Пристрій і спосіб управління співвідношенням палива і повітря при спалюванні меленого вугілля в топковій установці вугільної електростанції
Формула / Реферат
1. Пристрій для управління співвідношенням палива і повітря при спалюванні меленого вугілля в топковій установці вугільної електростанції, яка містить засоби пневматичної подачі меленого вугілля до пальників топкової установки вугільної електростанції, а також засоби підведення повітря для спалювання до пальників (13) або ж у топкову камеру (12) топкової установки вугільної електростанції, при цьому за напрямком потоку повітря розташовані принаймні наступні пристрої:
вентилятор (3) припливного повітря для усмоктування припливного повітря з навколишнього середовища,
вентилятор (4) млина для подачі частини припливного повітря, що усмоктується, як транспортуючого повітря для насичення меленим вугіллям,
регенеративний попередній нагрівач (5) повітря для попереднього нагрівання припливного повітря, що усмоктується, і частини транспортуючого повітря з використанням теплоти димових газів топкової установки вугільної електростанції, при цьому накопичувальну масу регенеративного попереднього нагрівача (5) повітря поперемінно спочатку нагрівають гарячими димовими газами, а потім прохолоджують припливним повітрям або ж частиною транспортуючого повітря,
пристрій управління витратами повітря для регулювання витрат повітря, що підводиться в топкову камеру (12),
пристрій управління витратами повітря для регулювання витрат транспортуючого повітря, що застосовується для пневматичної подачі меленого вугілля, а також
вимірювальні пристрої (10, 17, 18) для вимірювання витрат повітря для спалювання, що підводиться в топкову камеру (12), і витрат транспортуючого повітря, що застосовується для пневматичної подачі меленого вугілля, і
пристрій (8, 11) дозованого підведення попередньо обраної кількості меленого вугілля до пальників (13),
який відрізняється тим, що
для вимірювання (17, 18) витрат повітря для спалювання передбачений кореляційний вимірювальний пристрій, що аналізує трибоелектричні ефекти на двох датчиках, розташованих у потоці повітря для спалювання один за одним за напрямком потоку,
при цьому датчики розташовані в системі каналів, що проводить повітря для спалювання, за напрямком потоку після регенеративного попереднього нагрівача (5) повітря, і що
за напрямком потоку повітря для спалювання перед зазначеними датчиками кореляційного вимірювального пристрою розташовано принаймні один пристрій (2) дозованої подачі дрібнозернистих частинок у потік повітря.
2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що для пристрою (10) вимірювання витрат транспортуючого повітря передбачений кореляційний вимірювальний пристрій, що аналізує трибоелектричні ефекти на двох датчиках, розташованих у потоці транспортуючого повітря один за одним за напрямком потоку,
при цьому датчики розташовані в системі каналів, що проводить транспортуюче повітря, за напрямком потоку після регенеративного попереднього нагрівача (5) повітря.
3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що пристрій (2) дозованої подачі дрібнозернистих частинок у потік повітря розташований перед вентилятором (3) припливного повітря.
4. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що пристроєм (2) дозованої подачі дрібнозернистих частинок у потік повітря є пиловий інжектор.
5. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що пиловий інжектор виконаний для подачі в потік повітря відфільтрованої золи або летучої золи.
6. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що датчики для визначення трибоелектричних ефектів розташовані в області звуження або вигину повітряного каналу.
7. Пристрій за одним з пп. 1-6, який відрізняється тим, що датчики для визначення трибоелектричних ефектів розташовані в потоці повітря для спалювання перед виконавчим пристроєм (19, 29) для управління витратами повітря для спалювання, а в потоці транспортуючого повітря - перед пристроєм завантаження меленого вугілля в потік транспортуючого повітря.
8. Спосіб управління співвідношенням палива і повітря при спалюванні меленого вугілля в топковій установці вугільної електростанції, яка містить засоби підведення меленого вугілля до пальників (13) топкової установки вугільної електростанції, а також засобу підведення повітря для спалювання до пальників (13) або ж у топкову камеру (12) топкової установки вугільної електростанції згідно з пп. 1-7,
який відрізняється тим, що
вимірювання витрат повітря для спалювання і вимірювання витрат транспортуючого повітря здійснюють на підставі аналізу трибоелектричнихефектів на датчиках, розташованих у потоці повітря один за одним за напрямком потоку, згідно з кореляційним методом вимірювання, а
у потік повітря перед датчиками подають дрібнозернисті частинки з діаметром частинок від 20 мкм до 200 мкм, краще від 60 мкм до 90 мкм, у кількості від 0,1 мг до 10 мг, краще від 0,5 мг до 2 мг, на 1 м3 повітря.
