Название изобретения УСТРОЙСТВО КОМБИНИРОВАННОГО ЗАЖИГАНИИ И КОНТРОЛЯ ДЛИ ГОРСЛОК Область применения изобретения • Изобретение касается устройства зажигания горелок для жидких, газообразных и пылевидных топлив и оценки пламени горелки с точки зрения техники безопасности. Предпочтительной областью применения являются реакторы для газификации пылевидных топлив под давлением, а также реакторы для производства синтез-газа па основе газификации жидких и газообразных углеводородов. Характеристика известных технических решений В патенте ДЕ 292491CI представляется зажигаемая лазером запальная свеча, у которой лазерный луч после его образования в пульсирующем лазере перелается через световод, собирающую оптику и- кварцевый стержень и Фокусируется в пространстве сгорания. Для зажигания герелок такая схема не пригодна, т.К. Для нее требуется высокая энергия, которая привела вы к разрушению проводящих лазерный луч деталей. Использованные световодов и кварцевых стержней для пропускания лучей снижает, кроме того, мощность, так что имеющейся в распоряжении энергии в Фокусе для зажигания горелки 'не хватило вы. Патентом ДЕ 3129919 С 2 представляется установка зажигания для двигателей внутреннего сгорания, в которой лазерный луч создается полупроводниковым лазером. состоящим из столбика лазерных диодных плостинок. Образущейся в точке горения энергией примерно 100 миллилжоуль зажигание горелки невозеожио. Оба патента рассчитаны без учета давления и имеют в месте входа лазерного луча в пространство горения непригодное для зажигания горелок конструктивное решение, так как место входа сразу же загрязнялось вы вследствие процесса сгорания. Опасность загрязнения опттических деталей возникает особенно в экстремальных условиях при использовании горелок в генераторах для газификации пыли под давлениьем. В результате реакции Факела расплавленные частички золы и шлака разлетаются, что может привести к припеканиям и образованию твердых корок на встройках реактора. В таком случае не обеспечивается надежность при необходимых повоторно попытках зажигания. Общеизвестно высоковольтное зажигание для растопки горелок с использованием поджигающем электродов, которые в большинстве случаев вытраиваются в особые запальные горелки или запальные копья. Патентом F 23 Д/2012063 представлено зажигание горелок, которое хотя и работает но принципу высоковольтного зажигания. однако интегрировано в горелке. Однако как эти, так и все другие известные высоковольтные зажигания пригодны только для зажигания горелок для емкостей, которые в момент зажигания не находятся пол давлением, или в которых имеется лишь незначительное избыточное давление. Это основывается тем. что можно зажигать лишь сравнительно малое количество воспламеняющейся газовоздушиой смеси. Повышение скорости среды или давления отрицательно сказалось бы на надежности зажигания. Значительным недостатком по сравнению с лазерным зажиганием является то. что электроды подвергаются изнашиванию и замена интегрированных в горелке электродов очень трудоемка. Все известные системы зажигания горелок, кроме того. не пригодны для основрененноги осуществления контрольной функции. Цель изобретения Целью изобретения наряду с улучшением экономии процессов газификации является повышение Эффективности и надежности при зажигании и контроле за горелками. Сушность изобретения В основу изобретения положена задача зажигания жидких, газообразных и пылевидных топлив с помощью устройства и одновременно осуществления постоянного релевантного в отношении техники безопасности оптического контроля пламени реакционного пространства, в особенности в наносящихся под давлением 0.1 - 5 МПа реакторах. Задача согласно изобретению решается тем. что используется устройство, состоящее в основном из тубуса с выдерживающим избыточное давление оптическим окном, собирающих линз, пластины с диэлектрическим покрытием, оптического электронного преобразователя и лазера. Согласно изобретению тубус на своем конце со стороны реакционного пространства имеет собирающую линзу с расположенной между ней и последующим окном полостью вез избыточного давления. которая как важный елемент техники безопасности связана с контрольным устройствам.