SU1093877A1 - Method of checking fuel incomplete combustion - Google Patents

Method of checking fuel incomplete combustion Download PDF

Info

Publication number
SU1093877A1
SU1093877A1 SU823515140A SU3515140A SU1093877A1 SU 1093877 A1 SU1093877 A1 SU 1093877A1 SU 823515140 A SU823515140 A SU 823515140A SU 3515140 A SU3515140 A SU 3515140A SU 1093877 A1 SU1093877 A1 SU 1093877A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sensor
signal
diffusion
passed
diffusion membrane
Prior art date
Application number
SU823515140A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Назарович Щербань
Неонил Израилевич Фурман
Василий Николаевич Тарасевич
Василий Васильевич Бабушкин
Original Assignee
Институт технической теплофизики АН УССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт технической теплофизики АН УССР filed Critical Институт технической теплофизики АН УССР
Priority to SU823515140A priority Critical patent/SU1093877A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1093877A1 publication Critical patent/SU1093877A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ХИМИЧЕСКОГО НЕДОЖОГА ТОПЖВА путем измерени  сигнала , пропорционального суммарному тепловому эффекту реакции окислени  горючих компонентов Нд и СО, датчиком в принудительном потоке анализируемой пробы, отличающийс  тем, что, с целыО повышени  его точности , часть анализируемой пробы пропускают через диффузионную мембрану, измер ют сигнал, пропорциональный суммарному тепловому эффекту реакции окислени  горючих компонентов СО и Hj, датчиком в диффузионном потоке, вычитают из сигнала датчика, расположенного в принудительном потоке, сигнал датчика, расположенного в диффузионном потоке, и по полученной разности сигналов суд т о концентг рации продуктов химического недожога топлива. СО 00 00 4J THE METHOD OF CONTROL CHEMICAL UNDERLETE OF POGZHV by measuring the signal proportional to the total thermal effect of oxidation of combustible components Nd and CO, by means of a sensor in the forced flow of the sample, which is measured through a diffusion membrane, and measured through an increase in its accuracy, a part of the analyzed sample is passed through the diffusion membrane and passed through the diffusion membrane and measured through the diffusion membrane and passed through the diffusion membrane and passed through a diffusion membrane and a part of the analyzed sample passed through the diffusion membrane and passed through the diffusion membrane. proportional to the total thermal effect of the oxidation reaction of the combustible components CO and Hj, by the sensor in the diffusion flow, is subtracted from the sensor signal located in the receiver the flow signal, the signal of the sensor located in the diffusion flow, and the resulting difference of signals judge the concentration of products of chemical underburning fuel. CO 00 00 4J