9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що вимірювання витрат транспортуючого повітря здійснюють на підставі аналізу трибоелектричних ефектів на датчиках, розташованих у потоці повітря один за одним за напрямком потоку, згідно з кореляційним методом вимірювання.
10. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що в потік повітря подають відфільтровану золу або летучу золу в кількості від 0,1 мг до 10 мг, краще від 0,5 мг до 2 мг, на 1 м3 повітря.
11. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що подачу дрібнозернистих частинок у потік повітря здійснюють лише протягом фази пуску топкової установки вугільної електростанції.
12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що подачу дрібнозернистих частинок у потік повітря здійснюють тоді, коли завантаження меленого вугілля в транспортуюче повітря не здійснюють.
13. Спосіб за одним з пп. 8-12, який відрізняється тим, що подачу дрібнозернистих частинок у потік повітря здійснюють періодично, з тривалістю періоду від 100 мс до 60 c.
Текст
Реферат: Винахід належить до пристрою і способу управління співвідношенням палива та повітря при спалюванні меленого вугілля в топковій установці вугільної електростанції, яка містить засоби пневматичної подачі меленого вугілля до пальників топкової установки вугільної електростанції, а також засоби підведення повітря для спалювання до пальників або ж у топкову камеру топкової установки вугільної електростанції, і в якій здійснюють управління витратами повітря для спалювання і витратами транспортуючого повітря. Задачею винаходу є висока надійність управління при малих витратах на технічне обслуговування пристроїв вимірювання витрат повітря, призначених для вимірювання витрат повітря для спалювання та витрат транспортуючого повітря. Згідно з винаходом ця задача досягнута за допомогою вимірювального пристрою для вимірювання витрат повітря для спалювання, який аналізує трибоелектричні ефекти на датчиках, розташованих у потоці повітря для спалювання один за одним за напрямком потоку, згідно з кореляційним методом вимірювання, і в такий спосіб вимірює швидкість потоку повітря для спалювання. Для цього в припливне повітря, що UA 101380 C2 (12) UA 101380 C2 усмоктується, подають дрібнозернисті частинки з діаметром частинок від 20 мкм до 200 мкм у 3 кількості від 0,1 мг до 10 мг на 1 м повітря. Зокрема, подачу частинок в припливне повітря, що усмоктується, здійснюють лише протягом фази пуску топкової установки вугільної електростанції. Краще також здійснюють вимірювання витрат транспортуючого повітря, за допомогою кореляційного вимірювального пристрою, що аналізує трибоелектричні ефекти на датчиках, розташованих у потоці транспортуючого повітря один за одним за напрямком потоку. UA 101380 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до пристрою для управління співвідношенням палива і повітря при спалюванні меленого вугілля в топковій установці вугільної електростанції, яка містить засоби пневматичної подачі меленого вугілля до пальників топкової установки вугільної електростанції, а також засобу підведення повітря для спалювання до пальників або ж у топкову камеру топкової установки вугільної електростанції, при цьому топкова установка електростанції за напрямком потоку повітря містить принаймні наступні пристрої: вентилятор припливного повітря для усмоктування припливного повітря з навколишнього середовища, вентилятор млина для подачі частини припливного повітря, що усмоктується, як транспортуючого повітря для насичення меленим вугіллям, регенеративний попередній нагрівач повітря для попереднього нагрівання припливного повітря, що усмоктується, і частини транспортуючого повітря з використанням теплоти димових газів топкової установки вугільної електростанції, при цьому накопичувальну масу регенеративного попереднього нагрівача повітря, переважно гладкі або хвилясті листи, поперемінно нагрівають гарячими димовими газами, а потім прохолоджують припливним повітрям або ж транспортуючим повітрям, пристрій управління витратами повітря для регулювання витрат повітря для спалювання, що підводиться в топкову камеру, пристрій управління витратами повітря для регулювання витрат транспортуючого повітря, що застосовується для пневматичної подачі меленого вугілля, а також вимірювальні пристрої для вимірювання витрат повітря для спалювання, що підводиться в топкову камеру вугільної електростанції, і пристрій дозованого підведення попередньо обраної кількості меленого вугілля до пальників. Крім того, винахід належить до способу управління співвідношенням палива і повітря при спалюванні меленого вугілля в топковій установці вугільної електростанції, яка має принаймні наведені вище ознаки. Управління співвідношенням палива і повітря при спалюванні меленого вугілля в топкових установках вугільних електростанцій