После оптического окна. находящегося в тубусе вне реакционного пространства, размещены друг за другом расположенная под углом пластина с диэлектрическим покрытием, собирающая линза, фильтр и оптический электронный преобразователь. На высоте пластины с диэлектрическим покрытием сбоку тубуса расположен лазер. Положение пластины установлено так. чтобы лазерный луч изменял направление точно в направлении оси тубуса. Согласно изобретению вокруг тувуса ' размещена наружняя труба, образующая с тубусом кольцеобразную полость. На высоте конца тубуса со стороны реакционного пространства эта наружняя трува выполнена как сопло, при этом сужение сопла оыбрано такой величины, чтобы ход лучей не затруднялся. Пропусканием продувочного газа в промежуточную полость между центральным тубусом и наружней трубой оптические встройки охлаждаются и нацеленно защищаются от загрязнений из реакционного пространства или от проникновения других, имеющихся в горелке сред. Для снижемния потерь при передаче внутренняя стенка тувуса выполнена заркакьной или. по крайней мере, полированной. Согласно изобретению лазерный импульс через пластину с диэлектрическим покрытием и оптическое окно передаается в тувус и Фокусируется собирающей линзой в реакционное пространство. Образующаяся в точке горения световая вспышка зажигает выхосящую из горелки смесь топливо-кислород. Для контроля горелки испускаемый пламенем горелки свет подаается через ту же самую, проводящую лазерный луч оптическую систему в блок селективной обработки, при этом пластина с диэлектрическим покрытием в диапазоне длин волн оптического сигнала пламени имеет высокую трансмиссию. Особое преимущество заключается в том. что найденное техническое решение позволяет пуск, например, реакторов под давлением, что оказывает решающее влияние на экономию способа и значительно повышает надежность зажигания, а также передачи н обработки сигнала. Другими преимуществами являются то. что в зоне реактора не находятся нзноюнвающиеся детали, что не имеется сложных электрических проходов под давлением, что возможно точно определять время зажигания и. что энергию зажигания можно согласовать дозируемо со средой зажигания. Устройство зажигания и контроля не должно являться интегральной составной частью горелки, а может выть расположено также в другом, более удобном для зажигания несте. Пример исполнения Изобретение поясняется нижеследуюше подровее на примере. Соответствующий чертеж показывает схематическое расположение самых главных деталей. Согласно изобретению в центре горелки расположен тувус 4, с помощью которого реализуется как зажигательная, так и контрольная функция. Вне реакционного пространства снаружи на тубусе 4 установлен юстируемый в трех осях лазер 1. В тубусе 4 расположена оптическая система, состоящая из собирающей линза 7. пластины с диэлектрическим покрытием 3. оптического окна 2, собирающей линзы 6, Фильтра 8 и оптического электронного преобразователя 9. Имеющаяся между тубусом 4 и напужней трубой 11 промежуточная полость 15 служит для подвода продувочного газа 10. Устье 14 сделано в виде сопла 16 таким образом, чтобы предупреждалось загрязнение собирающей линзы 6. Принцип действия изобретения подробнее поясняется нижеследующе. Лазерный луч создается в расположенном юстируемо на тубусе 4 сбоку лазере 1 и переносится через расположенную под ухлом 45° пластину с диэлектрическим покрытием 3 и оптическое окно 2 в тувус. Собирающая линза 6 Фокусирует лазерный импульс в удобную для зажигания точку в пеакционном пространятве. Через находящуюся между тубусом 4 и наружней трубой 11 промежуточную полость 15 вводится сухой, не содержащий пыль, масло и смазку продувочный газ 10. который, обусловленно исполнением конца наружней трувы в виде сопла 16 с устьем 14. омывает собирающую линзу 6 предупреждает загрязнения. В качестве лазера 1 используется работающий в импульсном режиме твердотельный лазер, блок такоснабження