрой 3 Н стве производится отбор, транспортировка и очистка пробы анализируемогогаза,ф 5 затем дожигание этой пробы в камере каталитического дожигания с после ей оц нкой неполноты сгорания по скор изменения температуры в камере дожигаи малопоте5 цующости и эаключа, а тактавля услов Недостатки этого устройств ются в сложности, инерционнос же в раздельном измерении сос щих потерь, в то время как в эксплуатации требуется простоеинерционное измерение суммарных рь от неполноты сгорания.Наиболее близким к изобретению по технической сущнси:ти и достигаемому эффекту является устройство для определения неполноты сгорания газообразного и жидкого топлива, содержащее датчик оптической плотности дымовых газов,. связанный через блок измерения излучения с одним входом блока селектирования, другой вход которого соединен с блоком измерения пульсаций, а выходс показывающим прибором 21 .Это устройство предусматривает иэмерение величины переменной составляющей (пульсаций) оптической плотности продуктов сгорания в частотной области, в которой этот параметр характеризует механическую неполноту сгорания (о ), и переключение через блокйселектйрования (выделитель максимума) на постоянную составляющую оптической плотности в случае резкого снижений иэбытка воздуха, сопровождающегося снижением уровня пульсаций. Это устройство хотя и обеспечивает упрощение аппара турной реализации в измерении ( ; имеет однако тот недостаток, что с его помощьо можно контролировать лишь одну из составляющих потерь, а именно о В то же время на практике необходимо контролировать суммарные потери+4 ) поскольку в различных условиях эксплуатации при сжигании различных видов топ лива в зависимости от режимов и нагрузок агрегата процессы образованияи ( могут развиваться по-разному, а для целей оптимизации режима горения необ 415 ходимо знать суммарную величину(с 5+ И)Бель изобретения - расширение диапа-.зона измерений.20Для этого устройство снабжено датчиком окислительного потенциала продуктов сгорания, блоками согласования и смещения, демпфером и сумматором, вход которого связан с датчиком оптической плотности и через блок согласования с датчиком окислительного потенциала, а выход - с блоком измерения пульсаций, причем выход блока согласования соединен со входом блока" селектирования через демпфер и блок смешения. На фиг. 1 дана структурная схема"устройства; на фиг. 2 приведены статическиехарактеристики сигналов в зависимости35от коэффициента избытка воздуха Ю,Сигнал с выхода датчика оптическойплотности 1 поступает на вход сумматора2. и далее, через блок измерения пульсаций 3, на блок селектирования 4. Одновременно тот же сигнал с датчика 1поступает на блок селектирования 4 через блок измерения излучения 5. Сигналсвыыхода датчика окислительного потенпиала продуктов сгорания 6 через блок45согласования 7 поступает на вход сумматора 2 и далее, совместно с сигналомдатчика 1, проходит через блок 3 наблок 4, Одновременно сигнал датчика6 с въжода блока 7 проходит на блокселэктирования 4 через демпфер 8 и блоксмещения 9. Выходной сигнал. блока селектирования 4 (больший из трех поступающих на его вход сигналов)оступаетна вторичный прибор 10,В .диапазоне нормальных режимов инагрузок агрегата (при значениях оптическсФ плотности О " сооМЖтИвубщихвеличине О, ( 0,5% и значениях окисли " тельного потенциала Е, соответствующих величине ю( 0,5%) устройство работает по каналу переменной составляющей, Сумма сигналов 0 и Е датчиков 1 и 6 с выхода сумматора 2 проходит через блок 3, в котором производится выделение переменной составляющей в выбранной полосе частот, выпрямление и сглаживание полученного суммарного сигнала.В том случае, если на вход сумматора 2 поступает сигнал только с датчика 1 то при настройке блока 3 на диапазоне частот ь 1 , в котором.0 = Ф(с ), на выходе измерительного канала прй надлежащей градуировке шкалы вторичного прибора 10 получаем величину . Если же подать на вход сумматора 2 сигнал только с датчика 6, то при настройке блока 3 на диапазоне частот.