має велике значення для досягнення по суті повного спалювання палива, що підводиться, або ж для підтримки заданої стехіометрії процесу спалювання і, тим самим, для досягнення високого енергетичного коефіцієнту корисної дії, а також для підтримки низьких значень викиду. Тому топкові установки у вугільних електростанціях поряд з відповідними пристроями дозованого підведення до пальників кількості палива, попередньо обраної відповідно до необхідного навантаження, містять керуючі пристрої, за допомогою яких витрати повітря для спалювання, що підводиться до пальників або ж у топкову камеру, регулюють залежно від кількості палива, що підводиться. Для цього потрібні вимірювальні пристрої, за допомогою яких завдяки вимірювальній техніці можна максимально точно реєструвати витрати повітря для спалювання, що підводиться в топкову камеру. І те й інше необхідно, щоб залежно від навантаження оптимально регулювати процес спалювання, при цьому кількість палива попередньо вибирають відповідно до необхідного навантаження, а витратами повітря для спалювання управляють з метою досягнення заданої стехіометрії спалювання. На практиці зустрічаються як топкові установки вугільних електростанцій, у яких до кожного окремого пальника або групи пальників підводять попередньо обрану кількість меленого вугілля, і відповідно до цієї попередньо обраної кількості меленого вугілля управляють витратами повітря для спалювання, що підводиться до цього пальника або до цієї групи пальників, з метою досягнення заданої стехіометрії спалювання, так і топкові установки, у яких попередньо вибирають лише загальну кількість меленого вугілля, що підводиться до всіх пальників казана, і відповідно управляють також лише загальними витратами повітря для спалювання, що підводиться в цілому до всіх пальників цього казана або ж до казана. У кожному випадку необхідно за допомогою вимірювальної техніки реєструвати витрати повітря для спалювання по відношенню або до окремого пальника, або до групи пальників, або до всіх пальників казана, або ж до казана, щоб реалізувати відповідне управління витратами повітря для спалювання, і таким чином, регулювати процес спалювання. Крім того, у топкових установках електростанцій із пневматичною подачею меленого вугілля до пальників управляють витратами транспортуючого повітря для пневматичного транспортування вугілля. Це управління також вимагає реєстрації витрат транспортуючого повітря за допомогою вимірювальної техніки. Вимірювання витрати повітря в топкових установках вугільних електростанцій здійснюють майже винятково із застосуванням зондів для вимірювання тиску, за допомогою вимірювання різниці тисків. Для цього в систему труб або ж каналів, що проводить повітря для спалювання, а 1 UA 101380 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 також у систему труб або ж каналів, що проводить транспортуюче повітря, встановлюють зонди для вимірювання тиску. На підставі виміряних тисків може бути визначена швидкість потоку в каналах, і з урахуванням геометрії каналу відповідно можуть бути визначені витрати повітря. Переважно зонди для вимірювання тиску не перебувають безпосередньо в поперечному перерізі каналу, а з'єднані із каналами, що проводять повітря, за допомогою так званих імпульсних трубопроводів. Для поліпшення енергетичного коефіцієнта корисної дії топкової установки електростанції є традиційним попереднє нагрівання припливного повітря за допомогою того, що накопичувальну масу, переважно гладкі або хвилясті листи регенеративного попереднього нагрівача повітря, поперемінно спочатку нагрівають гарячими димовими газами, а потім прохолоджують припливним повітрям, так що здійснюється теплопередача від димових газів до припливного повітря. З цим пов'язано внесення частинок летучої золи в припливне повітря. При експлуатації топкової установки електростанції це регулярно приводить до забруднення зондів для вимірювання тиску або ж імпульсних трубопроводів. Наслідком є безперервні роботи з очищення й технічного обслуговуванню. Проблематичним є те, що ступінь забруднення зондів для вимірювання тиску не може бути однозначно визначена на підставі обмірюваної різниці тисків, і тому результати вимірювань при тривалій експлуатації піддаються значному ризику помилок. Наслідком є дрейф вимірювання витрати повітря, що виявляється лише з більшими витратами. В остаточному підсумку це приводить до неточного вимірювання співвідношення палива і повітря, пов'язаному з погіршенням коефіцієнта корисної дії і підвищеним викидом шкідливих речовин. Метою винаходу є пристрій і спосіб управління співвідношенням палива та повітря при спалюванні меленого вугілля в топковій установці вугільної електростанції, які відрізняються високою надійністю при малих витратах на технічне обслуговування. Для цього має місце завдання розробки вимірювання, яке