RU2499192C1 - Способ автоматического регулирования процесса горения в тепловом агрегате - Google Patents
Способ автоматического регулирования процесса горения в тепловом агрегате Download PDFInfo
- Publication number
- RU2499192C1 RU2499192C1 RU2012129072/06A RU2012129072A RU2499192C1 RU 2499192 C1 RU2499192 C1 RU 2499192C1 RU 2012129072/06 A RU2012129072/06 A RU 2012129072/06A RU 2012129072 A RU2012129072 A RU 2012129072A RU 2499192 C1 RU2499192 C1 RU 2499192C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concentration
- toxicity
- emissions
- pyrene
- atmosphere
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Abstract
Способ автоматического регулирования процесса горения в тепловом агрегате, включающий для всех нагрузок с помощью датчиков измерения расхода топлива и воздуха, газоанализаторов измерения концентрации оксидов азота и углерода в уходящих в атмосферу дымовых газах, определение суммарной допустимой условной токсичности выбросов, определение разности превышений условной токсичности выбросов над ее допустимым нормативным значением и использование этой разности в качестве корректирующего сигнала. В настоящем способе с помощью дополнительного датчика измеряют расход воды в виде жидкости или пара, с помощью дополнительного газоанализатора измеряют концентрацию кислорода в уходящих в атмосферу дымовых газах, с помощью дополнительного устройства рассчитывают концентрацию бенз(а)пирена и определяют суммарную допустимую условную токсичность выбросов с учетом влияния вышеуказанных параметров. Изобретение позволяет снизить суммарную токсичность выбросов в атмосферу загрязняющих веществ в уходящих дымовых газах. 1 ил.
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике, а конкретнее к автоматическому регулированию процесса горения топлив в условиях необходимости обеспечения требуемых нормативных значений экологических характеристик тепловых агрегатов, и может найти применение преимущественно в котельных установках тепловых электростанций и промышленных предприятий теплоснабжения.
Известен способ автоматического регулирования процессов горения топлива в газомазутном паровом котле путем изменения расходов воздуха и рециркулирующих газов по содержанию кислорода в дымовых газах [Автоматизация крупных тепловых электростанций / Под ред. Шальмана М.П. - М.: Энергия, 1974, с.105-112.].
Этот способ не позволяет обеспечить минимальный выход оксидов азота и других токсичных компонентов с продуктами сгорания топлива.
Известен способ автоматического регулирования процесса горения в топке газомазутного парового котла, в котором снижение выбросов оксидов азота достигается путем корректировки расхода воздуха и рециркулирующих газов по сигналам, поступающим от датчиков концентрации азота и топлива в топке [Авторское свидетельство СССР №850995. кл. F23N 1/04, публикация 30.07.1981].
Недостатком этого способа является то, что возможности этого способа по снижению суммарной токсичности выбросов с продуктами сгорания топлив весьма ограничены. Это связано с тем, что при значительном снижении концентрации оксидов азота в топке котла, как известно, образуются продукты неполного сгорания топлива (например, оксид углерода) и канцерогенные вещества, представленные в основном бенз(а)пиреном. Выход продуктов неполного сгорания топлив и канцерогенных веществ особенно проявляется при применении получившего распространение двухступенчатого сжигания топлив. Поэтому при сжигании топлив для устранения недостатка прототипа требуется минимизировать не концентрацию оксидов азота в дымовых газах, а суммарную токсичность выбросов загрязняющих веществ, поскольку снижение выхода одних токсичных веществ влечет за собою в ряде случаев повышение содержания других.
Известен способ автоматического регулирования процесса горения в топках тепловых агрегатов, в котором снижение суммарной токсичности выбросов оксидов азота, оксида углерода и бенз(а)пирена достигается путем корректировки расхода воздуха и рециркулирующих газов по сигналам, поступающим отдатчиков концентрации азота, оксида углерода и бенз(а)пирена в топке [Патент РФ №2027110. F23N 1/04, публикация 20.01.1995]. Недостатком прототипа является то, что при вводе в топку рециркулирующих газов снижается концентрация оксидов азота, но существенно увеличиваются концентрации продуктов неполного сгорания топлива, в том числе и концентрация бенз(а)пирена. Определение концентрации бенз(а)пирена в дымовых газах представляет собой трудность вследствие сложности подготовки пробы, небольшой селективности фотоэлектрических детекторов и большой погрешности известных методов 15-80%. Задачей заявляемого изобретения является снижение суммарной токсичности выбросов в атмосферу загрязняющих веществ в уходящих дымовых газах.
