SU1084541A1 - Способ автоматического регулировани топочного режима пылеугольного котлоагрегата - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОПОЧНОГО РЕЖИМА ПЫЛЕУГОЛЬНОГО КОТЛОАГРЕГАТА путем изменени  соотношени  топливо-воздух по сигналу концентрации золы в продуктах сгорани , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, определ ют содержание железа и его магнитных фракций в топливе на входе в котлоагрегат и в зрле на выходе и корректируют соотношение топливо-воздух по этим показател м . 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что содержание железа и его магнитных фракций определ ют путем измерени  магнитных свойств топлива и золы, например магнитной проницаемости.

Description

ff Г/П

LXJ

00 4

сл

4

Изобретение относитс  к энергетической промышленности, в частности к регулированию топочного режима мощных котлоагрегатов , сжигающих пылевидное твердое топливо .

Известны способы регулировани  топочного режима в пылеугольных котлоагрегатах путем поддержани  соотнощени  топливо-воздух по соотношению расход водырасход воздуха с коррекцией по содержанию свободного кислорода в дымовых газах 1.

Недостаток данного способа заключаетс  в том, что регулирование соотношени  топливо-воздух ведетс  только-по качеству процесса сгорани  топлива и не учитываетс  вли ние топочного режима на процессы шлаковани  поверхностей нагрева котлоагрегатов , что существенно снижает надежность и экономичность их работы.

Кроме того, данный способ характеризуетс  низкой точностью определени  соотношени  топливо-воздух в топке, что приводит к снижению качества регулировани  процесса горени , особенно при существенно инерционном сигнале по содержанию кисдорода в контуре коррекции.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ автоматического регулировани  топочного режима пылеугольного котлоагрегата путем изменени  соотношени  топливо-воздух по сигналу концентрации золы в продуктах сгорани  2.

Использование сигнала по концентрации золы позвол ет повысить точность определени  соотношени  топливо-воздух и тем самым добитьс  повышени  качества регулировани  процесса горени  топлива. Однако собственно концентраци  золы не отражает шлакующие свойства золы и поэтому при регулировании соотношени  топливо воздух не учитываетс  вли ние топочного режима на шлакование поверхностей нагрева котлов, ,что приводит к уменьшению надежности и экономичности.

Цель изобретени  - повышение надеж1 ости регулировани  топочного режима.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу автоматического регулировани  топочного режима пылеугольного котлоагрегата путем изменени  соотношени  топливо-воздух по сигналу концентрации золы в продуктах сгорани  дополнительнр определ ют содержание железа и его магнитных фракций в топливе на входе в котлоагрегат и в золе на выходе и корректируют соотношение топливо-воздух по этим показател м.

Кроме того, содержание железа и его магнитных фракций определ ют путем из мерени  магнитных свойств топлива и золы, например магнитной прониц |емости.

На чертеже приведена функциональна  схема системы автоматического регулировани , реализующей способ автоматического регулировани  топочного режима пылеугольного котлоагрегата.

Система содержит датчик I содержани  железа и датчик 2 содержани  магнитных фракций железа в топливе на входе в котлоагрегат , датчик 3 содержани  железа и датчик 4 содержани  магнитных фракций в золе на выходе котлоагрегата. Датчики подключены к корректирующему регул тору 5, вход которого соединен с блоком

6, определ ющим нагрузку котлоагрегата , через нелинейный блок 7. Выход корректирующего регул тора 5 соединен с входом основного регул тора 8, к которому подключены также датчик 9 концентрации золы и дифференциатор 10, соединенный с бло5 ком 6, определ ющим нагрузку. Регул тор 8 соединен с исполнительным механизмом 11, управл ющим подачей воздуха в котлоагрегат .

Способ автоматического регулироваQ ни  топочного режима пылеугольного котлоагрегата осуществл етс  следующим образом .

Содержание железа, а также отдельных его магнитных фракций в угле и золе в значительной мере определ ет шлакующие

5 свойства золы и, следовательно, уровень (степень) шлаковани  высокотемпературных поверхностей нагрева котлов. Дл  р да месторождений угл  характерно относительное посто нство состава минеральной части за исключением изменени  в щироком диа0 пазоне (0,1-23,3%) содержани  соединений железа и его магнитных фракций. Дл  таких углей именно вариации как содержани  железа, так и его магнитных фракций (например, магнетита) вызывают изменени  плавкостных и шлакующих свойств зо лы топлива.

Кроме того, дл  таких углей характерно значительное вли ние топочного режима (особенно соотношени  топливо-воздух) на изменение шлакующих свойств золы, в том

0 числе температурных условий начала шлаковани  и склоннос;ги к образованию прочности первичных отложений в большой степени (до 80%), обогащенных окислами железа при разных топочных режимах. При этом известно, что соединени  железа с раз5 ной степенью окисленности обладают различными магнитными свойствами. Так, например , магнитна  проницаемость магнетита (FjO йа два пор дка превосходит магнитнуюпроницаемость гематита (FjOj)..