не піддається дрейфу, витрат повітря в топкових установках вугільних електростанцій. Згідно з винаходом ця мета досягається за допомогою пристрою згідно з п. 1 формули винаходу, а також за допомогою способу згідно з п. 8 формули винаходу. У залежних від п. 1 формули винаходу пп. 2-7 описані варіанти виконання пристрою згідно з винаходом, що дозволяють одержувати переваги, а в залежні від п. 8 формули винаходу пп. 9-13 описані варіанти виконання способу згідно з винаходом, що дозволяють одержувати переваги. Пристрій згідно з винаходом для управління співвідношенням палива і повітря при спалюванні меленого вугілля в топковій установці вугільної електростанції, яка містить засоби пневматичної подачі меленого вугілля до пальників топкової установки вугільної електростанції, а також засобу підведення повітря для спалювання до пальників або ж у топкову камеру топкової установки вугільної електростанції, при цьому за напрямком потоку повітря розташовані принаймні наступні пристрої: вентилятор припливного повітря для усмоктування припливного повітря з навколишнього середовища, вентилятор млина для подачі частини усмоктуваного припливного повітря як транспортуючого повітря для вугільного млина, регенеративний попередній нагрівач повітря для попереднього нагрівання усмоктуваного припливного повітря і частини транспортуючого повітря з використанням теплоти димових газів топкової установки, при цьому накопичувальну масу регенеративного попереднього нагрівача повітря поперемінно спочатку нагрівають гарячими димовими газами, а потім прохолоджують припливним повітрям або ж частиною транспортуючого повітря, пристрій управління витратами повітря для регулювання витрат повітря для спалювання, що підводиться в топкову камеру, пристрій управління витратами повітря для регулювання витрат повітря, що застосовується для пневматичної подачі меленого вугілля, а також вимірювальні пристрої для вимірювання витрат повітря для спалювання, що підводиться в топкову камеру, і витрат транспортуючого повітря, що застосовується для пневматичного завантаження меленого вугілля, і пристрій дозованого підведення попередньо обраної кількості меленого вугілля до пальників, відрізняється тим, що вимірювання витрат повітря для спалювання здійснюють за допомогою кореляційного вимірювального пристрою, що аналізує трибоелектричні ефекти. Для цього в системі каналів, що проводить повітря для спалювання, за напрямком потоку повітря для спалювання після регенеративного попереднього нагрівана повітря, розташовані принаймні два встановлені один за одним датчики для визначення трибоелектричних ефектів, 2 UA 101380 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 які з'єднані з кореляційним вимірювальним пристроєм, а за напрямком потоку повітря для спалювання перед датчиками кореляційного вимірювального пристрою розташований принаймні один пристрій дозованої подачі дрібнозернистих частинок у потік повітря. Пристрій дозованої подачі дрібнозернистих частинок у потік повітря переважно може бути розташований перед вентилятором припливного повітря. Можливо також розташування пристрою дозованої подачі дрібнозернистих частинок у потік повітря між вентилятором припливного повітря і регенеративним попереднім нагрівачем повітря, або ж після регенеративного попереднього нагрівача повітря, однак у кожному разі перед датчиками кореляційного вимірювального пристрою. При цьому пристрій дозованої подачі дрібнозернистих частинок у потік повітря має такі параметри, що в потік повітря здійснюється подача дрібнозернистих частинок у розмірі від 3 0,1 мг до 10 мг, переважно від 0,5 мг до 2 мг, на 1 м повітря. При цьому може бути передбачений керуючий пристрій для регулювання пристрою дозованої подачі дрібнозернистих частинок у потік повітря, яке забезпечує можливість безперервної і/або переривчастої, періодичної роботи пристрою дозованої подачі дрібнозернистих частинок у потік повітря. Переважно також здійснюють вимірювання витрат транспортуючого повітря, за допомогою кореляційного вимірювального пристрою, що аналізує трибоелектричні ефекти. Для цього в системі каналів, що проводить транспортуюче повітря, за напрямком потоку транспортуючого повітря після регенеративного попереднього нагрівача повітря розташовані принаймні два встановлені один за одним датчики для визначення трибоелектричних ефектів, які з'єднані з кореляційним вимірювальним пристроєм. Пристрій дозованої подачі дрібнозернистих частинок у потік повітря переважно виконаний у вигляді пилового інжектора, при цьому як дрібнозернисті частинки у потік повітря переважно подають відфільтровану золу або летучу золу. Спосіб згідно з винаходом відрізняється тим, що вимірювання витрат повітря для спалювання і, переважно, також вимірювання витрат транспортуючого повітря, здійснюють на підставі аналізу трибоелектричних