FI89538B - System och foerfarande foer att foelja med vaottemperaturen i en roekgasstroem - Google Patents

Description

1 8 9 5 68 Järjestelmä ja menetelmä savukaasuvirran märkälämpötilan seuraamiseksi Tämä keksintö koskee yleisesti ilmaistuna lämpö-' 5 tilan mittaamista, ja tarkemmin määriteltynä patenttivaa timuksen 1 johdannon mukaista järjestelmää ja patenttivaatimuksen 5 johdannon mukaista menetelmää märkälämpötilan seuraamiseksi savukaasuvirrassa, jollaisia esiintyy esimerkiksi sumutuskuivaimen sisääntulossa.

10 Sumutuskuivaimia käytetään sähkövoimaloissa S02:n ja muiden epäpuhtauksien poistamiseen hiiliturbiinigeneraat- toreiden savukaasuista. Sumutuskuivaimien käyttämiseksi tehokkaimmalla alueellaan tulee tulevan kaasun märkälämpö-tilaa seurata tarkasti.

15 Sumutuskuivaimien sisääntulossa vallitsevaa märkä- lämpötilaa on aiemmin seurattu manuaalisesti. Tämä menetelmä on kallis työvoimakustannusten kannalta, ja sen li-säepäkohtana on, ettei kaasuvirran lämpötilaa pystytä seuraamaan jatkuvasti. Jatkuva seuranta on toivottavaa, koska 20 se mahdollistaa sumutuskuivaimen paremman säätämisen lähellä kyllästyspistettä (menolämpötila miinus märkälämpö-tila) ja kuivaimen tehokkaamman toiminnan.

US-patenttijulkaisussa 4 129 250 kuvataan järjestelmää, joka on tarkoitettu käytettäväksi teollisuuskui-25 vaimien poistokaasun suhteellisen kosteuden jatkuvaan mittaamiseen ja säätämiseen. Tässä järjestelmässä käytetään sekä märkä- että kuivalämpötilamittaelimiä, mikä tarkoittaa märkälämpötila-anturin ajoittaista upottamista vesisäiliöön. Anturien muodostama jännite toimii suhteellisen 30 kosteuden mittana, ja sitä käytetään kuivaimesta ulos päästettävän ilmamäärän säätelyssä. Anturin kunkin kastumisen jälkeen täytyy säätöjännitteen käyttöä viivyttää, kunnes märkälämpötila-anturi saavuttaa tasapainotilan savukaasun kanssa. Anturin märkyyden vaihtelu voi myös vai-35 kutiaa lämpötila- ja kosteuslukemiin. Vaikka tämä järjes- 2 89538 telmä voi toimia jonkinlaisena automaattisena savukaasun suhteellisen kosteuden säätökeinona, on sillä tiettyjä rajoituksia ja epäkohtia, eikä se mahdollista märkälämpö-tilan jatkuvaa seuraamista, joka tarvitaan sumutuskuivai-5 men toiminnan tehokkaaseen säätöön.

Tämän keksinnön eräänä päämääränä on yleisesti ilmaistuna saada aikaan uusi ja parannettu järjestelmä ja menetelmä savukaasuvirran märkälämpötilan seuraamiseksi.

Tämän keksinnön eräänä toisena päämääränä on saada 10 aikaan edellä kuvatun kaltainen järjestelmä ja menetelmä, jotka voittavat märkälämpötilan mittaamiseen tähän mennessä tarjottujen järjestelmien ja menetelmien rajoitukset ja epäkohdat.

