SU1748661A3 - Method of automatic optimization of processes of burning in thermal installation and system to implement it - Google Patents

Abstract

Использование изобретени : оптимизаци  сжигани  топлива в тепловых объектах, отапливаемых смесью пыли и воздуха. Сущность изобретени : общий расход воздуха, поставл емого в камеру сжигани  теплового объекта, регулируют по содержанию кислорода в топочных газах, определенного с одной стороны камеры сжигани . Одновременно измер етс  асимметри  содержани  кислорода в топочных газах с двух сторон камеры сжигани  и корректируют расход воздуха, подаваемого в камеру сжигани  из двух источников, расположенных с двух сторон камеры сжигани  до устранени  упом сл J 00 о о (лUses of the invention: optimization of fuel combustion in thermal objects heated with a mixture of dust and air. SUMMARY OF THE INVENTION: The total flow rate of air supplied to the combustion chamber of a thermal object is controlled by the oxygen content of the flue gases determined on one side of the combustion chamber. At the same time, the asymmetry of the oxygen content in the flue gases on both sides of the combustion chamber is measured, and the flow rate of air supplied to the combustion chamber from two sources located on both sides of the combustion chamber is corrected to eliminate the mention of J 00 o (l

Description

нутого содержани  кислорода в топочных газах. Система имеет не менее двух измерителей 9 и 10 кислорода в топочных газах, расположенных в выпускной части камеры сжигани  1. Один из измерителей кислорода в топочных газах или другой соединен с регул тором 12 посредством переключател  11 выбора замера Кроме того измерители 8 и 10 соединены с входами регул тора 13 симметрии сжигани , выходы которого со- едмнены с вентил торами. Горелочна  коробка 2 имеет поперечный откидной клапан 14, раздел ющий коробку 2 на две части, расположенный таким образом, что клапан 14 делит части коробки 2, питаемые отдельными вентил торами 7 и 8. 2 с и 1 з.п ф-лы, 3 ил.oxygen content in flue gases. The system has at least two oxygen meters 9 and 10 in the flue gases located in the outlet part of the combustion chamber 1. One of the oxygen meters in the flue gases or the other is connected to the regulator 12 by means of the meter select switch 11. Furthermore, the meters 8 and 10 are connected to the inputs combustion symmetry controller 13, the outputs of which are combined with fans. The burner box 2 has a transverse flap valve 14, which divides the box 2 into two parts, arranged in such a way that the valve 14 divides the parts of the box 2 fed by separate fans 7 and 8. 2 s and 1 Cp f-crystals, 3 sludge .

Изобретение относитс  к теплоэнергетикеThis invention relates to a power system.

Известные способ и система регулировани  процесса сжигани  корригируют состав смеси топливо - воздух таким образом, чтобы их составные части соответствовали параметрам эталонных смесейThe known method and system for controlling the combustion process corrects the composition of the fuel-air mixture in such a way that their components correspond to the parameters of the reference mixtures.

В известных способе и системе регулировани  процесс сжигани  регулируетс  путем изменени  состава горючей смеси, подводимой в топочную камеру причем упом нутое изменение осуществл етс  на основе данных о топочных газах замер состава которых  вл етс  усредненным значе- нием процесса сжигани  в топочной камере Однако процесс сжигани  не контролируетс  в отдельных част х этой камеры несмотр  на то, что в отдельных част х упом нутый процесс может протекать по-разномуIn the known method and control system, the combustion process is controlled by changing the composition of the combustible mixture in the combustion chamber, and the change is made on the basis of data on flue gases whose composition is the average value of the combustion process in the combustion chamber. However, the combustion process is not monitored. in some parts of this chamber, despite the fact that in some parts the mentioned process may proceed in different ways

Известен способ оптимизации процесса сжигани  топлива путем регулировани  под чи воздуха с коррекцией по содержанию кислорода в топочных газах измеренному в двух точках топочного пространства There is a method of optimizing the process of burning fuel by adjusting air underneath with a correction for the oxygen content in flue gases measured at two points in the flue gas space.