Сущность заявляемого изобретения заключается в следующем. Способ автоматического регулирования процесса горения в тепловом агрегате, включающий для всех нагрузок с помощью датчиков измерения расхода топлива и воздуха, газоанализаторов измерения концентрации оксидов азота и углерода в уходящих в атмосферу дымовых газах, определение суммарной допустимой условной токсичности выбросов, определение разности превышений условной токсичности выбросов над ее допустимым нормативным значением и использование этой разности в качестве корректирующего сигнала. С помощью дополнительного датчика измеряют расход воды в виде жидкости или пара, с помощью дополнительного газоанализатора измеряют концентрацию кислорода в уходящих в атмосферу дымовых газах, с помощью дополнительного устройства рассчитывают концентрацию бенз(а)пирена, причем суммарную допустимую условную токсичность выбросов определяют по формуле
где
, ACO, АБ(а)П - показатель относительной агрессивности оксидов азота, углерода и бенз(а)пирена соответственно (усл. т/т),
, mCO - масса выброса оксидов азота и углерода за принятый промежуток времени, т,
- концентрация оксида азота, мг/м3;
, где CБ(а)П - концентрация бенз(а)пирена, нг/м3; CCO - концентрация оксида углерода, мг/м3; k1=4,1,
,
- эмпирические коэффициенты, в зависимости от типа котельной установки, условий сжигания и вида топлива; VГ - расход дымовых газов за принятый промежуток времени, м3/час; α - коэффициент избытка воздуха, причем уравнение справедливо для интервала коэффициента избытка воздуха 1,01<α<1,09. Показатель относительной агрессивности составляет: для окиси углерода 1; для оксидов азота 41,1; для бенз(а)пирена 12,6·108 [Патент РФ №2027110, F23N 1/04, публикация 20.01.1995].
Это позволяет снизить суммарную токсичность выбросов в атмосферу загрязняющих веществ в уходящих дымовых газах.
Для примера заданы значения выбросов котельного агрегата ТГМ-84:
, CCO=30 мг/м3, VГ=518400 м3/час, α=1,05. Определим суммарную допустимую условную токсичность выбросов подставив значения в формулу
При этом допустимое нормативное значение токсичных выбросов для этой тепловой нагрузки равно 28,8 усл.т., следовательно, в качестве корректирующего сигнала будет использовано значение Δ=32,9-28,8=4,1 усл.т.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена система автоматического регулирования процесса горения в тепловом агрегате. Система содержит датчик 1 расхода топлива, датчик 2 расхода воздуха, датчик 3 расхода воды в виде жидкости или пара, газоанализатор 4 оксида азота, газоанализатор 5 оксида углерода, газоанализатор 6 кислорода, устройство 7 для расчета концентрации бенз(а)пирена, сумматор 8 условной токсичности выбросов, блок 9 расчета разности превышений условной токсичности выбросов над ее допустимым нормативным значением, задатчик 10 нормативной составляющей токсичности выбросов, регулятор 11, получающий сигналы сдатчиков 1, 2 и 3 расхода топлива, воздуха и воды, вторичные регуляторы 12 и 13, тепловой агрегат 14 и дымосос 15.
Предлагаемый способ автоматического регулирования процесса горения в тепловом агрегате 14 осуществляют следующим образом.
Для теплового агрегата, сжигающего органическое топливо, составляют нормативную характеристику суммарной токсичности выбросов с учетом режимов работы в пределах маневренности по нагрузке. При этом для всех нагрузок с помощью газоанализаторов 4-6 измеряют концентрации таких веществ, как оксидов азота, оксида углерода и кислорода. Определение выбросов бенз(а)пирена осуществляется посредством формулы в устройстве 7. По уровню валовых выбросов для каждой нагрузки определяют суммарную допустимую условную токсичность выбросов. Задатчик условной токсичности выбросов 10 настраивают по соответствующему уровню выбросов во всем интервале нагрузок теплового агрегата.