ефектів на датчиках, розташованих у потоці повітря один за одним за напрямком потоку, відповідно до кореляційного вимірювального методу, і що в потік повітря перед датчиками подають дрібнозернисті частинки з діаметром частинок від 20 мкм до 200 мкм, краще від 60 мкм до 90 мкм, у кількості від 0,1 мг до 10 мг, краще від 0,5 мг до 2 мг, на 3 1 м повітря. Було виявлено, що подача дрібнозернистих частинок зі згаданими вище діаметрами 3 частинок у кількості від 0,1 мг до 10 мг, краще від 0,5 мг до 2 мг, на 1 м повітря є достатньою для вимірювання. При цьому краще подають відфільтровану або летучу золу. Краще подачу дрібнозернистих частинок у потік повітря здійснюють лише протягом фази пуску топкової установки вугільної електростанції, тобто протягом фаз попередньої вентиляції і спалювання рідкого палива або газу. Після займання спалювання вугільному пилу за допомогою регенеративного попереднього нагрівача повітря в потік припливного або ж транспортуючого повітря подаються частинки золи в кількості, достатній для створення належних трибоелектричних ефектів, так що вимірювання витрат повітря відповідно до кореляційного вимірювального методу може здійснюватися без додаткової подачі частинок. Виявилося навіть, що періодична подача дрібнозернистих частинок із тривалістю періоду від 3 100 мс до 60 с при подачі від 0,1 мг до 10 мг дрібнозернистих частинок на 1 м повітря протягом фази пуску є достатньою для достовірного вимірювання. Пристрій і спосіб згідно з винаходом забезпечують можливість значною мірою безперебійного і не потребуючого технічного обслуговування управління співвідношенням палива і повітря при спалюванні меленого вугілля в топковій установці вугільної електростанції, при цьому не виникає відома проблема дрейфу при вимірюванні витрат повітря. Завдяки високій тривалій сталості точності вимірювання витрат повітря винахід забезпечує можливість значно кращого управління співвідношенням палива і повітря. Винахід пояснюється докладніше нижче за допомогою варіанта виконання. На відповідних кресленнях показано: фіг. 1 - спрощена блок-схема топкової установки вугільної електростанції, і фіг. 2 - протікання в часі вимірювання витрат повітря в топковій установці електростанції. На показаній на фіг. 1 спрощеній блок-схемі топкової установки вугільної електростанції зображені, починаючи від усмоктування припливного повітря, заслінка 1 припливного повітря, пристрій 2 дозованої подачі дрібнозернистих частинок у потік припливного повітря та вентилятор 3 припливного повітря. Після вентилятора З припливного повітря від усмоктуваного припливного повітря відокремлюють транспортуюче повітря. Його подають за допомогою вентилятора 4 млина далі, а саме, частково до регенеративного попереднього нагрівача 5 повітря. У регенеративному попередньому нагрівачі 5 повітря при стаціонарній роботі топкової 3 UA 101380 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 установки вугільної електростанції частина транспортуючого повітря нагрівається. Іншу частину транспортуючого повітря проводять далі в холодному стані. Обидві частини транспортуючого повітря з'єднують разом у дозованій кількості за допомогою заслінки 6 гарячого повітря і заслінки 7 холодного повітря, а саме, у такому кількісному співвідношенні, що температура суміші транспортуючого повітря і вугілля після насичення тонко розмеленим вугіллям перебуває в межах попередньо обраних граничних значень. Температуру транспортуючого повітря реєструють за допомогою пристрою 9 вимірювання температури, розташованого за вугільним млином 8. Перед вугільним млином розташовані датчики пристрою 10 вимірювання витрат транспортуючого повітря. Ці датчики виконані у вигляді попарно розташованих один за одним за напрямком потоку транспортуючого повітря вимірювальних стрижнів, що виступають у потік транспортуючого повітря. Пристрій 10 вимірювання витрат транспортуючого повітря виконаний у вигляді кореляційного вимірювального пристрою, який аналізує трибоелектричні ефекти, що викликаються на вимірювальних стрижнях частинками, проведеними в транспортуючому повітрі, і в такий спосіб вимірює швидкість потоку транспортуючого повітря. На підставі площі поперечного переріза труби, що проводить транспортуюче повітря, в області розташування вимірювальних стрижнів, а також температури транспортуючого повітря і статичного тиску транспортуючого повітря в області розташування вимірювальних стрижнів визначають витрати транспортуючого повітря. Відповідно до навантаження, що вимагається від топкової установки електростанції, у вугільний млин 8 за допомогою дозуючого пристрою 11 у дозованій кількості подають вугілля. Насичене меленим вугіллям транспортуюче повітря підводять до пальників 13, розташованих у топковій камері 12. Залежно від виконання топкової установки вугільної електростанції, це може