Description

1 Изобретение относитс  к контролю горени  и может быть использовано в системах автоматического контрол  и регулировани  процесса сжигани  топлива энергетических парогенераторов, промышленных котлов, печей и других топливоиспользующих агрегатов. Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ контрол  химического недожога топлива путем измерени  сигнала, пропорционального суммарному тепловому эффекту реакции.окислени  горючих компонентов Нг и СО, дат чиком в принудительном потоке анализируемой пробы lj . Недостатком известного способа  в л етс  низка  надежность контрол  хи мического недожога топлива при наличии в анализируемой пробе водорода Hi и окиси углерода СО. В этом случа выходной сигнал измерительной мостовой схемы дл  этого способа контрол  можно записать в виде . ,С,К2С2 (1) где С, и Ci - концентрации соответственно водорода Hj. и V окиси углерода; К, и Кг - коэффициенты передачи датчика соответственн по Н и СО. Так как коэффициенты К и К не равны, причем К, К, в силу более высокой теплотворной способности водорода, нельз  получить однозначную зависимость сигнала датчика от суммы горючих СО + Нг. в отход щих газах. Цель изобретени  - повышение точ ности контрол  химического недожога топлива. Поставленна  цель достигаетс  тем,что согласно способу контрол  химического недожога топлива путем измерени  сигнала, пропорциональног суммарному тепловому эффекту реакции окислени  горючих компонентов Н2 и СО, датчиком в принудительном поток анализируемой пробы часть анализиру мой пробы пропускают через диффузионную мембрану, измер ют сигнал, пр порциональный суммарному тепловому эффекту реакции окислени  горючих компонентов СО и Hg, датчиком в диф фузионном потоке, вычитают из сигна ла датчика, расположенного в принудительном потоке, сигнал датчика, расположенного в диффузионном поток и по полученной разности сигналов 77 суд т о концентрации продуктов химического недожога топлива. На фиг. 1 представлена схема устройства , реализующего способ контрол  химического недожога топлива; на фиг. 2 - градуировочные характеристики датчика, расположенного в принудительном потоке; на фиг. 3 - . градуировочные характеристики датчика , расположенного в диффузионном потоке; на фиг. 4 - градуировочна  характеристика устройства, реализующего способ контрол  химического недожога топлива. Устройство дл  контрол  химического недожога топлива (фиг. 1) содержит датчик 1, расположенный в принудительном потоке, и датчик 2, расположенный в диффузионном потоке, в смежные плечи мостовых схем которьк включены идентичные по своим геометр ическим и электро-тепловым параметрам рабочие 3 и сравнительные 4 чувствительные элементы и одинаковые по величине плечи 5 отношени . Дл  корректировки нул  мосты содержат нуль-корректоры 6. Питание мостов .осуществл етс  от стабилизированного электрического источника 7. Рабочие чувствительные элементы представл ют собой платиновые термосопротивлени , зафиксированные в слое твердого носител  из активной окиси алюмини  и нагреваемые электрическим током. Поверхность носител  покрыта мелкодисперсным низкотемпературным катализатором, например платино-палладиевым . Сравнительные элементы выполнены аналогично рабочим, но не содержат каталитического покрыти . Чувствительные элементы 3 и 4 датчика 1 установлены в пробоприемнике 8 непосредственно в принудительном потоке анализируемой пробы, а чувствительные элементы 3 и 4 датчика 2 - в камере 9, котора  отделе.на от основного потока диффузионной мембраной 10. Мембрана 10 может быть изготовлена из тонкой пленки, проницаемой дл  окиси углерода и водорода, или пористого материала, например из спеченных под давлением металлокерамических гранул на основе никел , или из многор дной взрывозащитной сетки. - Мостовые измерительные схемы датчиков 1 и 2 включены встречно, т.е. обеспечиваетс  вычитание их сигналов. Разность сигналов измер етс  показывающим прибором 11, причем из сигнала моста датчика 1 вычитаетс  часть сигнала моста датчика 2, задаваема  делителем 12 напр жени . При наличии химического недожога происходит окисление горючих компонентов СО и Нг на рабочих чувствительных элементах 3 мостов датчиков 1 и 2. Величина полезного сигнала датчи ка 1 - Ид зависит от теплового эффекта и полноты окислени  на нем горючего компонента, причем из-за различи  физико-химических свойств Н и СО коэффициенты.передачи соответственно Kj - пр ма  13 и KI пр ма  14 (фиг. 2) различны и К, К На фиг. 3 представлены градуировочные характеристики датчика 2 на На - пр ма  15 и СО - пр ма  16 в диффузионном потоке анализируемой пробы продуктов горени . Вследствие различи  коэффициентов диффузии Hj и СО коэффициенты передачи в диффузионном потоке .к, и К отличаютс  о соответствующих коэффициентов в при нудительном потоке К| и Кг, причем их соотношени  не равны . v; , kCx Выходной сигнал датчика 2 Иц К/С, + КгСг. , (3) Разностный сигнал устройства рай -ИжГрид ,(:к -jbKOc, -( -jbKx)a2 ,( где ft - дол -сигнала датчика, расп ложенного в диффузионном потоке, вычитаема  из сигн ла датчика, расположенного в принудительном йотоке. (2) 774 Из уравнени  (4) очевидно, что, выбрав величину j3 из услови  ,, л, К- 1 откуда получаем уравнение (:с,+-С4у в котором коэффициент пропорциональности tC-|/,-.jbk, )C2-y 2 Градуировочна  характеристика устройства 17 приведена на фиг. 4. Сигнал , измер емый показьшающим прибором 11, пропорционален суммарной концентрации Н и СО. Способ контрол  химического недо жога топлива осуществл етс  следующим образом. В процессе градуировки определ ют градуировочные характеристики датчиков 1 и 2 и величину А , которую устанавливают с помощью движка делител  12. Таким образом, пЬказывающй прибор 11 показывает величину химического недожога, пропорциональную содержанию Hj. и СО. Использование предлагаемого способа контрол  химического недожога топлива позвол ет повысить точность контрол  и получить сигнал на показывающем приборе пропорциональный содержанию НдИ СО, что в свою очередь позвол ет повысить эффективность контрол  качества сжигани  топлива и снизить выбросы продуктов химнедо «кога в атмосферу.1 The invention relates to the control of combustion and can be used in the systems of automatic control and regulation of the combustion process of energy steam