Известна система регулировани  подачи общего воздуха содержаща  два датчика содержани  кислорода, установленные в правом и левом газоходах котла регул тор общего воздуха, подключенный к исполнительным механизмам двух вентил торов через переключатель корректирующий регул тор, выход которого соединен с входом регул тора общего воздуха а к входу подключен один из датчиков содержани  кислорода A known system for regulating the supply of total air contains two oxygen sensors installed in the right and left ducts of the boiler common air regulator connected to the actuators of the two fans through a switch regulator regulator, the output of which is connected to the inlet of the regulator of general air and connected to the inlet one of the oxygen sensors

Известные решени  базируют на репрезентативной пробе топочных газов, котора  представл ет собой результат замера проб, отбираемых с разных мест на выходе котла или эффект математического усреднени  анализов топочных газов вз тых из разных мест.The known solutions are based on a representative sample of flue gases, which is the result of measuring samples taken from different places at the outlet of the boiler or the effect of mathematical averaging of analyzes of flue gases taken from different places.

Ввиду того, что дефицит кислорода ни- же границы неполного сгорани  в одном из выпускных пространств влечет за собой резкие про влени  ухудшени  сжигани .In view of the fact that the lack of oxygen below the limits of incomplete combustion in one of the exhaust spaces entails sharp signs of deterioration of combustion.

заметные дл  обслуживающего персонала, происходит повышение количества воздуха до безопасного предела в наиболее неблагопри тном месте, что дл  остального пространства котла обозначает значительный ненужный избыток воздуха и значительную потерю тепловой энергии.noticeable to service personnel, the amount of air increases to a safe limit in the most unfavorable place, which for the rest of the boiler space means a significant unnecessary excess of air and a significant loss of thermal energy.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности регулировани  процесса сжигани  по всему объему камеры сжигани .The aim of the invention is to improve the accuracy of controlling the combustion process throughout the entire volume of the combustion chamber.

Сущностью способа  вл етс  определение основного количества дополнительного воздуха на уровне,  вл ющемс  следствием содержани  кислорода в топочных газах, определенного по замеру в одной стороне камеры сжигани , причем одновременно измер етс  асимметри  показаний содержани  кислорода в топочных газах по меньшей мере между двум  пунктами камеры сжигани  На основании измеренной асимметрии в камеру сжигани  поставл етс  дополнительный воздух из двух источников с расходами, установленными асимметрично, причем асимметри  расхода источников дополнительного воздуха обратна относительно асимметрии количества кислорода в топочных газахThe essence of the method is the determination of the main amount of additional air at a level resulting from the oxygen content in the flue gases measured by measuring on one side of the combustion chamber, and the asymmetry of the oxygen content in the flue gases is measured at least between two points of the combustion chamber. Based on the measured asymmetry, additional air is supplied to the combustion chamber from two sources with flow rates established asymmetrically, with the flow asymmetry and additional wastewater is inverse to the asymmetry of the amount of oxygen in the flue gases

Сущностью сие темы согласно изобретению  вл етс  снабжение системы по крайней мере двум  измерител ми дл  замеров содержани  кислорода в топочных газах, причем упом нутые измерители располагаютс  в выпускной части камеры сжигани . Измерители, измер ющие содержание кислорода в топочных газах, соединены с входом регуп тора дополнительного воздуха посредством переключател  выбора замера Кроме того, упом нутые измерители дл  замеров содержани  кислорода в топочных газах соединены с входами регул тора симметрии сжигани , выходы которого соединены с вентил торами дополнительного воздуха таким образом, что в зависимости от потребностей упом нутый регул тор измен ет расходы каждого вентил тора дополнительного воздуха Горелочна  коробка обладает поперечно откидным клапаном , раздел ющим упом нутую коробку на две части.The essence of this theme according to the invention is the supply of the system with at least two meters for measuring the oxygen content in the flue gases, and these meters are located in the outlet part of the combustion chamber. Meters measuring the oxygen content in the flue gases are connected to the inlet of the additional air regup tortor through a metering selection switch. In addition, these meters for measuring the oxygen content of the flue gases are connected to the inlets of the combustion symmetry controller, the outlets of which are connected to the auxiliary air fans. so that, depending on the needs, the said regulator changes the costs of each additional air fan. The burner box has a transverse opening an identical valve dividing the box into two parts.

