SU1630430A1

SU1630430A1 - Device for measuring carbon content of fly ash from pulverized coal boilers

Info

Publication number: SU1630430A1
Application number: SU894727249A
Authority: SU
Inventors: В.Н. Тарасевич; В.Г. Семеновский; В.В. Баринов; В.В. Платонов; В.В. Бабушкин
Original assignee: Институт технической теплофизики АН УССР
Priority date: 1989-08-02
Filing date: 1989-08-02
Publication date: 1992-08-23

Abstract

Цель изобретени повышение точности и уменьшение времени котроч путем автоматизации процесса измерение Устройство содержит проточнпй ре кгир 4 дл газификации углерода анализируемой пробы золы, осуществл емой потоком о исли- тел в кип щем слое с последующим измерением газообразных продуктов газификации как аналога величины мехнедожо- га топлива. В устройство введен блок 23 программного управлени дл коммутации элементов автоматики при проведении измерени . 1 ил.The purpose of the invention is to improve the accuracy and reduce the time spent by automating the measurement process. The device contains a flow protocol 4 for carbon gasification of the analyzed ash sample, carried out by the flow of effluent in a fluidized bed, followed by measurement of gaseous gasification products as an analogue of the value of fuel injected fuel. A software control unit 23 is inserted into the device for switching the automation elements during the measurement. 1 il.

Description

Изобретение относитс к теплоэнергетике , а именно к устройствам контрол режима горени пылевидного топлива в топочных камерах котлоагрегатов, и предназначено дл определени содержани теплопотерь топлива в эоловых уносах тепловых электростанций. Оно может быть использовано в металлургии, в технике строительных материалов на объектах с камерным сжиганием пылеугольного топлива .The invention relates to a power system, namely to devices for monitoring the combustion mode of pulverized fuel in the combustion chambers of boiler units, and is intended to determine the heat loss content of fuel in the eolian ash of thermal power plants. It can be used in metallurgy, in engineering of building materials on objects with chamber combustion of pulverized coal.

Целью изобретени вл етс повышение точности и уменьшение времени контрол путем автоматизации процесса измерени .The aim of the invention is to improve the accuracy and reduce the monitoring time by automating the measurement process.

На чертеже представлена схема устройства .The drawing shows a diagram of the device.

Устройство содержит трубопровод 1 штатного пробоотборника летучей золы, дозатор 2 летучей золы, выходной трубопровод 3 дозатора, проточный реактор 4, газопроницаемую решетку 5, электронагреватель б, регул тор 7 температуры нагрева реактива (стабилизатор), источник 8 злектроэнер1ии , термопару 9, патрубок 10 дл удалени эолового остатка, трубопровод 11 дл отбора продуктов газификации, электромагнитные трехходовые краны 12, анализатор 13 продуктов газификации, термохимический датчик 14 дл измерени концентрации оксида углерода, интегратор 15, вторичный прибор 16. трубопровод 17 дл ввода окислител , регул тор 18 расхода, регул тор 19 давлени , трехходовый электромагнитный кран 20, регул тор 21 давлени , воздушный эжектор 22. блок 23 программного управлени .The device contains a pipeline 1 of a standard sampler for fly ash, a batcher 2 of fly ash, an outlet pipeline 3 for the batcher, a flow reactor 4, a gas-permeable grid 5, an electric heater b, a regulator 7 for the heating temperature of the reagent (stabilizer), a source 8 of electrical energy, a thermocouple 9, a branch pipe 10 for removal of aeolian residue, pipeline 11 for sampling gasification products, three-way electromagnetic taps 12, gasification products analyzer 13, thermochemical sensor 14 for measuring carbon monoxide concentration, integrator 15, secondary device 16. pipeline 17 for input of oxidizer, flow regulator 18, pressure regulator 19, three-way electromagnetic valve 20, pressure regulator 21, air ejector 22. program control unit 23.

Дозатор 2 летучей золы предназначен дл отброса пробы золы и подачи этой пробы в реактор 4. Он содержит дозирующую емкость, электромагнитный привод и трубопроводы , которыми он св зан со штатным устройством дл отбора золы и проточным реактором 4. Электромагнитный привод дозатора 2 св зан с блоком 23 программного управлени . Проточный реактор 4 предназначен дл газификации углерода анализируемой пробы золы, осуществл емой вThe fly ash dispenser 2 is designed to throw off the ash sample and feed this sample to the reactor 4. It contains a metering tank, an electromagnetic drive and pipelines that connect it to the standard ash extraction device and the flow reactor 4. Electromagnetic drive of the dispenser 2 is connected to the unit 23 software controls. The flow reactor 4 is designed to gasify the carbon of an analyzed ash sample, carried out in

