SU1068665A1 - Способ автоматического регулировани процесса горени - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ путем поддержани  заданного отношени  интенсивностей излучени  пламени воздействием на подачу воздуха, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности регулировани , отношение интенсивностей излучени  пламени определ ют как отношение интенсивности излучени , измеренной на всем участке длины пламени, к интенсивности излучени , измеренной на участке 1/3 и 1/2 длины пламени от его корн  соответственно дл  короткофакельных и длиннофакельных горелок. 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что при величине отношени  интенсивности излучени , равной единице, формируют сигнал на отключение горелки. (Л 10 в схему защиты IA сигнализации 05 00 О) О5 ел

Description

Способ автоматического регулировани  процесса горени  относитс  к энергетике, а именно к автоматизации процессов горени  дл  обеспечени  оптимального сжигани  газообразного топлива при максимальном КПД.

Известен способ управлени  процессом горени  путем измерени  интенсивности спектральных линий излучени  пламени и воздействи  на соотношение топлива и воздуха , согласно которому в качестве управл ющего сигнала используют разность измеренных интенсивностейд излучени  , на длинах волн 4315 и 3900 А 1.

Такой способ приемлен дл  ламинарного пламени, т.е. дл  сплошного спектра, но при турбулентном пламени указанный способ обладает сушественной погрешностью, так как турбулентное плам  газовой горелки представл ет собой наложение (совокупность ) полосатых и линейчатых спектров.

Спектральные характеристики отдельных участков пламени не могут характери.зовать с достаточной точностью процесс горени  всего пламени даже в режиме сканировани . При этом на оценку эффективности горени  оказывает вли ние подсветка топки дневным светом, так как диапазон 4315-3900 А частично охватывает н види .мую часть спектра.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ автоматического регулировани  процесса горени  путем поддержани  заданного отношени  интенсивностей световых излучений пламени воздействием на подачу воздуха 2.

Визируема  часть пламени раскладываетс  на спектральные составл ющие и по отношению интенсивностей, по крайней мере , двух компонентов суд т об эффективности горени .

Часть светового потока от пламени через механический прерыватель-модул тор с частотой модул ции 800 Гц гюдаетс  на зеркало , свод щее световой пучок в параллельный пучок лучей. Далее световой поток от зеркала поступает на спектроскопическую решетку. Спектроскопическа  решетка разлагает световой пучок на спектральные составл ю шие.

Затем, посредством электромеханического прерывател , выдел ют интересую1цие составл ющие двух излучений-. Электрические сигналы спектральных составл юцд,их далее через детектор подаютс  на решающее устройство, вычисл ющее отношение величины интенсивностей. По величине отношени  интенсивностей излучений выбранных длин волн суд т об эффективности горени . Далее осуществл ют регулирующее воздействие на заслонку подачи воздуха к горелке.

Согласно указанному способу, как и согласно предыдунлему, осуществл етс  .спектральный анализ локального участка пламени . Такой способ приемле.м дл  ла.минарного пламени, т.е. дл  сплошного спектра, а.при турбулентном пламени способ обладает существенной погрешностью, так как турбулентное плам  газовой горелки представл ет собой наложение (совокупность) полосатых и линейчатых спектров.

Спектральные характеристики отдельных участков пламени не могут характеризовать с достаточной точностью процесс горени  всего пламени. Кроме того, извес1ный способ сложен в реализации.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности регулировани .

Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу автоматического регулировани  процесса горени  путем поддержани  заданного отношени  интенсив1шгтей воздействием на подачу воздуха, oiношение интенсивностей излучений нл, , определ ют как. отношеике интенсивности излучени , измеренной на всем участке длины пламени к интенсивности излучени , измеренной на участке длины пламени

от его корн  соответственно дл  KOIJ;TKOфакельных и длиннофакельных горелок.

При величине отношени  интенсивностей излучений, равной единице, форм)1руют сигнал на отключение горелки.

На чертеже представлена схема устройства , реализуюи;а  способ.