Причем анализ щлаковых отложений показывает , что пристенный слой обладает сильномагнитньш свойством за счет большого содержани  FjQj. Известно, что образование Fj-Q идет в слабоокислительной среде, котора  в пределах топки имеет месч

5 то, особенно при увеличении коэффициента избытка воздуха .j э|а|ерийентах. вы полненных на промыар енны}Г объектах, с уменьшением коэффициента «. избытка воздуха, характеризующего соотношение топливо-воздух, в диапазоне о(1,15 величина магнитной проницаемости золошлакового материала возрастает в 1,6 раза, причем прочность отложений существенно увеличиваетс , а температура начала шлаковани  снижаетс . Таким образом, измерение содержани  железа и его магнитных фракций в угле и золе позвол ет койтролировать и устанавливать такое соотношение топливо-воздух , при котором будет достигнуто минимально возможное шлакование поверхностей нагрева котла. Дл  конкретного котлоагрегата по резуль татам расчета и испытаний дл  каждой нагрузки получают взаимосв зь сигналов по содержанию железа и его магнитных фракци|1 в угле и золе от соотношени  топливовоздух и устанавливают те значени  названных показателей и соответствующее им требуемое соотношение топливо - воздух, при которых имеет место минимально возможный уровень шлаковани . Эти материалы  вл ютс  исходными данными при расчете статических настроек системы регулировани . При изменении содержаний железа и его магнитных фракций в угле на входе в котлоагрегат сигналь от датчиков 1 и 2 измен т свои значени  и под их воздействием корректирующий регул тор 5 измен ет задание основному рагул тору 8, который. воздейству  на исполнительный механизм 11, измен ет соотношение топливо-воздух. Процесс регулировани  будет продолжатьс  до тех пор, пока соотношение сигналов по содержани м железа и его магнитных фракций в угле .и золе, т.е. соотношение сигналов от датчиков 1-4, не будет соответствбвать заданному при данной нагрузке значению. При этом корректирующий регул тор 5 сформирует новое задание регул тору 8, который установит новое требуемое соотношение топливо-воздух, при котором шлакование будет минимально. Если при неизменном содержании железа и его магнитных фракций в угле произойдет изменение содержани  железа и его магнитных фракций в золе, т. е. измен ютс  сигналы от датчиков 3 и 4 при неизменных сигналах от датчиков 1 и 2 (например , за счет изменени  тонины помола, распределени  топлива или воздуха по ширине топки и других факторов), то под воз действием сигналов датчиков 3 и 4 регул тор 5 изменит задание регул тору 8, который установит новое соотношение топливо-воздух , при котором содержание железа и его магнитных фракций в золе на выходе из котла будет соответствовать требуемому и шлакование будет предотвращено . Сигнал по концентрации золы характеризует соотношение топливо-воздух и в системе регулировани  выполн ет функцию об ратной св зи. Это значит, что основной регул тор 8 поддерживает соотношение сигналов «Задание от корректирующего регул тора 5 - концентраци  зоны от датчика 9 и тем самым обеспечиваетс  поддержание требуемого соотношени  топливо-воздух . При изменении нагрузки котла сигнал от блока 6 (например, от регул тора нагрузки котла) через нелинейный блок 7 осуществл ет неравномерное изменение задани  корректирующему регул тору 5 и через дифференциатор 10 воздействует на основной регул тор 8. Тем самым повышаетс  быстродействие системы и улучшаетс  качество регулировани  топочного режима. Предлагаема  система автоматического регулировани  может быть построена на серийно выпускаемых блоках. Следует лишь отметить особенности реализации датчиков содержани  железа и его магнитных фракций . В качестве таковых датчиков могут быть использованы индуктивные анализаторы , с помощью которых определ ют магнитную проницаемость исследуемого материала . Конструктивно индуктивный анализатор представл ет собой, например, полые цилиндры из диэлектрического материала , внутрь которого подаетс  проба угл  или золы. На каждый из цилиндров намотаны по две обмотки; генерирующа , подключенна  к генератору заданной частоты. и сигнальна , выход с которой пропорционален магнитной проницаемости пробы угл  или золы. Измерени  провод тс  на двух или „ jjgg частотах и полученные при этом сигналы по магнитной проницаемости характеризуют содержание железа и его магнитных фракций в угле или золе, Оперативный контроль содержани  железа и его магнитных фракций в золе на выводе из котлоагрегата осуществл етс  путем применени  устройства подготовки пробы, магнитного сепаратора и двух измерительных преобразователей, причем первый из них предназначен дл  определени  содержани  железа в целом и на него проба золы подаетс ДО магнитного сепаратора , а второй - дл  определени  содержани  магнитных фракций и на него проба поступает после магнитного сепаратора. Устройство подготовки пробы содержит заборную трубу, обеспечивающую отбор представительной пробы, и циклон, в котором происходит отделение золы от дымовых газов. Непосредственно на выходе циклона установлен первый измерительный преобразователь. Зола после циклона поступает в измерительный преобразователь и далее в магнитный сепаратор. После магнитного сепаратора выделенна  магнитна  56

фракци  золы поступает во второй измери-нием 15-20 с и посто нной времени 20-30 с,

тельный преобразователь.Учитыва , что данные сигналы используютДинамические свойства системы опера-ректирующих, можно считать динамику сигтивного контрол  содержани  железа вналов вполйе достаточ,ной дл  качественцелом и его магнитных фракций по данным ного поддержани  безшлаковочного режииспытаний характеризуютс  запаздыва-ма работы котлоагрегата.

1084541 с  в системе регулировани  в качестве кор

Claims (2)

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОПОЧНОГО РЕЖИМА ПЫЛЕУГОЛЬНОГО КОТЛОАГРЕГАТА путем изменения соотношения топливо-воздух по сигналу концентрации золы в продуктах сгорания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, определяют содержание железа и его магнитных фракций в топливе на входе в котлоагрегат и в доле на выходе и корректируют соотношение топливо-воздух по этим показателям.

2. Способ по π. 1, отличающийся тем, что содержание железа и его магнитных фракций определяют путем измерения магнитных свойств топлива и золы, например магнитной проницаемости.