Способ оптимизации процесса сжигания топлива в топочных устройствах

 

23I70I

Союз Советских

Со. ивлистически, Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

??????? Ж ф

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 10.VI!1,1967 (№ 1177925/24-6) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Оп;оликовано 28.Х1.1968. Б;оллстень ¹ 36

Дата опубликования описания 3.11 .1969

Кл. 24m, 2

М11К F 23п комитет по депв1в изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.182.261(08S.S) Авторы изобретения

Л, И. Кон и Ж-Г. Л. Гохберг

Одесский политехнический институт

Заявитель

СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОттЕССА СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА

В ТОПОЧНЫХ УСТРОЙСТВАХ

Известны способы регулирования процесса сжигания топлива в топочных ус1ройствах, преимущественно в котельных установках.

Потери тепла от неполноты сгорания топлииа дз и потери тепла с уходящими газами дг зависят от избытка воздуха и, поддерживаемого в топке. Сжигание газа и мазута в горелочных устройствах с минимальным избытком воздуха позволяет повысить длительность и надежность работы котельных агрегатов, предотвращать коррозию хвостовых поверхностей, особенно сернистую коррозию.

В этих условиях потери q2 становятся минимальными, и возникает необходимость поддерживать потери дз также на минимальном уровне.

Для повышения к.п.д. топки известны схемы регулирования процесса горения с коррекцией по содержанию кислорода в топочных газах и с коррекцией по химическому недожогу. Но применение схем с коррекцией по кислороду при сжигании жидких и газообразных топлив не может обеспечить оптимального к.п.д.

Однако известно, что при недостатке воздуха химический недожог при сжигании газа и мазута характеризуется появлением в топочных газах в первую очередь водорода и окиси углерода, и лишь при серьезных локальных разрушениях горелочных устройств и при избытке воздуха появляется метан. Причем соотношение водорода и окиси углерода в продук1ах сгорания находится приблизительно в пределах 1: 1 для газа и 1: 3 для мазута.

Вследствие высокой чувствительности хроматографичсского газоанализатора и, учитывая, что чувствительность по водороду в десять раз .ыше, чем чувствительность по СО, появление хими 1еского недожога можно определять по

10 появле1шю водорода в топочных газах.

Поскольку минимум с ммы qg+qg прп сжигании жидких и газообразных топлив соответствует максимуму к.п.д., то, используя данные о наличии водорода, поступа1ощего от

15 хром атографического газоанализатора, можно решить задачу оптимизации сжигания этих топлив. Для этого не требуется искать оптимальной точки, а достаточно стабилизировать некоторую минимальную величину водорода в топочных газах (порядка 0,005%). При этом потери q> будут пренебрежимо малы (меньше 0,01 (p ) ? в то же время отклонение в сторону больших Нз будет соответствовать переходу в зону больших q1, а отклонен:1е в сторону меньших Бз будет соответствовать переходу в зону больших q>.

Та 11it Образоз1, задача экстрема 1bHo1o гулирования процесса горения решается с помощью стабилизирующего регулятора с имПт ЛЬСОМ ПО Лз.

231701

Предмет изобретения

Составитель М, Миримский

Техред Л. В. Куклина Корректор А. П. Васильева

Редактор П. Шлайн

Заказ 372)12 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д, 4

Типография, JIp Сапунова, 2

При этом потери q:; будут примерно в трц раза меньше, чем потери q>, появляющиеся в режиме поиска.

На чертеже приведена схема устройства для регулирования по предлагаемому способу.

Регулятор воздуха (экономичности) 1 получает импульс по расходу топлива, изменяя в соответствии с цим подачу воздуха. Таким образом, этот регулятор стабилизирует некоторое соотношение «топливо — воздух». Однако при изменении нагрузок на котле и характеристик горелочных устройств изменяется расположение в пространстве экспремальной характеристики топки. Для экстремального регулирования процесса сжигания топлива в стабилизирующем регуляторе в качестве корректирующего устройства применен автоматический хроматографический газоанализатор топочных газов 2, имеющий специальную интегрирующую приставку 8, позволяющую ему изменять задание регулятора воздуха в зависимости от характера полученной информации.

Корректирующее воздействие является дис. кретным, однако это не является недостатком, так как высокое быстродействие регулятора воздуха в динамических режимах достигается благодаря связи «топливо — воздух». 1 орректирующее устройство должно устранить низкочастотные возмущения. Поэтому принятая дискретность (90 сек) не ухудшает динамических свойств системы, а, наоборот, способствует стабилизации «сего контура регулирования.

Способ оптимизации процесса сжигания топ лива в топочных устройствах, например

15 котельных установок, путем поддержания минимума потерь тепла от неполноты сгорания топлива и с уходящими газами, отличсиощийся тем, что, с целью упрощения системы регулирования, повышения ее эффективности и на20 дежности, измеряют содержание водорода в топочных газах при помощи, например, автоматического хроматографического газоанализатора, и поддерживают содержание водорода на уровне, соответствующем минимуму по25 терь тепла.