SU510622A1

SU510622A1 - The way to control the flame of the burner

Info

Publication number: SU510622A1
Application number: SU2006354A
Authority: SU
Inventors: Марк Яковлевич Хесин; Владимир Александрович Деянов; Борис Петрович Попов; Валерий Вениаминович Сауткин
Priority date: 1974-03-20
Filing date: 1974-03-20
Publication date: 1976-04-15

Description

Изобретение относитс к области автоматического управлени работой горелочпых устройств и может быть использовано дл контрол факела мазутных, газовых и пылеутольпых горелок,The invention relates to the field of automatic control of the operation of burner devices and can be used to monitor the torch of oil-fired, gas and dust-fired burners,

Одним из важнейших условий обеспечени автоматического или дистанционного управлени работой горелочпых устройств вл етс надежный селективный контроль наличи пламени отдельных горелок, особенно в процессе растопки.One of the most important conditions for providing automatic or remote control of the operation of burner devices is reliable selective control of the presence of flame of individual burners, especially in the process of kindling.

Известен способ контрол пламени горелки путем формировани сигнала, завис п1,его от термодинамических свойств и состава газовой среды в зоне горени , с последующей его регистрацией , в частности способ, основанный на измерении концентрации окиси углерода и температуры. Недостатком такого способа вл етс необходимость создани специальных температурных условий дл используемого чувствительного элемента путем выполнени вблизи горелки специальной камеры с регулируемой температурой. При этом анализ газа производитс не в зоне горени , а в указанной камере, что приводит к искажению результатов , повышению инерционности сигнала и усложнению конструкции горелочных устройств.The known method of controlling the burner flame by forming a signal depends on the thermodynamic properties and composition of the gaseous medium in the combustion zone, followed by its registration, in particular, a method based on measuring carbon monoxide concentration and temperature. The disadvantage of this method is the need to create special temperature conditions for the used sensing element by performing a special temperature-controlled chamber near the burner. At the same time, gas analysis is performed not in the combustion zone, but in the specified chamber, which leads to a distortion of the results, an increase in the inertia of the signal and a complication in the design of the burner devices.

Предлагаемый способ позвол ет повысить надежность и селективность и снизить инерционность контрол пламени. Это достигаетс The proposed method allows to increase the reliability and selectivity and reduce the inertia of flame control. This is achieved

тем, что дл формировани сигнала измер ют скачок изобарного кислородного потеициала.that is, to form a signal, the jump of the isobaric oxygen potential is measured.

Изобарный кислородный потенциал Е, измер емый , например, высокотемпературной электрохимической чейкой с твердым электролитом и определ емый уравнением Нернста, пропорционален произведению абсолютной температуры чейки на отрицательный логарифм парциального давлени кислорода в анализируемом газе.The isobaric oxygen potential E, measured, for example, by a high-temperature electrochemical cell with a solid electrolyte and defined by the Nernst equation, is proportional to the product of the absolute temperature of the cell and the negative logarithm of the partial pressure of oxygen in the analyzed gas.

При зажигании горелки параметры газовой среды в зоне горени резко измен ютс : концентраци свободного кислорода снижаетс , а температура возрастает, при этом оба основных параметра, определ ющих потенциал Е, действуют в сторону его возрастани . При погасании горелки изменени обоих параметров, а следовательно, и потенциала Е противоположны по знаку.When the burner ignites, the parameters of the gas environment in the combustion zone change dramatically: the concentration of free oxygen decreases, and the temperature increases, with both of the main parameters determining the potential E acting in the direction of its increase. When the burner goes out, the changes in both parameters, and consequently, the potential E, are opposite in sign.

Преимущество использовани изобарного кислородного потенциала определ етс совместным результирующим воздействием двух основных параметров.The advantage of using the isobaric oxygen potential is determined by the combined resultant effect of the two main parameters.

Дл измерени изобарного кислородного потенциала могут быть использованы также различные окисные датчики.Various oxide sensors can also be used to measure the isobaric oxygen potential.