ь , в котором Ц =( ), на,выходе вторичного прибора10 получим с . Если на вход блока 3 одновременно йодать сигналы датчиков 1 и 6, а сам блок 3 настроить на дйапазон частот, соответствующий зоне перекрытия частотных характеристик Ои Е на выходе получим Е (-с 4). При помощи блока согласования 7 обеспечивается согласование (совмещение) статических характеристик С(В ) и(1 Ц . В простейшем случае, еслй обе эти характеристики линейны, т. е. (ц=К,В и= К Е, роль блока 9 сводится лишь к подбору К =К.2Если же одна или обе эти статические зависимости нелинейны, блок 7 выполняет роль нелинейного преобразователя, обеспечивающего их совмещение. В том случае, если вид сигнала Е, отличается от сигнала 6 в задачу блока 7 входит1также приведение их к общему виду, например к унифицированному сигналу постоянного тока или напряжения. Таким образом, на вход блока 3 поступает сумма двух различных случайных (переменных) сигналов, а на выходе измерительного канала получаем суммарную величину потерь от химической Д ) и механической (е. ) неполноты сгорания топлифзв. Отключение любого из датчиков 1 и 6 позволяет измерить лишь одну из составляющихеТаким образом, при использовании. изобретения необходимо предварительно опре- делить зону перекрытия частотных характеристик 3 и Е, и ее зависимость от на 3 рузки (и других факторов), вид статических зависимостей Д = К,(Сц) и Е, = = К (О,) и условия их совмещения. Пос 2 ъ5 73587 ле этого производится настройка блоков 3 и 7, При использовании в качестве датчика О, пульсационного дымомера, а в качестве датчика Е, высокотемпературной электрохимической ячейки с твердым элей тролитом зона перекрытия частотных характеристик слабо изменяется во всем диапазоне нагрузок и режимов агрегата, а статические зависимости О(сц) и Е (с ) близки к линейным во всем рабочем днепр т 0 зоне от 0 до 0,5%ц, что позволяет упростить всю процедуру настройки.В случае резких изменений нагрузки или при грубых нарушениях топочного режима, сопровождающихся увеличением зна чений с) 0,5% и (или) с 5 ) 0,5%, .сигналы О и Е могут уменьшаться, давая ложную информацию. В этом случае произ, водится переключение на сигнал по постоян ной составляющей 0 и Е, В различиых режимах работы оборудования в зависимости от вида сжигаемого топлива, числа3,включенных горелок, нагрузки агрегата и др; факторов преобладающую роль могут играть либо химический, либо механический недожог. Выбор соответствующего сигнала осуществляется при помощи блока селектирования 4. Например, в случае использования дпя селектирования блока выделения максимума на его выход будет проходить больший из трех поступающих на него сигналов. Для того, чтобы сигнал Е не препятствовал работе по переменной составляющей при нормальных режимах, этот сигнал предварительно смещаетО 6ся в блоке смещения 9, как показано на фиг. 2. Формула изобретения Устройство дпя определения неполнотысгорания газообразного и жидкого топлива,содержащее датчик оптической плотностидымовых газов, связанный через блок измерения с одним входом блока селектирования, другой вход которого соединен с блоком измерения пульсаций, а выход - с , -.показывающим прибором, о т л и ч а кщ е е с я тем, что; с целью расширениядиапазона измерений, оно снабжено датчиком окислительного потенциала продук-.тов сгорания, блоками согласования исмещения, демпфером и сумматором,вход которого связан с датчиком оптической плотности и через блок согласования с датчиком окислительного потенциала, а выход . с блоком измерения/пульсаций, причем выход блока согласования соединен со входом блока селектирования через демпфер и блок смещения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Информационное сообщениеМ Т/66 Автоматическое регулирование подачи воздуха с импульсом по химической неполноте сгорания на мазутном котле -М.: ВГИ ОРГРЗС, 1967.2. Авторское свидетельство СССРМ 514516, кл. Р 2 Д Й 5/24, 1973.аказ 2399/30 ТЦНИИПИ Государствепо делам иэобрете113036, Москва, Жраж 619Подписноенного комитета СССРий и открытий35, Раущская наб., д. 4/5 лиал ППП Патент, г. Укц.ород, ул. Проектная,Составитель Е, ВасютовичРедактор Т. Клюкина Техред И. Асталоа Корректор реико