CS230706B1 - Způsob zajištění bezpečného provozu elektrofiltru a zapojení k jeho provádění - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu zajištění bezpečného provozu elektrofiltru proti výbuchu při zvýšení obsahu výbušných plynů nad přípustnou mezní hodnotu v plynech z technologického procesu, procházejících elektrofiltrem, a zařízení k provádění tohoto způsobu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se koncentrace výbušných složek v části plynu z elektrofiltru uměle trvale zvyšuje konstantním přídavkem výbušné složky, takže k vytvoření třaskavé směsi v této části plynu dojde dříve, než v plynné směsi procházející elektrofiltrem, přičemž účinkem uměle vyvolané exploze této části plynu se sníží koncentrace výbušných složek v plynné směsi, procházející elektro- § filtrem. Vynález lze použít ve všech odvětvích, kde je ohrožena bezpečnost provozu v důsledku přítomnosti výbušných složek v plynu, které jsou čištěny pomocí elektrofiltrů, napříklád v cementárnách,vvápenkách, teplárnách, elektrárnách, u chemických zařízení a tam, kde je možno provozovat tepelná zařízení s nižší hodnotou násobku stechiometrického množství vzduchu v důsledku úspor na palivu.

Description

Vynález ae týká způsobu zajištění bezpečného provozu elektroflitru proti výbuchu při zvýšení obsahu výbušných plynů nad přípustnou mezní hodnotu v plynech z technologického procesu, procházejících elektrofiltrem, a zařízení k převádění tohoto způsobu.

V současné době jsou technologická zařízení, u kterých jsou používány elektroflitry, kterými prochází plynná směs s obsahem jedné nebo více složek, které jsou výbuSné, provozována s vyšší hodnotou násobku stechlometrického množství vzduchu, aby koncentrace výbuSných složek v plynech odváděných z technologického procesu byla podstatnš nižSí, než je mezní přípustná hodnota, která je uváděna výrobcem se zřetelem na bezpečný provoz elektrofiltrů.

Protože sledování koncentrace výbuSných plynů v plynech z technologického procesu je možno zjišlovat pouze pomocí analýzy, není zaručen zcela bezpečný provoz elektrofiltrů, nebol každý analyzátor pracuje s určitým časovým zpožděním. V důsledku toho docházínapř. v cementárnách k explozím elektrofiltrů, spojeným s národohospodářskými Skodemi, dále k ohrožení zdraví obsluhy a zvýšení prašnosti v okolí cementárny po dobu rekonstrukce elektrofiltrů.

Tyto nevýhody odstraňuje způsob podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se koncentrace výbuSných složek v části plynu z elektrofiltrů uměle trvale zvyšuje konstantním přídavkem výbuSné složky, takže k vytvoření třaskavé směsi v této části plynu dojde dříve než v plynné směsi procházející elektrofiltrem, přičemž účinkem uměle vyvolané exploze této části plynu se sníží koncentrace výbuSných složek v plynné směsi, procházející elektrofiltrem.

Hlavním prvkem zařízení k provádění tohoto způsobu je bezpečnostní pojistka, do níž se konstantně přivádí přes bezpečnostní zpětnou klapku část plynu z elektrofiltrů a dále konstantní přídavek výbuěného plynu. Obě tyto složky se smísí v přihrádkovém směěovači, takže po dosažení stanoveného maximálního množství výbušných složek v technologickém plynu vznikne třaskavá směs, která se uvede elektrickou jiskrou k výbuchu dříve, než by mohlo dojít k vytvoření explozivní směsi v elektrofiltrů.

Tlak při výbuchu v bezpečnostní pojistce uzavře bezpečnostní zpětnou klapku, což zabrání Síření tlakové vlny do elektrofiltrů, stlačí spínací membránu kontaktů vstupních elektrických obvodů servosystému, které ovládají technologický proces, čímž dojde ke sníženi obsahu výbuSných složek v technologickém plynu. Případnému poškození bezpečnostní pojistky v případě nadměrné exploze zabrání pojistná mebrána. Expandující plyny po explozi projdou výstupním hrdlem, do výfukového potrubí, kteřé se v bezpečné vzdálenosti ze elektrofiltrem zeústuje zpět do technologických plynů.