Nämä ja muut päämäärät saavutetaan keksinnön mukai-15 sella järjestelmällä, jolle on tunnusomaista, että siinä on välineet kaasunäytteen ottamiseksi savukanavasta, välineet näytteen kuumentamiseksi, jotta näytteen lämpötila pidetään suurin piirtein samana kuin savukanavassa olevan kaasun lämpötila, mittaelin näytteen märkälämpötilan mit-20 taamiseksi, nestettä imevä tuppo, joka ympäröi mittaelintä, ensimmäinen nestesäiliö, johon tuppo ulottuu, toinen nestesäiliö, joka tulvii täytettynä ennalta määrätylle tasolle, välineet ensimmäisen ja toisen säiliön saattamiseksi virtausyhteyteen toistensa kanssa, niin että ensim-25 mäisessä säiliössä olevan nesteen pinnan korkeus riippuu nesteen pinnan korkeudesta toisessa säiliössä, ja välineet nesteen syöttämiseksi toiseen säiliöön, niin että se tulvii ja ensimmäisessä säiliössä olevan nesteen pinta pysyy olennaisesti vakiokorkeudella. Keksinnön mukaiselle mene-30 telmälle on tunnusomaista, että siinä otetaan näyte savu-kanavassa olevasta kaasusta, että näytettä kuumennetaan, jotta se pysyy olennaisesti samassa lämpötilassa kuin savukanavassa oleva kaasu, että näytteen märkälämpötila mitataan mittaelimellä, joka on ympäröity nestettä imevällä 35 tupolla, että tuppoon syötetään nestettä säiliöstä ja että 3 69538 säiliössä olevan nesteen pinnan korkeus pidetään olennaisesti vakiona, syöttämällä säiliöön nestettä toisesta säiliöstä sillä tavalla, että ensimmäisessä säiliössä olevan nesteen pinnan korkeus riippuu nesteen pinnan korkeudesta 5 toisessa säiliössä, ja että toiseen säiliöön jatkuvasti syötetään nestettä toisen säiliön pitämiseksi tulvimisti-lassa, jolloin nesteen pinta pysyy olennaisesti vakiokor-keudella kummassakin säiliössä.

Muut keksinnön mukaisen järjestelmän ja menetelmän 10 edulliset suoritusmuodot ilmenevät epäitsenäisistä patenttivaatimuksista 2 - 4 ja 6 - 7.

Piirros on kaaviomainen esitys savukaasuvirran mär-kälämpötilan seuraamiseen tarkoitetun keksinnön mukaisen järjestelmän eräästä suoritusmuodosta.

15 Piirroksessa valaistaan keksintöä viitaten savu kaasuun 11, joka on sumutuskuivaimen (ei kuivassa) sisään-tulokohdassa, joka kuivain on tarkoitettu hiiliturbiinige-neraattorin savukaasun puhdistamiseen sähkövoimalassa.

Järjestelmä sisältää välineet näytteen ottamiseksi 20 jatkuvasti savukaasuvirrasta. Näitä välineitä ovat savukaasuun sijoitettu suodatin 12 ja pumppu 13, joka vetää näytteen suodattimen läpi. Eräässä edullisessa suoritusmuodossa suodatin on sintratusta ruostumattomasta teräksestä valmistettu suodatin, ja pumppu on eristetty kalvo-25 pumppu. Suodatin poistaa kiinteät epäpuhtaudet, kuten len-totuhkan, kaasunäytteestä.

Suodatettu kaasunäyte pumpataan kuumentimeen 14, jossa se kuumennetaan takaisin suurin piirtein savukaasussa vallitsevaan lämpötilaan. Eräässä edullisessa suo-30 ritusmuodossa kuumennin on pienellä jännitteellä toimiva nikromikuumennin. Lämpötilasäädin 16 seuraa savukaasun lämpötilaa ja kuumentimen ulosmenolämpötilaa ja säätää kuumentimen toimintaa sillä tavalla, että ulosmenolämpöti-la on yhtä suuri kuin savukaasun lämpötila.

4 ο 9 5 / 8

Uudelleenkuumennetun kaasunäytteen märkälämpötila mitataan termopari-anturilla 18, jota ympäröi nestettä imevä tuppo 19. Anturin mittaama lämpötila näkyy anturiin kytketyssä termopaperisignaalin käsittely- ja näyttöyksi-5 kössä 21, ja anturista tulevat tiedot syötetään myös tiedonhankinta järjestelmässä olevaan tietokoneeseen 22.

Anturi 18 ja tuppo 19 sijoitetaan T:n muotoiseen astiaan 16, jossa on kaksi vaakasuoraa haaraa 27 ja 28 ja alaspäin suuntautuva haara eli säiliö 19. Kaasunäyte syö-10 tetään T:n muotoiseen astiaan haaran 27 kautta ja poistetaan haaran 28 kautta, ja tuppo 19 ulottuu säiliöön 29, jossa se on upotettuna sopivaan nesteeseen 31, kuten veteen. Tupon imemä neste kastelee termoparianturin, jolloin saadaan haluttu märkälämpötilalukema.