здійснюватися до окремих пальників або до груп пальників, або до всіх пальників 13 топкової камери 12. За напрямком потоку транспортуючого повітря після регенеративного попереднього нагрівана 5 повітря розташований пристрій 14 вимірювання тиску, що використовується для реєстрації статичного тиску транспортуючого повітря. Крім того, у потоці транспортуючого повітря розташовані запобіжні заслінки 15, які протягом фази пуску топкової установки вугільної електростанції, тобто, коли до пальників 13 мелене вугілля не подають, є закритими. Основну частину припливного повітря, що усмоктується, після вентилятора 3 припливного повітря підводять як повітря для спалювання до регенеративного попереднього нагрівача 5 повітря. Статичний тиск нагрітого повітря для спалювання реєструють за допомогою статичного пристрою 16 вимірювання тиску. За допомогою пристроїв 14 і 16 вимірювання тиску здійснюють управління вентилятором 3 припливного повітря. Одну частину нагрітого повітря для спалювання направляють безпосередньо до пальників 13, а іншу частину проводять у топкову камеру 12. Обидві кількісні частини повітря для спалювання реєструють за допомогою пристроїв 17 і 18 вимірювання витрат повітря для спалювання. Пристрої 17 і 18 вимірювання витрат повітря для спалювання, так само як і пристрій 10 вимірювання витрат транспортуючого повітря, виконані у вигляді кореляційних вимірювальних пристроїв. Вимірювальні пристрої містять виконані у вигляді вимірювальних стрижнів датчики, які попарно розташовано один за одним за напрямком потоку повітря для спалювання в системі труб або каналів, що проводять повітря для спалювання. Проведені в повітрі для спалювання дрібнозернисті частинки викликають на вимірювальних стрижнях трибоелектричні ефекти, які піддають оцінці за допомогою кореляційного аналізу. У результаті аналізу визначають швидкість потоку повітря для спалювання, і, з урахуванням площі поперечного переріза системи труб або каналів, що проводить повітря для спалювання, а також температури повітря для спалювання і статичного тиску повітря для спалювання в області розташування вимірювальних стрижнів, визначають витрати повітря для спалювання. Управління витратами повітря для спалювання, що підводиться до пальників 13, а також у топкову камеру 12, з метою досягнення співвідношення палива і повітря, що необхідне для заданої стехіометрії спалювання, при кількості що підводиться до пальників 13 меленого вугілля, заданого відповідно до навантаження, що вимагається від топкової установки електростанції, здійснюють за допомогою керуючих заслінок 19 і 20 повітря для спалювання. Залежно від розмірів або ж потужності топкової установки вугільної електростанції всі згадані вище конструктивні вузли і пристрої можуть існувати в декількох екземплярах і працювати паралельно. З метою наочності спрощеної блок-схеми всі конструктивні вузли і пристрої відповідно показані лише одноразово. Принцип функціонування топкової установки вугільної електростанції у тій мірі, у якій це належить до винаходу, від цього не залежить. На фіг. 2 показано протікання в часі витрат повітря для спалювання, що підводиться до пальника 13 або до групи пальників 13, протягом фази пуску топкової установки вугільної електростанції. 4 UA 101380 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Спочатку здійснюють попередню вентиляцію топкової камери 12. Керуючі заслінки 19 і 20 повітря для спалювання повністю відкриті, у той час як запобіжні заслінки 15 у напрямній транспортуючого повітря закриті. У топкову камеру 12 подають винятково повітря для спалювання. Управління вентилятором 3 припливного повітря здійснюють залежно від тиску повітря для спалювання, що вимірюється за допомогою статичного пристрою 16 вимірювання тиску. Спочатку в топкову камеру 12 вдмухують таку кількість повітря для спалювання, що відбувається багаторазова заміна (принаймні трикратна) кількості повітря в топковій камері 12, щоб вилучити залишки палива з топкової камери 12 і уникнути спалахів. Після багаторазової заміни кількості повітря в топковій камері 12 виникає готовність до запалення розташованого в топковій камері 12 пальника для рідкого палива абогазу (на фіг. 1 не показана). З початком готовності до запалення здійснюють управління витратами повітря для спалювання залежно від запалення кількості палива (рідкого палива або газу), що підводиться для процесу. За допомогою пристрою 2 дозованої подачі дрібнозернистих частинок у потік припливного повітря 3 подають 2 мг летучої золи на 1 м припливного повітря, що усмоктується. За допомогою пристроїв 17 і 18 вимірювання витрат повітря для спалювання вимірюють витрати повітря для спалювання, а за допомогою керуючих заслінок 19 і 20 повітря для спалювання управляють витратами повітря для спалювання, що підводиться до пальників 13 або ж у топкову камеру 12. Розігрів