Спосіб визначення вмісту вуглецю в золі виносів котлоагрегатів

Спосіб визначення вмісту вуглецю в золі виносів котлоагрегатів, що включає віброзрідження золи виносів до постійної густини і транспортування її за рахунок вібрації через коаксіальний ємніс 3 33301 творювача з золою, що транспортується, на двох чи більше частотах електромагнітного поля дозволяє забезпечити високу точність визначення вуглецю в золі виносів котлоагрегатів в порівнянні з вимірюванням ємності золи на одній частоті електромагнітного поля. Формування на основі фотовідгуків, одержаних при реєструванні відбитого від потоку золи випромінювання (однієї чи більше довжин хвиль ближньоінфрачервоного діапазону спектру) шкали вимірювань, за якою в подальшому визначають вміст вуглецю в золі виносів, дозволяє реалізувати оперативне управління технологічним процесом спалювання пиловугільного палива для економії палива, а також забезпечити високу точність визначення вмісту вуглецю в золі виносів котлоагрегатів ТЕС. Таким чином, забезпечується очікуваний технічний результат, а саме забезпечення високої точності визначення вмісту вуглецю в золі виносів і реалізується можливість оперативного управління технологічним процесом спалювання пиловугільного палива, що забезпечує економію палива. Визначення вмісту вуглецю в золі виносів шляхом вимірювання ємності коаксіального ємнісного первинного перетворювача з золою, що транспортується, на двох чи більше частота х електромагнітного поля дає можливість забезпечити високу точність визначення ємності за рахунок збільшення кількості вимірювань і використання середньоарифметичного значення ємності коаксіального ємнісного первинного перетворювача з золою, що транспортується, на двох чи більше частотах електромагнітного поля. Визначення вмісту вуглецю в золі виносів шляхом одночасного з вимірюванням ємності опромінювання золи виносів поперемінно імпульсами випромінювання попередньо обраних діапазонів ближньоінфрачервоного спектру з реєструванням відбитого від потоку золи виносів випромінювання, що залежить від відбиваючих властивостей золи відповідно вмісту вуглецю, дає інформацію (з урахуванням значень ємності) для формування на основі одержаних фотовідгуків шкали вимірювань в відсотках вмісту вуглецю, за якою в подальшому визначають вміст вуглецю в золі виносів. Оптимальні спектральні діапазони визначають за результатами контрольних вимірювань достатньо представницької партії зразків золи зі значеннями вмісту вуглецю рівномірно розміщеними в реальному діапазоні значень вмісту вуглецю в золі виносів котлоагрегатів. Достатньо представницькою партією вважається партія, яка складається не менш, ніж з 15-20 зразків. Причому фізико-хімічні і оптичні особливості складу зразків золи, зокрема вмісту вуглецю, залежать від режиму процесу спалювання, в результаті якого вони були одержані і, в свою чергу, склад зразків зумовлює особливості механізму взаємодії випромінювання з золою виносів і, відповідно, спектральний склад відбитого від потоку золи випромінювання. [М. Радованович, Сжигание топлива в псевдоожижонном слое., М., Энергоатомиздат, 1990]. 4 В результаті на фотоприймачі маємо фотовідгук, відповідний певному спектру довжин хвиль l1, l2,..., l n інтенсивностей I1, I2,..., I n відбитого від віброзрідженого зразка золи виносів випромінювання, який характеризує вміст вуглецю в золі виносів. Таким чином, випромінювання, що провзаємодіяло з віброзрідженним потоком золи виносів, формує результуючий відгук на фотоприймачі, що є інформативним з точки зору фізико-хімічного складу золи виносів, в тому числі, вмісту вуглецю в золі виносів. Кореляційні поля залежності значень С * в абсолютних відсотках вмісту вуглецю в золі, виміряних стандартним методом (ГОСТ 11022-90) від відповідних значень С, виміряних запропонованим способом (Фіг.1) характеризуються коефіцієнтами кореляції К=0,88-0,92 і аналітичне відповідають залежностям типу (Фіг.2): С = a + b × ln(х) + с × y, де х, у - значення інтенсивностей І1, I 2 зареєстрованого на фотоприймачі результуючого випромінювання вибраних спектральних діапазонів, що провзаємодіяло