CS206454B1 - Způsob zjišťování struskování kotlů a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Description

(54) Způsob zjišťování struskování kotlů a zařízení k provádění tohoto způsobu

Vynález se týká způsobu zjišťování struskování teplosměnných ploch parních, případně horkovodních kotlů zejména větších výkonů a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Při spalování některých druhů uhlí v práškových ohništích, zejména velkého výkonu, nastává silné struskování tuhých zbytků spalování na teplosměnných plochách.

Omezení struskování se dosahuje buď snížením tepelného zařízení spalovacího pro⁷] sťoru nebo se struskové nánosy odstraňují] průběžně pomocí specielních ostřikovačů. j Obě metody se však mohou v technické praxí používat s velkým zpožděním, ažlkdyžzačne strusková vrstva opadávat; tehdy však'jakékoliv zásahy nebývají již dostatečně účinné. Celou kotlovou jednotku je nutno vyřadit z provozu a zastruskované části obtížně čistit. V důsledku spádu velkých struskových bloků na dno spalovací komory nastává dále i časté poškození těchto částí kotelní jednotky. Z těchto důvodů jsou kotelní jednotky zatěžovány jen pod určitou hranici výkonové kapacity. Časové a výkonové využití velkých elektrárenských i teplárenských jednotek je tedy poměrně nízké, což je spojeno s vysokými ekonomickými ztrátami zejména v obdobích zvýšené spotřeby elektrické energie nebo tepla.

Tyto nedostatky odstraňuje způsob podle vynálezu, jehož podstatou je, že se, měří změna gradientu entalpie teplonosného media ve směru jeho průtoku teplosměnnými plochami, přičemž rychlost této změny je mírou intenzity struskování.

Výhodou vynálezu je jeho provozní i investiční nenáročnost a spolehlivost. Další výhodou je, že zjišťování počátku tvorby struskových nánosů lze provádět plynule nebo přetržitě a že rychlost změny gradientu entalpis Δ i je také mírou intenzity tovrby struskové vrstvy na sledovaných částech teplosměnných ploch.

Teplonosné medium, voda nebo pára, při průtoku teplosměnnými plochami přijímá tepelnou energii přestupem tepla teplosměnnými plochami ze spalovací komory kotle. Vzrůst entalpie po určité dráze jejího průtoku je přibližně konstantní, neboť se změnou výkonu kotelní jednotky se sice mění celkový tepelný tok do sledované teplosměnné plochy, ale současně se těž mění : i množství protékaného teplonosného media, takže gradient entalpie se nemění.

Matematicky lze tuto podmínku formulovat rovnicí qF ^a Μ Δϊ, kde q je spec. tepelný tok v MJ/m² h,

F — plocha účinné teplosměnné plochy v m²,

M — průtočné množství teplonosného media v kg/h,

Δζ — gradient entalpie v MJ/kg. Úpravou této rovnice získámepřímo funkční vztah rovnicí

Δζ » q/MF, í protože q/M je konstantní, pak Δϊ je přímo I úměrné velikosti účinné teplosměnné plochy F.

Pokud je tato plocha již znečištěna strus kou, nastává její vyřazení z procesu přestupu i tepla a nutně tím poklesne i hodnota gradientu entalpie Δζ.

Změna entalpie teplonosného media sě i projeví dvojím způsobem, a to pokud mei dium je voda nebo pára, pak změna teploty {je mírou změny entalpie. V případě, kdy medium bude směs vody a páry, pak mírou změny entalpie budě změna podílu páry i v celkové hmotě protékajícího media, j K provedení způsobu podle vynálezu slouží zařízení, jehož podstata spočívá v tom, že ; sestává ze dvou teploměrných čidel nebo ! odbočujících trubek zabudovaných v teploi směnných plochách v místech vzdálených ! od sebe 5 až 30 m ve směru toku teplo[ nosného media kotle.

Teploměrný spoj může být vytvářen přímo kovem trubky a termoělánkovým drátem zapojeným na měřicí přístroj, např. milivoltmetr.

Zařízení podle vynálezu může být provedeno tak, že v trubce jsou zabudovány jako teploměrný spoj termočlánky zapojené proti sobě na měřicí přístroj, např. milivoltmetr, i udávající rozdíl jejich elektromotorické síly. í Zařízení podle vynálezu je uspořádáno i tak, že pro teploměrný spoj jsou z trubky odbočena potrubí se škrticími clonami, zá nimiž jsou umístěna teploměrná čidla.

U zařízení podle vynálezu odbočující po·· trubí jsou zavedena do vodních kalorimetrů a jsou opatřena na svých koncích regulačními ventily.