топкової установки вугільної електростанції за допомогою рідкого палива або ж газу продовжують доти, доки не буде досягнуто достатнє попереднє нагрівання топкової камери 12 і регенеративного попереднього нагрівана 5 повітря. Протягом часу розігріву за допомогою рідкого палива або ж газу в припливне повітря, що усмоктується, подають приблизно 2 мг 3 летучої золи на 1 м припливного повітря, щоб забезпечити достатнє насичення частинками для виникнення трибоелектричних ефектів на датчиках, розташованих у потоці повітря для спалювання, і в такий спосіб забезпечити можливість вимірювання витрат повітря згідно з кореляційним методом вимірювання. При досягненні достатнього попереднього нагрівання топкової камери 12 починають завантаження меленого вугілля в топкову камеру 12. Для цього за допомогою вентилятора 4 млина і відкривання запобіжних заслінок 15 запускають потік транспортуючого повітря, і вугільний млин 8 завантажують у дозованій кількості вугіллям. Транспортуюче повітря насичують меленим вугіллям. Мелене вугілля запалюється на пальниках для рідкого палива або ж газу, що ще перебувають у роботі. З початком завантаження вугілля в топкову камеру 12 і займання спалювання вугілля завершують подачу дрібнозернистих частинок в припливне повітря, що усмоктується. Потім у повітря для спалювання і транспортуюче повітря за допомогою регенеративного попереднього нагрівача 5 повітря вносяться частинки золи в кількості, достатній для виникнення трибоелектричних ефектів на вимірювальних стрижнях пристроїв 10, 17 і 18 вимірювання витрат повітря. Список позначень 1 заслінка припливного повітря 2 пристрій дозованої подачі дрібнозернистих частинок 3 вентилятор припливного повітря 4 вентилятор млина 5 регенеративний попередній нагрівач повітря 6 заслінка гарячого повітря 7 заслінка холодного повітря 8 вугільний млин 9 пристрій вимірювання температури 10 пристрій вимірювання витрат транспортуючого повітря 11 дозуючий пристрій для вугілля 12 топкова камера 13 пальник 14 пристрій вимірювання тиску для вимірювання статичного тиску транспортуючого повітря 15 запобіжна заслінка 16 пристрій вимірювання тиску для вимірювання статичного тиску повітря для спалювання 17 пристрій вимірювання витрат повітря для спалювання 18 пристрій вимірювання витрат повітря для спалювання 19 керуюча заслінка повітря для спалювання 20 керуюча заслінка повітря для спалювання 60 5 UA 101380 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Пристрій для управління співвідношенням палива і повітря при спалюванні меленого вугілля в топковій установці вугільної електростанції, яка містить засоби пневматичної подачі меленого вугілля до пальників топкової установки вугільної електростанції, а також засоби підведення повітря для спалювання до пальників (13) або ж у топкову камеру (12) топкової установки вугільної електростанції, при цьому за напрямком потоку повітря розташовані принаймні наступні пристрої: вентилятор (3) припливного повітря для усмоктування припливного повітря з навколишнього середовища, вентилятор (4) млина для подачі частини припливного повітря, що усмоктується, як транспортуючого повітря для насичення меленим вугіллям, регенеративний попередній нагрівач (5) повітря для попереднього нагрівання припливного повітря, що усмоктується, і частини транспортуючого повітря з використанням теплоти димових газів топкової установки вугільної електростанції, при цьому накопичувальну масу регенеративного попереднього нагрівача (5) повітря поперемінно спочатку нагрівають гарячими димовими газами, а потім прохолоджують припливним повітрям або ж частиною транспортуючого повітря, пристрій управління витратами повітря для регулювання витрат повітря, що підводиться в топкову камеру (12), пристрій управління витратами повітря для регулювання витрат транспортуючого повітря, що застосовується для пневматичної подачі меленого вугілля, а також вимірювальні пристрої (10, 17, 18) для вимірювання витрат повітря для спалювання, що підводиться в топкову камеру (12), і витрат транспортуючого повітря, що застосовується для пневматичної подачі меленого вугілля, і пристрій (8, 11) дозованого підведення попередньо обраної кількості меленого вугілля до пальників (13), який відрізняється тим, що для вимірювання (17, 18) витрат повітря для спалювання передбачений кореляційний вимірювальний пристрій, що аналізує трибоелектричні ефекти на двох датчиках, розташованих у потоці повітря для спалювання один за одним за напрямком потоку, при цьому датчики розташовані в системі каналів, що проводить повітря для спалювання, за напрямком потоку після регенеративного попереднього нагрівача (5) повітря, і що за напрямком потоку повітря для спалювання перед зазначеними датчиками кореляційного вимірювального пристрою розташовано принаймні один пристрій (2) дозованої подачі дрібнозернистих частинок у потік повітря. