SU1477990A1 - Control method for burning gaseous fuel - Google Patents

Control method for burning gaseous fuel Download PDF

Info

Publication number
SU1477990A1
SU1477990A1 SU874289798A SU4289798A SU1477990A1 SU 1477990 A1 SU1477990 A1 SU 1477990A1 SU 874289798 A SU874289798 A SU 874289798A SU 4289798 A SU4289798 A SU 4289798A SU 1477990 A1 SU1477990 A1 SU 1477990A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
fuel
mixture
flow
concentration
carbon monoxide
Prior art date
Application number
SU874289798A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Николаевич Северинец
Виктор Александрович Корягин
Владимир Юрьевич Безруких
Константин Валерьевич Шевелев
Original Assignee
Ленинградский инженерно-строительный институт
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 Ленинградский инженерно-строительный институт filed Critical Ленинградский инженерно-строительный институт
Priority to SU874289798A priority Critical patent/SU1477990A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1477990A1 publication Critical patent/SU1477990A1/en

Links

Landscapes

  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к энергетике и предназначено дл  использовани  в теплотехнических установках при сжигании газообразного топлива. Цель изобретени  - повышение экономичности сжигани  топлива путем повышени  точности регулировани  соотношени  топливо - окислитель. Топливо и окислитель перемешивают перед горением. Измер ют концентрацию оксида углерода в продуктах сгорани  и локальную концентрацию топлива в отдельных точках потока смеси. Поддерживают посто нной степень перемешивани  топлива и окислител , определенную по отклонени м локальных значений концентрации топлива в смеси от ее среднего по сечению потока значени . Измен ют расход окислител  до по влени  оксида углерода в продуктах сгорани , затем усиливают перемешивание топлива и окислител  и уменьшают отклонени  локальных значений концентрации топлива в смеси от ее среднего значени  до исчезновени  оксида углерода в продуктах сгорани . Измер ют получившеес  при этом среднее по сечению потока значение концентрации топлива в смеси и используют это значение в качестве заданного при последующем изменении расхода окислител . В случае, когда не удаетс  довести содержание оксида углерода в продуктах сгорани  до нул  изменением степени смешени  и она достигнет своего предельного значени , поступает сигнал на увеличение расхода воздуха к регул тору. 1 ил.The invention relates to power engineering and is intended for use in thermal installations when burning gaseous fuels. The purpose of the invention is to increase the efficiency of fuel combustion by improving the accuracy of controlling the ratio of fuel to oxidizer. The fuel and oxidizer are mixed before burning. The concentration of carbon monoxide in the combustion products and the local concentration of fuel at specific points in the mixture flow are measured. The degree of mixing of the fuel and the oxidizer is kept constant, determined by the deviations of the local values of the fuel concentration in the mixture from its average over the flow cross section. The oxidant consumption changes until carbon monoxide appears in the combustion products, then the fuel and oxidizer are mixed and the deviations of the local concentration of the fuel in the mixture are reduced from its average value until the carbon monoxide disappears in the combustion products. The resultant value of the concentration of fuel in the mixture over the cross section of the flow is measured and this value is used as the value determined with the subsequent change in the oxidant flow rate. In the case when it is not possible to bring the carbon monoxide content in the combustion products to zero by changing the degree of mixing and it reaches its limiting value, a signal is received to increase the air flow to the regulator. 1 il.

Description

1one

Изобретение относитс  к теплоэнергетике и предназначено дл  использовани  в теплотехнических установках при сжигании газообразного топлива.The invention relates to a power system and is intended for use in thermal installations when burning gaseous fuels.

Цель изобретени  - повышение экономичности сжигани  топлива путем повышени  точности регулировани  соотношени  топливо - окислитель.The purpose of the invention is to increase the efficiency of fuel combustion by improving the accuracy of adjusting the ratio of fuel to oxidizer.

На чертеже представлена схема системы дл  реализации способа.The drawing shows a system diagram for implementing the method.