Příklady provedení vynálezu jsou naznačeny na výkrese, obr. 1, obr. 2 a obr. 3. Na: obr. 1 je znázorněno zařízení pro zjišťování struskového nánosu při průtoku vody nebo páry; na obr. 2 a 3 pak zařízení pro zjišťování struskového nánosu při průtoku parovodní směsi, a to na obr. 2 se škrticí clonou a na obr. 3 s vodním kalorimetrem.

V obr. 1 jsou v teplosměnné ploše kotelní jednotky zvoleny referenční větve teplosměnných ploch, kde nastává obvyklé tvoření struskových nánosů. V trubce 1 jsou pak j ve vzdálenosti 8 m zabudovány jako čidla' : platinrhodiové termočlánky 2 a 3, které jsou zapojeny na citlivý milivoltmetr 4 tak, aby byl měřen rozdíl jejich elektromotorické síly. Tímto způsobem je zjišťován přírůstek entalpie Áz u proudícího media v trubce 1, u něhož nenastane odpař a tím tvorba parovodní směsi.

Příklad provedení podle vynálezu, naznač čený v obr. 2 a v obr. 3, znázorňuje zařízení v případě průtoku media ve formě parovodní směsi. Na obr. 2 jsou z trubky 1 odbočená í izolovaná potrubí 5 a 6 se zabudovanými j škrtícími clonami 7. Uvnitř trubek jsou pak ; umístěna teplotní čidla 8 a 9, která jsou zapojena na ukazatel 10, měřící opět rozdíl teplot expandované parovodní směsi v trubi kách 5 a 6. Trubky 5 a 6 jsou naústěny na potrubí 11, v němž je udržováno vysoké vakuum jeho napojení ke kondenzátorú i nebo vývěvě.

Na obr. 3 je naznačeno zařízení ke zjišťo1 vání změny entalpie pomocí vodních kalori: metrů. Z trubky 1 jsou provedeny odbočky i izolovanými potrubími 5 a 6, procházejícími ; vodními kalorimetry 12 a 13 a opatřenými i na svých koncích regulačními ventily 14 a 15.

¹ Na výstupech kalorimetrů 12 a 13 jsou umístěna teplotní čidla 8 a 9 připojená k ukazateli 10, který měří rozdíl teplot ná těchto čidlech.

Zařízení na obr. 1 pracuje tak, že v případě čistého povrchu trubky 1 ukazuje militoku do trubky 1 a rozdíl teploty v místech do vakua, kdy směs s vyšším obsahem vody entalpie Δζ, která opět je v přímé závislosti ' sobem s tím rozdlem, že změna entalpie Δζ J 5 a 6, nastavenými pomocí regulačních ventilů 14 a 15, i při vyrovnávání průtoku vody kalorimetry 12 a 13 rozdíl teplot odpadající vody v místech čidel 8 a 9 je mírou změny entalpie Δζ. Jakmile se na povrchu trubky 1 i počne tvořit struskový nános, přírůstek ¹ entálpis Δζ^- v trubce 1 se zmenšuje, až zmizí.

Claims (6)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Γ. Způsob zjišťování struskování teplosměnných ploch parních, případně horkovodních kotlů zejména větších výkonů, vyznačený tím, že se měří změna gradientu entalpie teplonosného media ve směru jeho průtoku teplosměnnými plochami, přičemž rychlost této změny je mírou intenzity struskování.
2. 2. Zařízení k provedení způsobu podle bodu 1, vyznačené tím, že sestává ze dvou teploměrných čidel nebo odbočujících trubek zabudovaných v teplosměnných plochách v místech vzdálených od sebe 5 až 30 m ve směru toku teplonosného media kotle.
3. 3. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že teploměrný spoj je vytvářen přímo kovem trubky (1) a termočlánkovým drátem zapojeným na měřicí přístroj, např. milivoltmetr (
4. 4).

   i 4. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že v trubce (1) jsou zabudovány jako : teploměrný spoj termočlánky (2) a (3) zapojené proti sobě na měřicí přístroj, např. milivoltmetr, udávající rozdíl jejich elektromotorické síly.
5. 5. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že í pro teploměrný spoj jsou z trubky (1) odbočena potrubí (5) a (6) se škrticími clonami (7), za nimiž jsou umístěna teploměrná čidla (8) a (9).
6. | 6. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím,

   I že odbočující potrubí (5) a (6) jsou zaveJ děna do vodních kalorimetrů (12) a (13) i a jsou opatřena na svých koncích reguj la.čními ventily (14) a (15).