(Л(L

СWITH

о ыabout s

4four

СА ОSA Oh

кип щей золи потоком окислител , подаваемым снизу по трубопроаоду 17, Реактор выполнен и виде конусного цилиндра, и часть которого перекрыта газопроницаемой решеткой 5. На решотку 5 из дозатора 2 поступает проба золы Верхн часть ре зктора снабжена патрубком 10 дл удалени золового остатка и трубопроводом 11 - дл отбора продуктов газификации на анализ . Дл поддержани посто нной температуры газификации реактор снабжен системой, в которую входит электронагреватель б, регул тор 7 температуры, источник 8 электроэнергии и термопара 9. В трубопроводе 11 дл отбора продуктов газификации установлены электромагнитный трехходовый кран 12, анализатор 13 продуктов газификации и воздушный эжектор 22, Анализа юр 13 продуктов газификации включает термохимический датчик 14 дл измерени концентрации оксида углерода, интегратор 15 и вторичный прибор 16. шкала которого отградуирована и массовых процентах углерода золы. Интегратор 15 интегрирует по времени выходной сигнал датчика 14 и подает его на вторичный прибор 16.boiling sols with an oxidant stream supplied from the bottom through pipeline 17, the reactor is made as a conical cylinder, and part of which is blocked by a gas-permeable grill 5. A sample of ash is fed to the grate 5 Upper part of the reactor is equipped with a pipe 10 to remove the ash residue and pipe 11 - for the selection of gasification products for analysis. To maintain a constant gasification temperature, the reactor is equipped with a system that includes electric heater b, temperature controller 7, electric power source 8 and thermocouple 9. A three-way electromagnetic valve 12, gasification product analyzer 13 and air ejector 22 are installed to select gasification products; Analysis of the gasification product legal 13 includes a thermochemical sensor 14 for measuring the concentration of carbon monoxide, an integrator 15 and a secondary device 16. The scale of which is calibrated and the mass percentage x ash carbon. The integrator 15 time integrates the output signal of the sensor 14 and supplies it to the secondary device 16.

В трубопроводе 17 дл ввода окислител установлены регул тор 18 расхода, регул тор 19 давлени м электромагнитный трехходовый кран 20, вход которого подсоединен к источнику окислител (сжатый воздух), а выходы соответственно - к регул тору 18 расхода и регул тору 19 давлени . Блок 23 программно о управлени предназначен дл включени элементов схемы в соответствии с временной циклограммой. Он имеет линии коммутации с дозатором 2 летучей золы, электромашитиыми трехходовыми кранами 12 и 20 и интегратором 15. Вход блока св зан с регул тором 7 температуры системы стабилизации нагрева реактора . Блок управлени выполнен в виде командного аппарата, временную циклограмму которого составл ют интервалы, необходимые дл ввода пробы золы в проточный реактор, газификации углерода, удалени эолового остатка и времени на стабилизацию температуры реактора.A flow regulator 18 is installed in the pipeline 17 for introducing an oxidant, a pressure regulator 19 is an electromagnetic three-way valve 20, the inlet of which is connected to an oxidizer source (compressed air), and the outlets respectively to the flow regulator 18 and the pressure regulator 19. The software control unit 23 is designed to include circuit elements in accordance with the time sequence diagram. It has switching lines with a fly ash dispenser 2, three-way electrofishing three-way valves 12 and 20, and an integrator 15. The unit input is connected to the temperature regulator 7 of the reactor heating stabilization system. The control unit is designed as a command apparatus, the time sequence of which consists of the intervals required for the introduction of the ash sample into the flow reactor, carbon gasification, removal of the aeolian residue and time to stabilize the reactor temperature.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Проточный реактор 4 подключают ч источнику 8 электрической энергии и к источнику сжатого воздуха (окислител ). Окислитель черва электромагнитный трехходовый кран 20 и регул тор 18 расхода поступает внутрь реактора 4. Часть окислител через патрубок 10 поступает в атмосферу , а втора часчь по трубопроводу 11 через электромагнитный трехходовый крзп The flow reactor 4 is connected to a source of electrical energy 8 and to a source of compressed air (oxidizer). Oxidizer worm electromagnetic three-way valve 20 and the flow regulator 18 enters the inside of the reactor 4. Part of the oxidizer through the nozzle 10 enters the atmosphere, and the second through pipe 11 through the electromagnetic three-way crucible

12 - в термохимический датчик 14 и далее во всасывающий штуцер воздушною ожекто- ра 22, При достижении заданной температуры реактора 4, контролируемой12 - to the thermochemical sensor 14 and further to the suction fitting of the air detector 22. When the set temperature of the reactor 4 is reached,