Система включает трубопровод 1 подачи газа с регул тором 2 расхода и трубопровод 3 дл  подачи, воздуха с регул тором 4 расхода, присоединенные к смесителю 5 с исполнительным механизмом 6. После смесител  5 перед камерой 7 сгорани , снабженной горелкой , установлен прибор 8 дл  определени  средней по сечению потока концентрации газа, соединенный с регул тором 4 расхода воздуха, и прибор 9The system includes a gas supply pipeline 1 with a flow controller 2 and a pipeline 3 for supplying air with a flow regulator 4 connected to mixer 5 with an actuator 6. After mixer 5, an instrument 8 is installed in front of the combustion chamber 7 equipped with a burner over the cross section of the gas concentration flow, connected to the air flow regulator 4, and the device 9

Јь ЧH

sjsj

& :с& :with

дл  определени  степени перемешивани  газа и воздуха, который также соединен с регул тором 4 расхода воздуха и с исполнительным механизмом 6. За камерой 7 сгорани  расположен прибор 10 дл  определени  концентрации оксида углерода в газоходе 11, который соединен с прибором 9 дл  определени  степени перемешивани  газа с воздухомоto determine the degree of mixing of gas and air, which is also connected to the air flow regulator 4 and to the actuator 6. Behind the combustion chamber 7 is an instrument 10 for determining the concentration of carbon monoxide in the flue 11, which is connected to the device 9 to determine the degree of mixing of gas with air

С помощью системы предлагаемый способ реализуют следующим образом. Using the system, the proposed method is implemented as follows.

По трубопроводам 1 и 3 в смеситель 5 подают соответственно газ и воздух, после чего производ т измерение средней по сечению потока концентрации газа в газовоздушной смеси прибором 8 В зависимости от величины средней концентрации газа подаетс  сигнал на регул тор 4 расхода воздуха, которым задаетс  требуемый расход воздуха. Данный расход воздуха  вл етс  лишь приближенным, что обусловлено неточностью в определении даже усредненной по сечению концентрации газа в газо- воздушной смеси. Далее измер ют степень перемешивани  газа с воздухом |с помощью прибора 9, в основу которого положена электрическа  схема газоанализатора с использованием в качестве чувствительного элемента  чейки термохимического детектора по определению горючих компонентов. Подвод газовоздушной смеси к чувстви- тельному элементу осуществл етс  по капилл ру диаметром 0,2 мм, который дискретно перемещаетс  по сечению проточной части. Выходной сигнал по разбалансу электрического моста по- ступает на вторичные приборы - потенциометр и интегратор. Оценка степени перемешивани  определ етс  как сумма отклонений локальных концентраций топлива в отдельных точках по сечению потока от среднего значени  концентрации топлива.Pipelines 1 and 3 supply gas and air, respectively, to mixer 5, after which the average gas concentration in the gas-air mixture is measured by the instrument 8 Depending on the average gas concentration, a signal is sent to the air flow controller 4, which sets the required flow rate of air. This air flow rate is only approximate, due to the inaccuracy in the determination of even the gas-air mixture concentration averaged over the cross section. Next, the degree of gas mixing with air is measured using an instrument 9, which is based on an electrical gas analyzer circuit using a thermochemical detector as a sensitive element of the cell to determine the combustible components. The gas-air mixture is supplied to the sensing element through a 0.2 mm diameter capillary that moves discretely over the cross section of the flow path. The output signal according to the unbalance of the electric bridge is fed to the secondary devices - a potentiometer and an integrator. Estimation of the degree of mixing is defined as the sum of deviations of local concentrations of fuel at individual points along the flow cross section from the average value of the concentration of fuel.

Одновременно проводитс  определение концентрации оксида углерода в продуктах сгорани  с помощью прибора 10 (использован оптико-акустический газоанализатор с вторичным записывающим прибором, имеющим канал дл  выхода управл ющего сигнала), Сигнал о наличии оксида углерода подаетс  на прибор 9, где в зависимости от определенной степени перемешивани  вырабатываетс  управл ющий сигнал наAt the same time, the concentration of carbon monoxide in combustion products is determined using instrument 10 (an optoacoustic gas analyzer is used with a secondary recorder having a channel for the output of a control signal) a control signal is generated on

Q Q

0 5 о Q д 0 5 o Q d

00

5five

исполнительный механизм 6 смесител  5, в котором измен етс  степень перемешивани  топлива с окислителем, пока сигнал о наличии оксида углерода в продуктах сгорани  станет равным нулю. Таким образом при ориентировочно заданном соотношении топливо - окислитель добиваютс  полноты сжигани  топлива.the actuator 6 of the mixer 5, in which the degree of mixing of the fuel with the oxidizing agent varies, until the signal of the presence of carbon monoxide in the combustion products becomes zero. Thus, at approximately the predetermined ratio of fuel to oxidizer, fuel combustion is achieved.