generators, industrial boilers, furnaces and other fuel-using units. The closest to the invention is a method of controlling the chemical underburning of fuel by measuring a signal proportional to the total thermal effect of the reaction. Oxidation of combustible components Hg and CO by a sensor in the forced flow of the analyzed sample lj. The disadvantage of this method is low reliability of the control of chemical underburning of fuel in the presence of hydrogen Hi and carbon monoxide CO in the sample being analyzed. In this case, the output signal of the measuring bridge circuit for this monitoring method can be written as. , C, K2C2 (1) where C, and Ci are concentrations of hydrogen Hj, respectively. and V carbon monoxide; K, and Kg - sensor transmission coefficients, respectively, for H and CO. Since the coefficients K and K are not equal, and K, K, due to the higher calorific value of hydrogen, it is impossible to obtain a unique dependence of the sensor signal on the sum of combustible CO + Ng. in waste gases. The purpose of the invention is to improve the accuracy of control of chemical underburning of fuel. The goal is achieved by the method of controlling chemical underburning of fuel by measuring the signal proportional to the total thermal effect of the oxidation of combustible components H2 and CO, a sensor in a forced flow of the sample being analyzed, a part of the analyzed sample is passed through a diffusion membrane, measuring the signal proportional to the total the thermal effect of the oxidation of the combustible components CO and Hg, by a sensor in the diffusional flow, is subtracted from the sensor signal located in the forced sweat OC, the signal of the sensor located in the diffusion flow and on the obtained difference of the signals 77 judges the concentration of products of the chemical underburning of fuel. FIG. 1 shows a diagram of a device that implements a method for controlling chemical underburning of fuel; in fig. 2 - calibration characteristics of the sensor located in the forced flow; in fig. 3 -. calibration characteristics of the sensor located in the diffusion flow; in fig. 4 - calibration characteristic of the device that implements the method of controlling the chemical underburning of fuel. The device for monitoring the chemical underburning of fuel (Fig. 1) contains a sensor 1 located in the forced flow, and a sensor 2 located in the diffusion flow, the adjacent arms of the bridge circuits which include identical in their geometrical and electro-thermal parameters working 3 and comparative 4 sensitive elements and the same size shoulders 5 ratios. To correct the zero, the bridges contain zero-equalizers 6. The bridges are powered from a stabilized electric source 7. The operating sensing elements are platinum thermal resistors, fixed in a layer of solid carrier of active alumina and heated by an electric current. The surface of the carrier is coated with a fine low-temperature catalyst, for example, platinum-palladium. Comparative elements are made similar to the working ones, but do not contain a catalytic coating. Sensing elements 3 and 4 of sensor 1 are installed in the sample receiver 8 directly in the forced flow of the sample being analyzed, and sensitive elements 3 and 4 of sensor 2 are installed in chamber 9, which is separated from the main flow by a diffusion membrane 10. The membrane 10 can be made of a thin film permeable to carbon monoxide and hydrogen, or to a porous material, for example, from nickel-based metal-ceramic granules sintered under pressure, or from a multi-explosion network. - Bridge measuring circuits of sensors 1 and 2 are included in the opposite direction, i.e. provides the subtraction of their signals. The difference of the signals is measured by the indicating device 11, and the part of the signal of the bridge of the sensor 2, defined by the voltage divider 12, is subtracted from the signal of the bridge of the sensor 1. In the presence of chemical underburning, oxidation of the combustible components CO and Ng takes place at the working sensing elements of the 3 bridges of sensors 1 and 2. The useful signal of the sensor 1 - Id depends on the thermal effect and the complete oxidation of the combustible component on it, moreover, due to the difference in physical and chemical the properties of the H and CO coefficients. the transmissions, respectively, Kj — right 13 and KI right 14 (FIG. 2) are different, and K, K FIG. Figure 3 shows the calibration characteristics of sensor 2 on Na - Direct 15 and CO - Direct 16 in the diffusion flow of the analyzed sample of combustion products. Due to the difference in diffusion coefficients Hj and CO, the transmission coefficients in the diffusion flux. K and K differ from the corresponding coefficients in the inductive flux K | and Kg, and their ratios are not equal. v; , kCx The output signal of the sensor 2 Itz K / S, + KgSg. , (3) The differential signal of the device paradise is IGGrid, (: to –jbKOc, –– (–jbKx) a2, (where ft is the fraction of the signal from the sensor located in the diffusion flow, subtracted from the sensor signal located in the forced current). (2) 774 From equation (4) it is obvious that by choosing the value of j3 from the condition, l, K-1, from which we obtain the equation (: s, + - C4y in which the proportionality coefficient tC- | /, -. Jbk,) C2 -y 2 The calibration characteristic of the device 17 is shown in Fig. 4. The signal measured by the measuring device 11 is proportional to the total concentration of H and CO. The fuel burner is performed as follows: During the calibration process, the calibration characteristics of sensors 1 and 2 and the value A, which is set with the help of divider 12, are determined. Thus, predictor 11 shows the magnitude of chemical underburning proportional to the content of Hj and CO. Use The proposed method of controlling the chemical underburning of fuel makes it possible to increase the control accuracy and to receive a signal on the indicating device proportional to the content of NdI CO, which in turn allows an increase in The efficiency of quality control of fuel combustion and reduce emissions of Himnedo products to the atmosphere.