Па чертеже дана схема, по сн юща описываемый способ.A drawing is given in the drawing explaining the described method.

В горелку 1, оснащенную форсункой 2, подают топливо и воздух. Распределение полейThe burner 1, equipped with a nozzle 2, serves fuel and air. Field distribution

33

температуры н копцеитрадпи кислорода вблизи зоны горени зависит от миогочисленных факторов. СЗдиако в любом случае вблизи зоны горени ири зажигаиии и иогасании горелки наблюдаетс скачок изобарного кислородного потенциала как за счет интенсивного окислени тоилива при горении, так и вследствие обратного подвода струй рециркул иии продуктов сгорани к корню факела. Расположение чувствительного элемента 3 электрохимической чейки 4 зависит от совокунности конкретных факторов и нодбнраетс экспериментально .The temperature n of the oxygen in the vicinity of the combustion zone depends on several factors. In any case, a jump of the isobaric oxygen potential is observed near the combustion zone of the ignition and burner combustion, both due to the intense oxidation of the fuel during combustion and due to the reverse flow of the recirculated combustion products to the root of the torch. The arrangement of the sensing element 3 of the electrochemical cell 4 depends on the combination of specific factors and has been experimentally determined.

В качестве контрольного газа с нарииальным давлеиием fg используют воздух, подводимый внутрь чейки. Э.д.с. , геперируема чейкой, ири известпом кислородном потеппиa .ie коитрол1 иого газа (воздуха) вл етс функцией изобарного кислородиого иотеициала анализируемого газа. Она измер етс усилителем о, дифференцируетс в устройстве 6 и подаетс на аналого-релейиый иреобразовагель 7, сигиал с выхода которого поступает в систему 8 сигнализацни, а ири необходимостиAir supplied inside the cell is used as the control gas with natural pressure fg. Emf The cell, which is liquefied by a cell, and a limestone oxygen cell (air), is a function of the isobaric oxygen and the theoretical gas to be analyzed. It is measured by the amplifier o, differentiated in the device 6 and fed to the analog-relay and transducer 7, the signal from the output of which enters the signaling system 8, and

4four

в систему- 9 защиты, отсекаю 1ую подачу тоилива ири ногасаиии пламеии горелки. Использование дифференциатора позвол ет выделить скачки сигнала в услови х измен юндейс тепловой иагрузки топочного устройства. Высокотемиературна электрохимическа чейка нормально работает в области температур газов 500-IGOO C, проста по конструкции, надежна в работе и практически безынерционна.9 protection in the system, I cut off the 1st feed of burner flame and flame gun nosasaiya and flame. The use of a differentiator makes it possible to isolate signal jumps in the conditions of a change in the heat load of the combustion device. The high-temi-electrochemical cell works normally in the 500-IGOO C gas temperature range, is simple in design, reliable in operation, and practically inoperative.

Пунктиром на чертеже показано ориентировочное распределение значений вблизи зоны горени при разжиге горелок в топке мощного парогенератора.The dotted line in the drawing shows the approximate distribution of values near the combustion zone when igniting burners in the furnace of a powerful steam generator.

Ф о J) Л1 у л а и 3 о б р е т е п и F about J) L1 at l and and 3 about b of e p e and

Способ конт)о;1 нламени 1Ч)релки ()ормирова11н сигнала, заБИс и1его от термодинамических СВОЙСТ1. и состава газовой среды в зоне горени , с носледующей его регистрацней , о T/I и ч а ю ni н и с тем, что, с нелыо новышени иадежиости и селективности и снижени ииерциоиностн контрол , дл формировани указанного сигнала измер ют скачок изобарного кислородиого потенниала.The way of the contact) about; 1 Nlameni 1) the reels () of the ormirovnn signal, it comes from thermodynamic VOLOYT1. and the composition of the gaseous medium in the combustion zone, with its next registration, about T / I, and the fact that, from lack of progress and reliability and selectivity and reduction of inertial activity control, a jump of the isobaric oxygen potential is measured to form the specified signal .

jfjf