Одновременно с исчезновением оксида углерода в продуктах сгорани  и отменой команды на изменение степени перемешивани  подаетс  от прибора 9 к регул тору 4 расхода воздуха сигнал на уменьшение расхода воздуха до по влени  оксида углерода в продуктах сгорани .Simultaneously with the disappearance of carbon monoxide in the combustion products and the cancellation of the command to change the degree of mixing, the signal from the device 9 to the air flow controller 4 is signaled to reduce the air consumption until the appearance of carbon monoxide in the combustion products.

После того, как на приборе 9 прин т сигнал о наличии оксида углерода в продуктах сгорани , отключаетс  команда на регул тор 4 расхода воздуха. При этом подаетс  управл ющий сигнал от прибора 9 на исполнительный механизм 6 дл  изменени  степени перемешивани  топлива с окислителем в смесителе 5 до исчезновени  оксида углерода в продуктах сгорани .After the device 9 has received a signal about the presence of carbon monoxide in the combustion products, the command on the air flow controller 4 is switched off. In this case, a control signal is supplied from the device 9 to the actuator 6 for changing the degree of mixing of the fuel with the oxidizing agent in the mixer 5 until the disappearance of carbon monoxide in the combustion products.

В случае, когда содержание оксида углерода в продуктах сгорани  не довод т до нул  изменением степени смещени  и она достигает своего предельного значени , т.е. локальные концентрации топлива в отдельных точках по сечению потока не отклон ютс  от его среднего значени , от прибора 9 поступает сигнал на увеличение расхода воздуха к регул тору 4. Это означает , что избыток окислител  достигает своего минимально возможного уровн  дл  полного сжигани  топлива в предлагаемой конструкции камеры 7 сгорани  и горелки. С последней операции (увеличение избытка воздуха) начинаетс  процесс регулировани  в том случае, когда ориентировочно за-, данное соотношение топливо - окислитель оказьюаетс  меньше стехиометри- ческого. IIn the case when the content of carbon monoxide in the combustion products is not brought to zero by changing the degree of displacement and it reaches its maximum value, i.e. local fuel concentrations at certain points over the flow cross section do not deviate from its average value; device 9 receives a signal to increase air flow to controller 4. This means that the excess oxidant reaches its minimum possible level for complete combustion of fuel in the proposed chamber design 7 combustion and burner. With the last operation (an increase in the excess air), the regulation process starts when, approximately, this fuel-oxidizer ratio turns out to be less than stoichiometric. I

После определени  оптимальных соотношени  топливо - окислитель и степени перемешивани  топлива и окислител  измер ют среднее по сечению потока значение концентрации топлива прибором 8 и используют это значение в качестве заданного при последующем регулировании соотношени  топЛИБО - окислитель после изменени  тегаюпроизводитепьности горелки.After determining the optimum fuel-oxidant ratio and the degree of mixing of the fuel and oxidizer, the average over the flow section value of the fuel concentration is measured by the device 8 and this value is used as the TOPLIBO-oxidizer ratio specified in the subsequent adjustment after changing the burner production tag.

Claims (1)

Формула изобретInvention Formula е н и  e ni Способ регулировани  процесса ежи гани  газообразного топлива, включающий подачу топлива и окислител , перемешивание их перед горением, изме-i рение средней по сечению потока концентрации топлива в смеси и изменение расхода окислител  до достижени  заданного значени  средней по сечению потока концентрации топлива в смеси, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности сжигани  путем повышени  точности регулировани  соотношени  топливо - окислитель, дополнительно измер ют концентрацию оксида углерода в про779906The method of controlling the gaseous fuel ejection process, including the supply of fuel and oxidant, mixing them before burning, measuring the average cross-sectional flow of the fuel concentration in the mixture and changing the oxidant flow rate to achieve the specified value of the average cross-sectional flow of the fuel concentration in the mixture, differing in that, in order to increase the efficiency of combustion by increasing the accuracy of controlling the fuel-oxidant ratio, the concentration of carbon monoxide in the pro 779906 is additionally measured дуктах сгорани  и локальную концентрацию топлива в отдельных точках потока смеси, поддерживают посто нной 5 степень перемешивани  топлива и окислител , определенную по отклонени м локальных значений концентрации топлива в смеси от ее среднего по сечению потока значени , измен ют расход Ш окислител  до по влени  оксида углерода в продуктах сгорани , затем усиливают перемешивание топлива и окислител  и уменьшают отклонени  локальных значений концентрации топлива в 15 смеси от ее среднего значени  до исчезновени  оксида углерода в продуктах сгорани , измер ют получившеес  при этом среднее по сечению потока значение концентрации топлива в сме- 20 си и используют это значение в качестве заданного при последующем изменении расхода окислител Combustion samples and local fuel concentration at individual points of the mixture flow, maintain a constant 5 degree of fuel and oxidant mixing, determined from deviations of local values of the fuel concentration in the mixture from its average value over the flow section, change the oxidant consumption III to the appearance of carbon monoxide in the combustion products, then they increase the mixing of the fuel and the oxidizing agent and reduce the deviations of the local values of the fuel concentration in the mixture from the average of it to the disappearance of carbon monoxide in the mixture oduktah combustion, measured poluchivshees wherein the average value of the cross section of flow in the fuel concentration sme- 20 B and use this value as a predetermined change in the subsequent flow of oxidant Воздух , .Air, 8eight II 10ten
SU874289798A 1987-07-27 1987-07-27 Control method for burning gaseous fuel SU1477990A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874289798A SU1477990A1 (en) 1987-07-27 1987-07-27 Control method for burning gaseous fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874289798A SU1477990A1 (en) 1987-07-27 1987-07-27 Control method for burning gaseous fuel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1477990A1 true SU1477990A1 (en) 1989-05-07