з досліджуваним потоком золи виносів; a, b, c - коефіцієнти що залежать від типу пиловугільного палива. На Фіг.1. схематично зображено пристрій для реалізації віброзрідження і одночасного з вимірюванням ємності коаксіального ємнісного первинного перетворювача опромінювання потоку золи виносів та реєстрування відбитого від нього випромінювання для визначення вмісту вуглецю в золі виносів котлоагрегатів в відсотках. На Фіг.2. зображено кореляційну залежність значень С* вмісту вуглецю в золі виносів, виміряних стандартним способом (ГОСТ 11022-90) від відповідних значень С, виміряних запропонованим способом. Аналіз відбитого від потоку золи випромінювання дозволяє оптимізувати вибір спектрального діапазону та інтенсивностей окремих складових випромінювання, а також частоти електромагнітного поля і дає можливість забезпечити реалізацію оперативного реагування на збільшення недопалу пиловугільного палива при відповідній зміні значень спектральних показників відбиття від потоку золи. Оперативно одержана інформація про вміст вуглецю в золі виносів дає можливість в безперервному режимі оперативно управляти технологічним процесом спалювання пиловугільного палива в котлоагрегатах ТЕС. Спосіб визначення вмісту вуглецю в золі виносів реалізується таким чином. При транспортуванні зрідженого віброзріджувачем 1 потоку золи виносів 2 вимірюють на двох чи більше частотах електромагнітного поля ємність коаксіального ємнісного первинного перетворювача з золою, що транспортується, який складається з стержня 3 і циліндра 4 за допомогою вимірювача ємності 5. Одночасно віброзріджену золу опромінюють від випромінювачів 6, 7 (чи більше) поперемінно імпульсами випромінювання попередньо вибраних ближньоінфрачервоних спектральних діапазонів l1, l2 ,..., l n. Відбите від досліджуваного потоку 5 33301 золи випромінювання після взаємодії з досліджуваним зразком золи в коаксіальному первинному перетворювачі 3-4 направляють на фотоприймач 8 фокусуючою оптичною системою 9. Корисний сигнал після фотоприймача 8 разом з корисним сигналом від вимірювача ємності 5 обробляють в блоці обробки інформації 10 і результат візуалізують у відсотках вмісту вуглецю в золі виносів на дисплеї 11. Порівняння результатів вимірювань вмісту вуглецю в золі виносів котлоагрегатів дослідної ТЕС стандартним методом (ГОСТ 11022-90) та запропонованим способом (табл. 1) показали, що коефіцієнт кореляції К між значеннями вмісту вуглецю в золі виносів стандартним І запропонованим способами складає К=0,89. Причому в запропонованому способі при забезпеченні високої точності визначення вмісту вуглецю в золі виносів відсутній довготривалий (6-8 годин) і трудомісткий процес 6 вижигання вуглецю шляхом нагрівання зразка золи з визначеною швидкістю підйому температури, витримуванні зразка золи при температурі 815±10°С до постійної маси і подальшому визначеному режимі зниження температури, який унеможливлює оперативне управління технологічним процесом спалювання пиловугільного палива. Тривалість визначення вмісту вуглецю в золі виносів запропонованим способом не перевищує 0,02 години, тобто скорочується час визначення вмісту вуглецю в золі виносів і реалізується мож ливість оперативного управління технологічним процесом спалювання пиловугільного палива, що дозволяє економію палива до 5%. Таким чином, забезпечується очікуваний технічний результат, а саме при забезпеченні високої точності визначення вуглецю в золі виносів, реалізується можливість оперативного управління технологічним процесом спалювання пиловугільного палива. Таблиця Вміст вуглецю, % № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Стандартний метод (ГОСТ 11022-90) 0,0 18,0 21,0 28,0 30,1 31,0 32,0 34,0 35,0 35,2 40,0 41,0 41,0 41,6 43,0 49,0 50,0 53,0 Запропонований спосіб 0,2 16,8 22,1 29,3 30.5 28,8 35,2 37,9 37,3 32,5 38.8 39,7 41,4 37.1 45,6 47,7 52 51,6 Тривалість визначення вмісту вуглецю в золі виносів, год. Стандартний метод Запропонований спосіб (ГОСТ 11022-90) 6-8 0,02 7 Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський 33301 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601