15 Järjestelmässä on välineet nestepinnan pitämiseksi suurin piirtein vakiokorkeudella säiliössä 29. Tämä on tärkeää tarkkojen lämpötilalukemien saamiseksi. Jos pinta on liian korkealla tai matalalla, tulee anturille liian vähän nestettä, ja lämpötilalukemat vaihtelevat.

20 Välineisiin nestepinnan pitämiseksi suurin piir tein vakiokorkeudella kuuluu toinen säiliö 32, joka on virtausyhteydessä säiliön 29 kanssa linjan 33 kautta, joka yhdistää mainittujen kahden säiliön alaosat. Linjassa 33 on virtauksensäätöventtiili 34. Säiliöön 32 syötetään vet-25 tä säiliöstä 36 pumpulla 37 linjaa 38 pitkin. Linjassa 38 oleva virtauksensäätöventtiili 39 säätää veden syöttöno-peutta säiliöön 32. Linjaan 38 kytketään sivulinja 41, jossa on virtauksensäätöventtiili 42, pumpun 37 syöttämän ylimääräisen veden palauttamiseksi säiliöön 36. Säiliöön 30 32 kytketään ylivirtauslinja 44 tässä säiliössä olevan ennalta määrätyn pisteen yli nousevan veden palauttamiseksi säiliöön 36. Pitämällä säiliön 32 jatkuvasti tulvimis-tilassa pidetään nestepinnan korkeus tässä säiliössä suurin piirtein vakiona, tulvimistasolla.

35 Järjestelmässä on kuumennin 46 säiliössä 36 olevan ja siten anturille 18 syötettävän veden kuumentamiseksi.

5 o 9 5 ? 8

Veden pinnan korkeus säiliössä 29 riippuu veden pinnan korkeudesta säiliössä 32 ja säiliöissä 32 ja 29 veden pinnan yläpuolella vallitsevista suhteellisista paineista. Veden pinnan korkeutta säiliössä 29 voidaan muut-* 5 taa nostamalla tai laskemalla säiliötä 32 ja säätämällä veden syöttönopeutta tähän säiliöön. Säiliö 32 asennetaan säädettävälle telineelle 48, ja veden pinnan karkeasäädöt tehdään tämän telineen avulla. Tarkemmat säädöt tehdään sisääntuloventtiilin 39 avulla, ja pienet muutokset veden 10 virtausnopeudessa säiliöön 32 johtavat pieniin muutoksiin tulvimispisteessä vallitsevassa staattisessa paineessa. Näitä veden pinnan säätöjä tehdään ajoittain savukaasussa ja siten kaasunäytteessä esiintyvien, polttimien kuormituksen vaihteluista aiheutuvien paine-erojen kompensoimi-15 seksi.

Seuraavassa esitetään seurantajärjestelmän toiminta ja käyttö, siis keksinnön mukainen menetelmä. Savukaasusta otetaan kaasunäyte suodattimen 12 läpi ja kuumennetaan ja kuumentimella 14 suurin piirtein savukanavassa 20 olevan kaasun lämpötilaan. Mittaelimellä 18 seurataan uu-delleenkuumennetun kaasunäytteen märkälämpötilaa ja esitetään se näytöllä.

Koska imeytyminen ja märkäanturilla tapahtuva haihtuminen kuluttavat säiliössä 29 olevaa vettä, sitä täy-25 dennetään säiliöstä 32. Säiliöön 32 syötetään vettä säili östä 36 nopeudella, joka riittää pitämään säiliön 32 tul-vimistilassa. Niin kauan kuin säiliö 32 on ylivuototilas-sa, on veden pinnan korkeus tässä säiliössä suurin piirtein vakio, ja tämä pitää veden pinnan korkeuden säiliössä 30 29 suurin piirtein vakiona. Veden pinnan korkeutta säili össä 29 voidaan säätää nostamalla tai laskemalla säiliötä 32 tai suurentamalla tai pienentämällä säiliöön 32 tulevan t virtauksen nopeutta.