которого расположен децентрально от горелки. Лазер 1 после осуществленного зажигания может быть опять демонтирован. Оптическая система служит одновременно для контроля за горелкой. Испускаемый пламенем горелки свет через собирающую линзу 6. исполненный внутри зеркально или полированно тувус 4. оптическое окно 2. пластину с диэлектрическим покрытием 3. собирающую линзу 7 и фильтр В подается к оптическому электронному преобразователю 9. который соединен децентрально расположенным блоком селективной обработки. Пластина с диэлектрическим покрытием 3 рассчитана так. чтобы лазерный луч реФлектировался почти вез потерь, а для световых сигналов пламени горелки она имела вы высокую оптическую трансмиссию. Полость 12 вез избыточного давления, ограниченная выдерживающей избыточное давление собирающей линзой 6 и оптическим окном 2. проверяется контрольным устройством 13 относительна постоянной эксплуатационной надежности.Название изобретения УСТРОЙСТВО КОМБИНИРОВАННОГО ЗАЖИГАНИИ И КОНТРОЛЯ ДЛИ ГОРСЛОК Область применения изобретения • Изобретение касается устройства зажигания горелок для жидких, газообразных и пылевидных топлив и оценки пламени горелки с точки зрения техники безопасности. Предпочтительной областью применения являются реакторы для газификации пылевидных топлив под давлением, а также реакторы для производства синтез-газа па основе газификации жидких и газообразных углеводородов. Характеристика известных технических решений В патенте ДЕ 292491CI представляется зажигаемая лазером запальная свеча, у которой лазерный луч после его образования в пульсирующем лазере перелается через световод, собирающую оптику и- кварцевый стержень и Фокусируется в пространстве сгорания. Для зажигания герелок такая схема не пригодна, т.К. Л ка кан н н н.. Ов ы,,,,,, 312 99 312 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 99 2 2 2 2 2 2 2 2 состоящим из столбика лазерных диодных плостинок. Образущейся в точке горения энергией примерно 100 миллилжоуль зажигание горелки невозеожио. Оба патента рассчитаны без учета давления и имеют в месте входа лазерного луча в пространство горения непригодное для зажигания горелок конструктивное решение, так как место входа сразу же загрязнялось вы вследствие процесса сгорания. П в К л з к к к к,,,,,,,,,, С не не не не не не не не не не не не не не не..... Общеизвестно высоковольтное зажигание для растопки горелок с использованием поджигающем электродов, которые в большинстве случаев вытраиваются в особые запальные горелки или запальные копья. Патентом F 23 Д / 2012063 представлено зажигание горелок, которое хотя и работает но принципу высоковольтного зажигания. однако интегрировано в горелке. Однако как эти, так и все другие известные высоковольтные зажигания пригодны только для зажигания горелок для емкостей, которые в момент зажигания не находятся пол давлением, или в которых имеется лишь незначительное избыточное давление. Ото основывается тем. что можно зажигать лишь сравнительно малое количество воспламеняющейс газовоздушиой смеси. Ск...... На д. что электроды подвергаются изнашиванию и замена интегрированных в горелке электродов очень трудоемка. Все известные системы зажигания горелок, кроме того. не пригодны для основрененноги осуществления контрольной функции. Иель изобретения Целью изобретения наряду с улучшением экономии процессов газификации является повышение Эффективности и надежности при зажигании и контроле за горелками. Сушность изобретения В основу изобретения положена задача зажигания жидких, газообразных и пылевидных топлив с помощью устройства и одновременно осуществления постоянного релевантного в отношении техники безопасности оптического контроля пламени реакционного пространства, в особенности в наносящихся под давлением 0.1 - 5 МПа реакторах. Задача согласно изобретению решается тем. что используется устройство, состоящее в основном из тубуса с выдерживающим избыточное давление оптическим окном, собирающих линз, пластины с диэлектрическим покрытием, оптического электронного преобразователя и лазера. И и в об об об об об об с л которая как важный елемент техники безопасности связана с контрольным устройствам.