При изменении нагрузки агрегата от датчика расхода топлива 1, датчика расхода воздуха 2 и датчика 3 расхода воды в виде жидкости или пара поступает сигнал на регулятор 11, а от газоанализаторов 4-5, устройства 7 для расчета концентрации бенз(а)пирена поступает сигнал на сумматор 8 токсичности, выход которого сообщен с блоком расчета разности превышенной условной токсичности выбросов над допустимым уровнем, значение которого для соответствующей нагрузки агрегата устанавливают задатчиком 10. Сформировавшийся сигнал в блоке 9 подается в регулятор 11, который дает управляющий сигнал на вторичные регуляторы 12 и 13, которые обеспечивают требуемую подачу воды в виде жидкости или пара и воздуха в топку котла 14. Таким образом, обеспечивается нормативный выброс загрязняющих веществ с продуктами сгорания топлива по условной токсичности. В качестве примера для реализации предлагаемого способа приведены такие токсичные компоненты дымовых газов как оксиды азота, оксид углерода, бенз(а)пирен. В случае изменения состава токсичных выбросов система может быть настроена соответствующим образом на другие вещества.
Заявленное изобретение позволяет снизить суммарную токсичность выбросов в атмосферу загрязняющих веществ в уходящих дымовых газах.
Claims (1)
- Способ автоматического регулирования процесса горения в тепловом агрегате, включающий для всех нагрузок с помощью датчиков измерения расхода топлива и воздуха, газоанализаторов измерения концентрации оксидов азота и углерода в уходящих в атмосферу дымовых газах определение суммарной допустимой условной токсичности выбросов, определение разности превышений условной токсичности выбросов над ее допустимым нормативным значением и использование этой разности в качестве корректирующего сигнала, отличающийся тем, что с помощью дополнительного датчика измеряют расход воды в виде жидкости или пара, с помощью дополнительного газоанализатора измеряют концентрацию кислорода в уходящих в атмосферу дымовых газах, с помощью дополнительного устройства рассчитывают концентрацию бенз(а)пирена, причем суммарную допустимую условную токсичность выбросов определяют по формуле
где
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012129072/06A RU2499192C1 (ru) | 2012-07-10 | 2012-07-10 | Способ автоматического регулирования процесса горения в тепловом агрегате |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012129072/06A RU2499192C1 (ru) | 2012-07-10 | 2012-07-10 | Способ автоматического регулирования процесса горения в тепловом агрегате |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2499192C1 true RU2499192C1 (ru) | 2013-11-20 |
Family
ID=49710172
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012129072/06A RU2499192C1 (ru) | 2012-07-10 | 2012-07-10 | Способ автоматического регулирования процесса горения в тепловом агрегате |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2499192C1 (ru) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU168389U1 (ru) * | 2016-06-23 | 2017-02-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Двухконтурный настенный газовый котел |
RU2638898C1 (ru) * | 2017-03-10 | 2017-12-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ работы парового котла |
RU2639470C1 (ru) * | 2017-03-10 | 2017-12-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ работы парового котла |
RU182255U1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-08-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Паровой котел |
RU182258U1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-08-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Паровой котел |
RU182248U1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-08-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Паровой котел |
RU182253U1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-08-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Паровой котел |
RU182259U1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-08-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Паровой котел |
RU182256U1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-08-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Паровой котел |
RU182254U1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-08-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Паровой котел |
RU182257U1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-08-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Паровой котел |
RU182260U1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-08-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Паровой котел |
RU2729593C2 (ru) * | 2018-03-12 | 2020-08-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Двухконтурный настенный газовый котел |
RU2733893C1 (ru) * | 2020-02-26 | 2020-10-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" | Двухконтурный настенный газовый котел |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU850995A1 (ru) * | 1979-11-21 | 1981-07-30 | Ленинградский Технологический Институтцеллюлозно-Бумажной Промышленности | Способ автоматического регулировани пРОцЕССА гОРЕНи B ТОпКЕ гАзОМАзуТНОгОпАРОВОгО КОТлА |
RU2027110C1 (ru) * | 1991-06-04 | 1995-01-20 | Белорусский теплоэнергетический научно-исследовательский институт | Способ автоматического регулирования процесса горения в тепловых агрегатах |
RU2321759C2 (ru) * | 2006-04-07 | 2008-04-10 | Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики | Способ снижения вредных выбросов с отработавшими газами тепловых двигателей транспортных средств, эксплуатируемых в условиях ограниченных объемов |