UgUg

оabout

Фиг 2Fig 2

идwas going

1515

%%

Фиг.ЗFig.Z

Claims (1)

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ХИМИЧЕСКОГО НЕДОЖОГА ТОПЛИВА путем измерения сиг-, нала, пропорционального суммарному тепловому эффекту реакции окисления горючих компонентов Нг й СО, датчиком в принудительном потоке анализируемой пробы, отличающийся тем, что, с целью повышения его точности, часть анализируемой пробы пропускают через диффузионную мембрану, измеряют сигнал, пропорциональный суммарному тепловому эффекту реакции окисления горючих компонентов СО и Н^, датчиком в диффузионном потоке, вычитают из сигнала датчика, распо- ложенного в принудительном потоке, сигнал датчика, расположенного в диффузионном потоке, и по полученной разности сигналов судят о концентрации продуктов химического недожога топлива.METHOD FOR CONTROL OF CHEMICAL underburning The signal FUEL by measuring, Nala proportional to the total thermal effect of the oxidation reaction of combustible components H r th CO sensor in a forced stream analysis sample, characterized in that, in order to increase its accuracy, some of the analysis sample is passed through the diffusion membrane measure the signal proportional to the total thermal effect of the oxidation reaction of the combustible components CO and H ^ by the sensor in the diffusion flow, subtract from the signal of the sensor located in the forced Yelnia stream signal sensor arranged in the diffusion flow, and the resulting difference signal is judged on the chemical concentration of unburnt fuel.
SU823515140A 1982-11-23 1982-11-23 Method of checking fuel incomplete combustion SU1093877A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823515140A SU1093877A1 (en) 1982-11-23 1982-11-23 Method of checking fuel incomplete combustion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823515140A SU1093877A1 (en) 1982-11-23 1982-11-23 Method of checking fuel incomplete combustion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1093877A1 true SU1093877A1 (en) 1984-05-23

Family

ID=21036937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823515140A SU1093877A1 (en) 1982-11-23 1982-11-23 Method of checking fuel incomplete combustion

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1093877A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Верховский Н.И. Сжигание высокосернистого мазута на электростанци х. М., Энерги , 1970, с. 262. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4419190A (en) Method and apparatus to measure the operating temperature of solid electrolyte-type gas sensors
KR900000823B1 (en) Calorimeter and method of obtaining the carloric value
US3791936A (en) Method and apparatus for monitoring the total combustibles and oxygen content of a gas
US6764591B1 (en) Potentiometric sensors comprising yttria-stabilized zirconia and measurement method of total NOx sensing without CO interference
CA1263145A (en) Apparatus for measuring combustible gas concentration in flue gas
US4128458A (en) Combustible element and oxygen concentration sensor
US3674436A (en) Exhaust gas analyzer for internal combustion engines
US6093295A (en) Gas sensor
US4319966A (en) Technique for monitoring SO3, H2 SO4 in exhaust gases containing SO2
US4201550A (en) Process and apparatus for the determination of the total organic substance content of gases by a flame ionization detector
US6540892B1 (en) Sensor for determining the concentration of gas components in a gas mixture
US4664773A (en) Air-to-fuel ratio sensor for an automobile
EP0407818B1 (en) Hydrogen Gas Analyzer
SU1093877A1 (en) Method of checking fuel incomplete combustion
US4325911A (en) Stack gas analyzer and thermal oxidation device therefor
CA1096197A (en) Apparatus for measuring excess oxygen or combustibles in a gaseous sample of a combustion process
JP3510447B2 (en) Gas concentration measurement method
EP0700518A1 (en) Method and device for detection of oxidizable materials in a space
US20090223819A1 (en) Circuit arrangement for operating a guide probe
JPH05264501A (en) Measuring apparatus of hydrocarbon concentration
Schüle et al. Soot sensor based on a porous solid electrolyte cell
RU2092828C1 (en) Gas measuring sensor
EP0899571A2 (en) Method for selective gas sensors based on non-linear gas reactions.
Häfele et al. Measurement of ammonia with the solidox—NH3 system
SU1286985A1 (en) Method of determining concentration of combustible gases