Edellä esitetystä käy ilmi, että on saatu aikaan 35 uusi ja parannettu järjestelmä ja menetelmä savukaasuvir- 6 d 9 5 ? 8 ran märkälämpötilan seuraamiseksi. Vaikka tässä on kuvattu yksityiskohtaisesti vain tiettyjä edullisia suoritusmuotoja, voidaan, kuten alaa tuntevat ymmärtänevät, keksintöön tehdä tiettyjä muutoksia ja muunnoksia poikkeamatta sen 5 piiristä, joka määritellään seuraavin patenttivaatimuksin.

Claims (8)

1. 7 b 9 5 ') 8
2. 1. Järjestelmä savukaasuvirran märkälämpötilan seuraamiseksi, tunnettu siitä, että siinä on väli- 5 neet (12, 13) kaasunäytteen ottamiseksi savukanavasta (11), välineet (14) näytteen kuumentamiseksi, jotta näytteen lämpötila pidetään suurin piirtein samana kuin savu-kanavassa (11) olevan kaasun lämpötila, mittaelin (18) näytteen märkälämpötilan mittaamiseksi, nestettä imevä 30 tuppo (19), joka ympäröi mittaelintä (18), ensimmäinen nestesäiliö (29), johon tuppo (19) ulottuu, toinen neste-säiliö (32), joka tulvii täytettynä ennalta määrätylle tasolle, välineet (33) ensimmäisen (29) ja toisen säiliön (32) saattamiseksi virtausyhteyteen toistensa kanssa, niin 15 että ensimmäisessä säiliössä (29) olevan nesteen pinnan korkeus riippuu nesteen pinnan korkeudesta toisessa säiliössä (32), ja välineet (36 - 39) nesteen syöttämiseksi toiseen säiliöön (32), niin että se tulvii ja ensimmäisessä säiliössä (29) olevan nesteen pinta pysyy olennai-20 sesti vakiokorkeudella.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että se käsittää välineet (34, 48), joilla muutetaan toisessa säiliössä (32) olevan nesteen tulvimiskorkeutta ensimmäisessä säiliössä (29) olevan 25 nesteen pinnan korkeuden säätämiseksi.
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että välineet tulvimiskorkeuden muuttamiseksi käsittävät välineet (48) toisen säiliön (32) nostamiseksi tai laskemiseksi.
5. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että se käsittää välineet (39) ensimmäisessä säiliössä (29) olevan nesteen pinnan korkeuden säätämiseksi säätelemällä nopeutta, jolla nestettä syötetään toiseen säiliöön (32). 35 8 ö 9 58
6. 5. Menetelmä savukaasuvirran märkälämpötilan seuraamiseksi, tunnettu siitä, että siinä otetaan näyte savukanavassa (11) olevasta kaasusta, että näytettä kuumennetaan, jotta se pysyy olennaisesti samassa lämpöti-5 lassa kuin savukanavassa (11) oleva kaasu, että näytteen märkälämpötila mitataan mittaelimellä (18), joka on ympäröity nestettä imevällä tupolla (19), että tuppoon (19) syötetään nestettä säiliöstä (29) ja että säiliössä (29) olevan nesteen pinnan korkeus pidetään olennaisesti vakioit) na, syöttämällä säiliöön (29) nestettä toisesta säiliöstä (32) sillä tavalla, että ensimmäisessä säiliössä (29) olevan nesteen pinnan korkeus riippuu nesteen pinnan korkeudesta toisessa säiliössä (32), ja että toiseen säiliöön (32) jatkuvasti syötetään nestettä toisen säiliön (32) 15 pitämiseksi tulvimistilassa, jolloin nesteen pinta pysyy olennaisesti vakiokorkeudella kummassakin säiliössä (29, 32).
7. 5. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisen säiliön asemaa pystysuun-20 nassa muutetaan, ensimmäisessä säiliössä (29) olevan nesteen pinnan korkeuden säätämiseksi.
8. 7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaihdellaan nopeutta, jolla nestettä syötetään toiseen säiliöön (32), ensimmäisessä säiliös-25 sä (29) olevan nesteen pinnan korkeuden säätämiseksi. 9 o 9 5 ? 8