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що для пристрою (10) вимірювання витрат транспортуючого повітря передбачений кореляційний вимірювальний пристрій, що аналізує трибоелектричні ефекти на двох датчиках, розташованих у потоці транспортуючого повітря один за одним за напрямком потоку, при цьому датчики розташовані в системі каналів, що проводить транспортуюче повітря, за напрямком потоку після регенеративного попереднього нагрівача (5) повітря. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що пристрій (2) дозованої подачі дрібнозернистих частинок у потік повітря розташований перед вентилятором (3) припливного повітря. 4. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що пристроєм (2) дозованої подачі дрібнозернистих частинок у потік повітря є пиловий інжектор. 5. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що пиловий інжектор виконаний для подачі в потік повітря відфільтрованої золи або летучої золи. 6. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що датчики для визначення трибоелектричних ефектів розташовані в області звуження або вигину повітряного каналу. 7. Пристрій за одним з пп. 1-6, який відрізняється тим, що датчики для визначення трибоелектричних ефектів розташовані в потоці повітря для спалювання перед виконавчим пристроєм (19, 29) для управління витратами повітря для спалювання, а в потоці транспортуючого повітря - перед пристроєм завантаження меленого вугілля в потік транспортуючого повітря. 8. Спосіб управління співвідношенням палива і повітря при спалюванні меленого вугілля в топковій установці вугільної електростанції, яка містить засоби підведення меленого вугілля до пальників (13) топкової установки вугільної електростанції, а також засобу підведення повітря для спалювання до пальників (13) або ж у топкову камеру (12) топкової установки вугільної електростанції згідно з пп. 1-7, 6 UA 101380 C2 5 10 15 який відрізняється тим, що вимірювання витрат повітря для спалювання і вимірювання витрат транспортуючого повітря здійснюють на підставі аналізу трибоелектричних ефектів на датчиках, розташованих у потоці повітря один за одним за напрямком потоку, згідно з кореляційним методом вимірювання, а у потік повітря перед датчиками подають дрібнозернисті частинки з діаметром частинок від 20 мкм до 200 мкм, краще від 60 мкм до 90 мкм, у кількості від 0,1 мг до 10 мг, краще від 0,5 мг до 2 3 мг, на 1 м повітря. 9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що вимірювання витрат транспортуючого повітря здійснюють на підставі аналізу трибоелектричних ефектів на датчиках, розташованих у потоці повітря один за одним за напрямком потоку, згідно з кореляційним методом вимірювання. 10. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що в потік повітря подають відфільтровану золу або 3 летучу золу в кількості від 0,1 мг до 10 мг, краще від 0,5 мг до 2 мг, на 1 м повітря. 11. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що подачу дрібнозернистих частинок у потік повітря здійснюють лише протягом фази пуску топкової установки вугільної електростанції. 12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що подачу дрібнозернистих частинок у потік повітря здійснюють тоді, коли завантаження меленого вугілля в транспортуюче повітря не здійснюють. 13. Спосіб за одним з пп. 8-12, який відрізняється тим, що подачу дрібнозернистих частинок у потік повітря здійснюють періодично, з тривалістю періоду від 100 мс до 60 c. 7 UA 101380 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюDevice and method for controlling the fuel-air ratio during the combustion of ground coal in the firing system of a coal power plant
Автори англійськоюConrads, Hans, Georg, Halm, Alexander
Назва патенту російськоюУстройство и способ управления соотношением топлива и воздуха при сжигании молотого угля в топочной установке угольной электростанции
Автори російськоюКонрадс Ханс Георг, Хальм Александер
МПК / Мітки
МПК: F23K 3/00, F23N 5/20, F23N 1/02, G01P 5/18, F23N 5/18, F23K 1/00
Мітки: вугільної, електростанції, спалюванні, вугілля, пристрій, співвідношенням, спосіб, меленого, палива, установці, топковий, повітря, управління
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/10-101380-pristrijj-i-sposib-upravlinnya-spivvidnoshennyam-paliva-i-povitrya-pri-spalyuvanni-melenogo-vugillya-v-topkovijj-ustanovci-vugilno-elektrostanci.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій і спосіб управління співвідношенням палива і повітря при спалюванні меленого вугілля в топковій установці вугільної електростанції</a>
Попередній патент: Амідофеноксііндазоли, корисні як інгібітори c-met
Наступний патент: Пристрій виміру залишкової ємкості хімічного джерела струму
Випадковий патент: Спосіб динамічної фоторегістрації мас-спектрів на лазерному мас-аналізаторі