Family

ID=21321586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874289798A SU1477990A1 (en) 1987-07-27 1987-07-27 Control method for burning gaseous fuel

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1477990A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2455512C2 (en) * 2003-10-13 2012-07-10 Сименс Акциенгезелльшафт Method and device for aligning fluctuation of fuel composition in gas-turbine plant
RU2482393C2 (en) * 2007-05-23 2013-05-20 Нуово Пиньоне С.п.А. Method and device to control combustion in gas turbine
RU2693538C2 (en) * 2015-03-17 2019-07-03 Интергэс Хитинг Эссетс Б.В. Apparatus and method for mixing combustible gas and combustion air, provided with hot water plant equipped with corresponding heat mass flow sensor, and method for measuring mass flow rate of gas stream

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 590552, кл. F 23 N 1/02, 1975. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2455512C2 (en) * 2003-10-13 2012-07-10 Сименс Акциенгезелльшафт Method and device for aligning fluctuation of fuel composition in gas-turbine plant
RU2482393C2 (en) * 2007-05-23 2013-05-20 Нуово Пиньоне С.п.А. Method and device to control combustion in gas turbine
RU2693538C2 (en) * 2015-03-17 2019-07-03 Интергэс Хитинг Эссетс Б.В. Apparatus and method for mixing combustible gas and combustion air, provided with hot water plant equipped with corresponding heat mass flow sensor, and method for measuring mass flow rate of gas stream

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4406611A (en) Method for operating a gasification burner/heating boiler installation
GB1534288A (en) Method and apparatus for the automatic regulation of the air ratio in combustion
KR890000342B1 (en) System for controlling combustion and o2 in the flue gases from combustion processes
ES454245A1 (en) Method of and apparatus for controlling combustion
JPS5654346A (en) Controller for air fuel ratio
ES478842A1 (en) Method and apparatus for the control of the carbon level of a gas mixture reacting in a furnace chamber
SU1477990A1 (en) Control method for burning gaseous fuel
US4493635A (en) Oxygen-enriched air ratio control device for combustion apparatus
KR100955733B1 (en) Methods and systems for measuring and controlling the percent stoichiometric oxidant in an incinerator
US4447204A (en) Combustion control with flames
JPH0254499B2 (en)
JPS63314450A (en) Oxygen sensor evaluator
WO1998029691A3 (en) Method and apparatus for burning process gas
TW256874B (en)
FR2293668A1 (en) Combustion control - by using oxygen content of waste gases to regulate the combustion air supply
JPH074267A (en) Fuel gas supply device for gas turbine
US4285663A (en) Process and apparatus for the continuous burning of a fuel
SE8200867L (en) METHOD AND METHOD FOR REGULATING AIR FUEL CONDITION IN A FLAMMABLE MIXTURE FEED TO A COMBUSTION APPLIANCE
JPS5529750A (en) Method and apparatus for continuous measurement of maximum burning rate of gas
JPS604724A (en) Combustion method by oxygen-enriched air for combustion
SU1462067A1 (en) Method of controlling combustion process
JPS5767724A (en) Controlling method of air fuel ratio
JPS6020649B2 (en) Required air amount control device for gaseous fuel
SU1180392A1 (en) System for regulating composition of atmosphere in scale-free heating furnace
SU1186899A1 (en) Method of determining coefficient of oxidizer surplus in burning mixtures