Г сгулирование процесса горени  производ т на горелке 1 путем контрол  факе.;1а 2, а именно измер ют интенсивность Ej У-тьтрафиолетового излучени  ндикатором 3 в пределах длины пламени от его корн  (участок Л1 - п) и интенсивность Н., ;,льтрафиолетового излучени  индикатором 4 по всей длине плал-ени (часток гп - k): изс

мер ют отношение % вычислительным устройством 5 и через регулирующее устройствО: 6 и испо.тнительный механизм 7 осуществл ют подвод воздуха по трубопроводу 8 в горелку 1, а величину отношени  -р- задают задатчиком соотнощений 9. При величине отношени  интенсивностей EI/EJ., равным единице, функцио чальный блок 10 формирует э.1ектрический предупредительный аварийный сигнал нй отключение горелки.

Способ автоматического регулировани  процесса горени  осуществл етс  следующим образом.

Газовоздушна  смесь при выходе из горелки 1 загораетс , начина  от корн  (точка ш) и плам  распростран етс  по продольной оси пламени до точки К.

Горение происходит через р д промежуточных цепных реакций. Активными про.межуточными продуктами цепных реакций  вл ютс  свободные радикалы и атомы. При переходе возбужденных радикалов з стабильное состо ние, т.е. при переходе в продукты сгорани  (CO.-f H.) возникает ультрафиолетовое излучение в диапазоне 0,19-0,35 мкм. При эффективном горении определ етс  часть длины пламени (дл  короткофакельных горелок равна  4-, а дл  длиннофакельных 4-), начина  от корн , состоит в основном из возбужденных радикалов и  вл етс  источником ультрафиолетового излучени . Эффективное сжигание смеси осуществл етс  при коэффициенте избытка воздуха 01 1,0-1,05 и-при тщательном перемешивании смеси. От индикатора 3 электрический сигнал, пропорциональный интенсивности излучени  Е на участке пламени т-п, поступает в вычислительное устрство 5, одновременно в это же вычислительное устройство поступают электрические сигналы, величина которых пропорциональна интенсивности EI ультрафиолетового излучени  от всей длины пламени (координаты т-к). Вычислительное устройство осуществл ет операцию делени  Например, увеличение избытка воздуха в зоне горени  приводит к увеличению ультрафиол (товых составл ющих спектра на участке пламени (п-к). Это, в свою очередь, приводит к увеличению абсолютной величины EI/EJ. Электрический сигнал от вычислительного устройства 5 поступает на регулирующее устройство 6, где этот сигнал сравниваетс  с сигналом от задатчика 9 и регулирующее устройство б вырабатывает регулирующее воздействие на исполнительный механизм 7, уменьшает подачу воздуха в горелку , и величина gj/E приводитс  автоматически к заданному задатчиком 9 значению , обеспечива  эффективное сжигание топлива .При уменьшении величины fi/E регулирующее устройство 6 воздействует на исполнительный механизм 7, увеличива  подачу воздуха в горелку 1. В том случае, еслипо каким-то причинам величина E,/Ej (например, неисправность в системе подачи воздуха) уменьшаетс , при достижении ее значени  1 функциональйый блок 10 формирует сигнал погасани  пламени в схему защиты и сигнализации . Этот сигнал далее может быть использовай дл  оповещени  обслуживающего персонала и остановки горелки путем отсечки подачи газа. Значение E,/Ej 1 означает, что режим горени  приближаетс  к химическому недожогу , т.е. когда в зоне горени  не хватает окислител , а в продуктах сгорани  содержатс  несгоревщий газ и СО. Это, в свою очередь, при определенных обсто тельствах может привести к взрывам топок и загр знению окружающей среды. В св зи с этим сигнал при 1  вл етс  профилактическим . Согласно способу автоматического регулировани  процесса горени  осуществл етс  контроль пламени, по всей длине и сравнение полученной таким образом интенсивности излучени  с интенсивностью излучени  характерного участка вблизи корн  пламени, повышаетс  точность регулировани  как дл  ламинарного, так и дл  турбулентного пламени.

Claims (2)

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ путем поддержания заданного от ношения интенсивностей излучения пламени воздействием на подачу воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, отношение интенсивностей излучения пламени определяют как отношение интенсивности излучения, измеренной на всем участке длины пламени, к интенсивности излучения, измеренной на участке 1/3 и 1/2 длины пламени от его корня соответственно для короткофакельных и длиннофакельных горелок.

2. Способ по π. 1, отличающийся тем, что при величине отношения интенсивности излучения, равной единице, формируют сигнал на отключение горелки.