Výhodou bezpečnostní pojistky je její plně automatická činnost, krátký reakční čas a možnost rychlého nastavení bezpečného složení plynů s ohledem na jejich výbuěnost v komorách elektrofiltrů, což zajiěluje bezpečnost provozu, a v důsledku toho, že je možno pracovat s podstatně menším přebytkem spalovacího vzduchu, též značné úspory paliva.

Zařízení pro provádění způsobu dle vynálezu je zřejmé, z přiložených výkresů, kde na obr. 1 je znázorněna bezpečnostní pojistka ve schematickém podélném řezu, na obr. 2 je schéme zapojení této pojistky v systému elektrofiltrů.

Na obr. 1 je znázorněna bezpečnostní pojistka 1, opatřená hrdlem £ pro vstup plynů z elektrofiltrů, hrdlem J pro vstup pomocného výbušného plynu, směšovačem A· jiskřištěm 1, hrdlem 6 pro výstup plynů, pojistnou membránou 2, kontaktovou membránou 6, kontaktem 2 membrány 8, svorkou 10 pevného kontaktu a svorkou 11 kontaktu fi membrány fi.

Na obr. 2 je kromě bezpečnostní pojistky i znázorněn blokovým schématem ještě zdroj ±2 plynů přiváděných do elektrofiltrů JJ, elektrofiltr JJ, blok 14 pro řízení koncentrace výbušného plynu v plynech přiváděných do elektrofiltrů 1J, spínací blok JJ, zdroj JJ pro jiskřiětě í a bezpečnostní zpětná klapka 17.

Zařízení pracuje tak, že z elektrofiltru 13 se odebírá přes zpětnou klapku 17 a hrdlo i pro vstup plynů z elektrofiltru 13 část plynů, které ee ve směěovači i směšují s pomocným výbušným plynem vstupujícím hrdlem J. 7 případě, že obsah výbušných plynů v plynu z elektro filtru 13 dosáhne maximální přípustné koncentrace, dojde působením trvale zapnutého jiskříš tš 2 v bezpečnostní pojistce 1 k výbuchu, jehož tlakem se prohne kontaktová membrána 8 a kontakt 2 membrány 8 zapojí elektrický okruh, který přes spínací blok 15 dá impuls bloku 14 pro řízení koncentrace býbušného plynu v plynech přiváděných do elektrofiltru U pro sní žení obsahu výbušných složek v tomto plynu. Bezpečnostní zpětná klapka 17 zabrání při tom ěíření tlakové vlny do elektrofiltru 13 a zplodiny výbuchu se odvedou hrdlem 6 pro výstup plynů v bezpečné vzdálenosti za elektrofiltrem 13 do proudu plynů, vystupujících z tohoto, to.

Pro přenos tlakové vlny z bezpečnostní pojistky J. pro změnu koncentrace výbušných složek v plynech z elektrofiltru 13 lze principiálně použít i jiných způsobů, ale přenos pomocí elektrických signálů je nejvýhodnějěí.

Příklad použití bezpečnostní pojistky v cementárně

V současné době je bezpečnost provozu elektrofiltrů v cementárnách závislá na nastavení příslušných spalovacích poměrů u hlavního hořáku, který je osazen na rotační peci, na základě provedené analýzy.

Celý tento proces - analýza - regulace hořáku - zajištění správného složení spalin, vykazuje časové zpoždění, což je hlavní důsledek nebezpečí při zajišťování bezpečnosti provozu elektrofiltrů proti nežádoucímu výbuchu vlivem zvyšující se koncentrace kysličníku uhelnatého ve spalinách nad mezní přípustnou hodnotu. Proto se funkcí bezpečnostní pojistky zabudované za elektrofiltrem, kontinuálně protékané spalinami z technologického procesu za konstantního přídavku výbušného plynu, zkracuje reakční čas řízení technologického a.spalovacího procesu do té míry, že zajišťuje bezpečný provoz elektrofiltru a kladně ovlivňuje energetickou bilanci rotační pece.