RU2008124524A (ru) * | 2008-06-16 | 2009-12-27 | Александр Сергеевич Артамонов (RU) | Способ работы многотопливного теплового двигателя и компрессора и устройство для его осуществления |
-
2012
- 2012-07-10 RU RU2012129072/06A patent/RU2499192C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU850995A1 (ru) * | 1979-11-21 | 1981-07-30 | Ленинградский Технологический Институтцеллюлозно-Бумажной Промышленности | Способ автоматического регулировани пРОцЕССА гОРЕНи B ТОпКЕ гАзОМАзуТНОгОпАРОВОгО КОТлА |
RU2027110C1 (ru) * | 1991-06-04 | 1995-01-20 | Белорусский теплоэнергетический научно-исследовательский институт | Способ автоматического регулирования процесса горения в тепловых агрегатах |
RU2321759C2 (ru) * | 2006-04-07 | 2008-04-10 | Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики | Способ снижения вредных выбросов с отработавшими газами тепловых двигателей транспортных средств, эксплуатируемых в условиях ограниченных объемов |
RU2008124524A (ru) * | 2008-06-16 | 2009-12-27 | Александр Сергеевич Артамонов (RU) | Способ работы многотопливного теплового двигателя и компрессора и устройство для его осуществления |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU168389U1 (ru) * | 2016-06-23 | 2017-02-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ | Двухконтурный настенный газовый котел |
RU2638898C1 (ru) * | 2017-03-10 | 2017-12-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ работы парового котла |
RU2639470C1 (ru) * | 2017-03-10 | 2017-12-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Способ работы парового котла |
RU182255U1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-08-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Паровой котел |
RU182258U1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-08-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Паровой котел |
RU182248U1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-08-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Паровой котел |
RU182253U1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-08-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Паровой котел |
RU182259U1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-08-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Паровой котел |
RU182256U1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-08-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Паровой котел |
RU182254U1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-08-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Паровой котел |
RU182257U1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-08-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Паровой котел |
RU182260U1 (ru) * | 2017-12-13 | 2018-08-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Паровой котел |
RU2729593C2 (ru) * | 2018-03-12 | 2020-08-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Двухконтурный настенный газовый котел |
RU2733893C1 (ru) * | 2020-02-26 | 2020-10-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" | Двухконтурный настенный газовый котел |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2499192C1 (ru) | Способ автоматического регулирования процесса горения в тепловом агрегате | |
CN106324051B (zh) | 用于co突现测量的氧传感器 | |
CN103697946B (zh) | 一种火电厂燃煤锅炉烟气流量的计算方法及污染物排放量的控制方法 | |
US8682499B2 (en) | Combustion air control | |
US20210115832A1 (en) | System And Method For Monitoring Exhaust Gas | |
WO2017085941A1 (ja) | 廃棄物の燃焼制御方法およびこれを適用した燃焼制御装置 | |
CN103149171A (zh) | 燃烧排气分析装置 | |
RU2539222C1 (ru) | Способ автоматического регулирования процесса горения в тепловом агрегате | |
US20140047899A1 (en) | Device for determining a composition of fuel in a combustion chamber of a power station | |
Padilla-Barrera et al. | Determination of emission factors for climate forcers and air pollutants from improved wood-burning cookstoves in Mexico | |
Kohler et al. | In situ high-temperature gas sensors: Continuous monitoring of the combustion quality of different wood combustion systems and optimization of combustion process | |
RU2537654C2 (ru) | Способ автоматического регулирования процесса горения в тепловом агрегате | |
RU2027110C1 (ru) | Способ автоматического регулирования процесса горения в тепловых агрегатах | |
Rahman et al. | A review of methods for measuring the gas emission for combustion analysis in industrial sector | |
US20210148853A1 (en) | In_situ oxygen analyzer with solid electrolyte oxygen sensor and ancillary output | |
CN110274985B (zh) | 燃料简易分析装置及其调整装置、方法、锅炉的控制装置 | |
RU2551714C2 (ru) | Способ контроля и управления коэффициентом избытка окислителя при сжигания топлива | |
US20110287372A1 (en) | Method and Device for Monitoring the Combustion Process in a Power Station on the Basis of an Actual Concentration Distribution of a Material | |
Docquier et al. | Operating point control of gas turbine combustor | |
CN216816539U (zh) | 具有固态电解质氧气传感器和辅助输出的原位氧气分析器 | |
JPS5924119A (ja) | 微粉炭燃焼炉より発生する灰中の未燃分量及び排ガス中NOx濃度の測定方法 | |
Docquier et al. | Optimal Operation of a Combined NOx/Oxygen Zirconia Sensor Under Lean Burn Conditions | |
Abdelaal et al. | Effect of flue gas recirculation on burner performance and emissions | |
Vitter et al. | Use of an oxygen minigauge for monitoring domestic and medium-sized boilers | |
Meischen et al. | Gas-phase mercury reduction to measure total mercury in the flue gas of a coal-fired boiler |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140711 |