После оптического окна. находящегося в тубусе вне реакционного пространства, размещены друг за другом расположенная под углом пластина с диэлектрическим покрытием, собирающая линза, фильтр и оптический электронный преобразователь. На высоте пластины с диэлектрическим покрытием сбоку тубуса расположен лазер. Положение пластины установлено так. чтобы лазерный луч изменял направление точно в направлении оси тубуса. Согласно изобретению вокруг тувуса 'размещена наружняя труба, образующая с тубусом кольцеобразную полость. Н с не ы ы ы ы ы ы ы ы ы ы ы ы ы ы ы ы ы,,,,,,,,,,, Пропусканием продувочного газа в промежуточную полость между центральным тубусом и наружней трубой оптические встройки охлаждаются и нацеленно защищаются от загрязнений из реакционного пространства или от проникновения других, имеющихся в горелке сред. Для снижемния потерь при передаче внутренняя стенка тувуса выполнена заркакьной или. по крайней мере, полированной. О л Бра я бра бра то то то то то з з з з з г г г з то то то Для контроля горелки испускаемый пламенем горелки свет подаается через ту же самую, проводящую лазерный луч оптическую систему в блок селективной обработки, при этом пластина с диэлектрическим покрытием в диапазоне длин волн оптического сигнала пламени имеет высокую трансмиссию. Особое преимущество заключается в том. что найденное техническое решение позволяет пуск, например, реакторов под давлением, что оказывает решающее влияние на экономию способа и значительно повышает надежность зажигания, а также передачи н обработки сигнала. Другими преимуществами являются то. в,,,,,,,,,,,,,,., что энергию зажигания можно согласовать дозируемо со средой зажигания. И,,,,,,, а а а а а а а а Пример исполнения Изобретение поясняется нижеследуюше подровее на примере. Соответствующий чертеж показывает схематическое расположение самых главных деталей. И 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4,,,,, 4 4 4 4 4 Вне реакционного пространства снаружи на тубусе 4 установлен юстируемый в трех осях лазер first В тубусе 4 расположена оптическая система, состоящая из собирающей линза seventh пластины с диэлектрическим покрытием third оптического окна 2 собирающей линзы 6, 8 Фильтра и оптического электронного преобразователя 9th Имеющаяся между тубусом 4 и напужней трубой 11 промежуточная полость 15 служит для подвода продувочного газа 10th Устье 14 сделано в виде сопла 16 таким образом, чтобы предупреждалось загрязнение собирающей линзы sixth Принцип действия изобретения подро нее поясняется нижеследующе. Лазерный луч создается в расположенном юстируемо на тубусе 4 сбоку лазере 1 и переносится через расположенную под ухлом 45 пластину с диэлектрическим покрытием 3 и оптическое окно в тувус 2. Собирающая линза 6 Фокусирует лазерный импульс в удобную для зажигания точку в пеакционном пространятве. Через находящуюся между тубусом 4 и наружней трубой 11 промежуточную полость 15 вводится сухой, не содержащий пыль, масло и смазку продувочный газ 10th который, обусловленно исполнением конца наружней трувы в виде сопла 16 с устьем 14th омывает собирающую линзу 6 предупреждает загрязнения. 1 1 в в в в в в в в в в,,,,,,,,,,,,,,, Лазер 1 после осуществленного зажигания может быть опять демонтирован. Оптическая система служит одновременно для контроля за горелкой. Испускаемый пламенем горелки свет через собирающую линзу sixth исполненный внутри зеркально или полированно тувус fourth оптическое окно second пластину с диэлектрическим покрытием third собирающую линзу 7 и фильтр В подается к оптическому электронному преобразователю ninth который соединен децентрально расположенным блоком селективной обработки. Пластина с диэлектрическим покрытием 3 рассчитана так. з а а а а а а а а а а а а а а Полость 12 вез избыточного давления, ограниченная выдерживающей избыточное давление собирающей линзой 6 и оптическим окном second проверяется контрольным устройством 13 относительна постоянной эксплуатационной надежности.