Funkce bezpečnostní pojistky zajišťuje, že při zvýšení koncentrace kysličníku uhelnatého ve spalinách dojde v bezpečnostní pojistce k výbuchu dříve, než by mohlo dojít k explozi v elektrofiltru. Aktivací pojistky se automaticky spínacími a ovládacími obvody zpštné vazby systému obnoví normální a pro elektrofiltry bezpečný provoz. Pojistka se po aktivaci celého systému zase automaticky vrátí do původního pohotovostního stavu.

Jediným ručním zásahem do funkce bezpečnostního systému je pravidelná kontrola a údržbě jednotlivých prvků bezpečnostní pojistky.

případě, že by na rotační peci byl provozován hlavní hořák v důsledku bezpečného provozu elektrofiltru a vyšší hodnotou násobku stechiometrlckého množství vzduchu, např. β 25 % přebytkem spalovacího vzduchu, snížila by se teoretická teplota plamene o 497 K, což z technického hlediska má nepříznivý vliv na prodlouženi doby ohřevu slinku. Tepelná účinnost tohoto režimu při teplotě předehřátí spalovacího vzduchu na T_y = 873-K a teplotě odcházejících spalin T_g 1.373 K by byla rovna n_t - 0,592.

Seřízením hlavního hořáku na hodnotu násobku stechiometrlckého množství vzduchu s 5 56 přebytkem spalovacího vzduchu, při teplotě odcházejících spalin T = 1 223 K, lze zvýšit β

hodnotu tepelné účinnosti na = 0,766 5, což znamená snížení odběru plynu např. při roční spotřebě 50 miliónů nP zemního plynu za rok na 38,6 zemního plynu za rok.

Zvyšující se koncentrace kysličníku uhelnatého ve spalinách a falešný vzduch nasávaný do systému za rotační pecí bývá příčinou explozí elektrofiltrů v cementárnách, čímž vznikají značná národohospodářské škody, je ohroženo zdraví osob a v důsledku výpadku odlučovače se-,projeví nepříznivý vliv na prašnost v okolí cementárny.

Bezpečnostní pojistka snižuje riziko provozu elektrofiltru. Její funkce je plně automatické a zajišluje rychlý zésah do technologického procesu, kterým je v podstatná míře ovlivňováno složeni spalin v elektrofiltru.

Vynálezu lze použit ve všech odvětvích, kde je ohrožena bezpečnost provozu v důsledku přítomnosti výbušných složek v plynu, které jsou čištěny pomocí elektrofiltrů, např. v cementárnách, vápenkách, teplárnách, elektrárnách, u chemických zařízení a tam, kde je jmožno provozovat tepelná zařízení s nižší hodnotou násobku stechiometrického množství vzduchu v důsledku úspor na palivu.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1· Způsob zajištění bezpečného provozu elektrofiltru, kterým prochází plynná směs s obsahem jedná nebo více výbušných složek, jejichž zvyšující se koncentrací dojde k vytvoření třaskavá směsi schopné exploze, vyznačený tím, že se koncentrace výbuěných složek v části plynu z elektrofiltru uměle trvale zvyšuje konstantním přídavkem výbušné složky, takže k vytvoření třaskavé směsi v této části plynu dojde dříve než v plynné směsi procházející elektroflitrem, přičemž účinkem uměle vyvolané exploze této části plynu se sníží koncentrace výbušných složek v plynné směsi, procházející elektrofiltrem.

2. Zapojení k provádění způsobu podle bodu 1, vyznačené tím, že ělektrofiltr (13) je propojen přes zpětnou klapku (17) na hrdlo (2) pro vstup plynů z elektrofiltru (13) do bezpečnostní pojistky (1), která přes hrdlo (3) je propojena na zdroj pomocného výbušného plynu, přičemž svorka (10) pevného kontaktu a svorka (11) kontaktu (9) membrány (8) bezpečnostní pojistky (1) jsou propojeny na spínací blok (19), který je propojen na blok (14) pro řízení koncentrace výbušného plynu v plynech přiváděných do elektrofiltru (13), přičemž blok (14) je propojen na zdroj (12) plynů přiváděných do elektrofiltru (13).