термопарой 9, регул тор 7 температуры включает блок 23 программного управлени . С этого момента начинаетс цикл измерени . Блок управлени подключает электромагнитный привод дозатора 2 лету0 чей золы и проба золы, наход ща с в дозирующей емкости, поступает по трубопроводу 3 в проточный реактор А и накапливаетс на решетке 5. При отключении электромагнитного привода выходное от5 верстие дозирующей емкости закрываетс , а через входное отверстие она заполн етс очередной пробой золы, котора непрерывным потоком поступает по трубопроводу 1 штатного устройства дл отбора летучей зо0 лы. Поток окислител ,посто нно поступаю- , щий из трубопровода 17, создает кип щий слой на поверхности решетки 5, и в слое золы происходит низкотемпературна газификаци частиц углеродй. Часть продуктовthermocouple 9, temperature controller 7 includes a software control unit 23. From this moment the measurement cycle begins. The control unit connects the electromagnetic drive of the batcher of the 2 fly ash and the ash sample, which is in the metering tank, enters through flow line 3 into the flow reactor A and accumulates on the grid 5. When the electromagnetic drive is turned off, the output of the metering tank is closed, and through the inlet it is filled with another sample of ash, which flows in a continuous stream through conduit 1 of the standard device for the selection of volatile ashes. The oxidant stream, which is continuously supplied from pipeline 17, creates a fluidized bed on the surface of the lattice 5, and low-temperature gasification of carbon particles occurs in the ash layer. Part of the products

5 газификации.по трубопроводу 11 поступает в термохимический датчик 14 и далее через воздушный эхектор22 - г атмосферу. Оксид / углерода, содержащимс в продуктах гази- - фикации, окисл етс на гермокаталигичс0 ских элементах датчика с выделением дополнительного тепла. Термоэффект реакции окислени воспринимаетс измерительной схемой и выходной сигнал датчика поступает на интегратор 15, подключенный5 gasification. Pipeline 11 enters the thermochemical sensor 14 and then through the air ekhektor22 - g atmosphere. The oxide / carbon contained in the gasification products is oxidized on the hermetic encapsulated elements of the sensor with the release of additional heat. The thermal effect of the oxidation reaction is sensed by the measuring circuit and the sensor output signal is fed to the integrator 15, connected

5 к блоку 23 управлени . В интеграторе 15 выходной сигнал датчика интегрируетс по времени и поступает на вторичный прибор, отградуированный о массовых процентах углерода. По истечении интервала времени5 to control block 23. In integrator 15, the output signal of the sensor is integrated over time and fed to a secondary device, calibrated with mass percent carbon. After a time interval

0 газификации золы блок 23 программного управлени переключает электромагнитные трехходовые краны 12 и 20 и отключает интегратор 15. В устройстве начинаетс операци удалени золового остатка анали5 зируемой пробы, Поток окислител , поступающий Б реактор через регул тор 19 давлени выносит в атмосферу эоловой остаток пробы через патрубок 10, а через термохимический датчик 14 поступает0 ash gasification software control unit 23 switches the three-way electromagnetic taps 12 and 20 and turns off the integrator 15. The device starts the operation of removing the ash residue of the sample being analyzed. Oxidant flow entering the B reactor through the pressure regulator 19 delivers the aeolian sample to the atmosphere through the nozzle 10 , and through thermochemical sensor 14 enters

0 атмосферный воздух из второго входа электромагнит наго трехходового крана 12, Временной ин гервал удалени золового остатка (продувка) длитс несколько секунд и блок программного управлени отключает линии0 atmospheric air from the second input of the electromagnet of the three-way valve 12, the time interval for removing the ash residue (purging) lasts a few seconds and the program control unit shuts off the lines

5 коммутации, св занные с электромагнитными трехходовыми кранами 12 и 20. Через реактор 4 вновь поступает окислитель из регул тора 18 расхода, часть которого направл етс по трубопроводу 11 о термохимический датчик 14, Система стабилизации5 are connected to the electromagnetic three-way valves 12 and 20. The oxidizer from the flow controller 18 re-enters the reactor 4, part of which is sent through line 11 to the thermochemical sensor 14, the stabilization system

температуры нагрева реактора восстанавливает температуру до заданного ранее (ус тановленного) Значени . На этом полный цикл измерени завершаетс и блок программного управлени повтор ет очередной цикл.The heating temperature of the reactor restores the temperature to a previously set (established) value. This completes the complete measurement cycle and the software control unit repeats the next cycle.

Claims

The invention The device for determining the carbon content in fly ash of pulverized coal boilers containing a fly ash dispenser, a flow reactor for gasification of a sample of ash in a fluidized bed, equipped with a regulator of stabilization of the heating temperature and pipelines for the introduction of ash and oxidant And for the removal of products (azification and removal of the aeolian residue, a source of compressed air, a software control unit and a gasification product meter, including a thermochemical carbon monoxide sensor and a secondary instrument, doped in mass percent carbon ash, characterized in that, in order to

improving accuracy and reducing control time by automating the measurement process; it additionally contains two electromagnetic three-way valves,

pressure regulator, flow regulator and integrator, the first ectroma nitrin valve is installed in the oxidizer inlet pipeline, its input is connected to a compressed air source, and both outputs are connected to the reactor - the first through the flow regulator, the second - through the pressure regulator the pipeline for the removal of gasification products installed a second electromagnetic valve., the first input of which is connected to

5 reactor, the second - with the atmosphere, the output is connected to a thermochemical sensor, the output of which is connected to the integrator and the secondary device, a batcher of fly ash, an integrator and both electromagnetic

0 cranes are connected to the outputs of the software control unit, the input of which is connected to the heating temperature stabilization controller,