На фиг. 1 изображена схема системы; на фиг, 2 - клапан, раздел ющий горелоч- ную коробку, вид сбоку; на фиг, 3 - то же, вид спереди.FIG. 1 shows a system diagram; Fig. 2 shows a valve separating the burner box, side view; Fig, 3 - the same, front view.

Перед применением способа согласно изобретению следует установить основное количество дополнительного воздуха, необходимое дл  оптимального роцесса сжигани . Упом нутое количество устанавливаетс  выполнением дополнительного непрерывного замера содержани  окиси углерода в топочных газах одновременно с измерением содержани  кислорода в топочных газах по обеим сторонам камеры сжигани . Во врем  этих замеров снижают содержание кислорода в топочных газах одновременным дросселированием расходов источников дополнительного воздуха по обеим сторонам камеры сжигани . Дросселировать можно частичным закрыванием направл ющих аппаратов регулирующих расходы дополнительного воздуха, либо уменьшением скорости вращени  вентил торов дополнительного воздуха. Таким образом, значение кислорода снижаетс  настолько, чтобы обеспечивалось сгорание в котле на границе по влени  следов окиси углерода, чему соответствует основное количество дополнительного воздуха.Before applying the method according to the invention, the main amount of additional air necessary for an optimal combustion process should be established. This amount is established by performing an additional continuous measurement of the carbon monoxide content in the flue gases simultaneously with the measurement of the oxygen content in the flue gases on both sides of the combustion chamber. During these measurements, the oxygen content in the flue gases is reduced by simultaneously throttling the flow rates of additional air sources on both sides of the combustion chamber. It is possible to choke by partially closing the guide vanes regulating the flow of additional air, or by decreasing the rotation speed of the additional air fans. Thus, the oxygen value is reduced to the extent that combustion in the boiler at the boundary of carbon monoxide is observed, which corresponds to the main amount of additional air.

Применение способа состоит в замере содержани  кислорода в топочных газах в одном месте камеры сжигани  и на этом основании в установлении основного количества дополнительного воздуха, необходимого дл  оптимизации процесса сжигани . Дополнительный воздух поставл етс  из двух источников. На основе рассматриваемого замера устанавливаетс  одинаковый расход каждого из двух источников воздуха таким образом, чтобы в сумме количество воздуха соответствовало установленному Основному количеству, необходимому дл  надлежащего сжигани . Одновременно измер етс  количество кислорода, содержащегос  в топочных газах в другом месте камеры сжигани . Эти места располагаютс  каждое в иной половине камеры сжигани  Оказываетс , что количество кислорода в топочных газах в каждом из этих пунктов мен етс , что значит, что дополнительный воздух, поставл емый в камеру сжигани , равномерно не распростран етс . Согласно способу сравниваютс  результаты замеров в каждом из этих пунктов. В случае констатировани  асимметрии результатов замера содержани  кислорода в топочных газах измен ютс  расходы источников дополнительного воздуха. Благодар  этому получаетс  асимметри  расхода, обратна The application of the method consists in measuring the oxygen content in the flue gases in one place of the combustion chamber and, on this basis, in determining the basic amount of additional air necessary to optimize the combustion process. Extra air is supplied from two sources. On the basis of the measurement in question, the same flow rate of each of the two air sources is established so that the total amount of air corresponds to the established Main quantity required for proper combustion. At the same time, the amount of oxygen contained in the flue gases at a different location in the combustion chamber is measured. These places are located in each other half of the combustion chamber. It turns out that the amount of oxygen in the flue gases at each of these points varies, which means that the additional air supplied to the combustion chamber does not evenly distribute. According to the method, the results of measurements in each of these points are compared. In the case of asymmetry of the results of measuring the oxygen content in the flue gases, the flow rates of the additional air sources change. Due to this, the asymmetry of flow is obtained

относительно асимметрии количества кислорода в топочных газах. Таким образом осуществл етс  уравнивание сжигани  по всему пространству камеры сжигани . 5Топочна  камера 1 имеет снаружи горелочную коробку 2, в которой наход тс  пы- ле-воздухопроводы 3, подвод щие в топочную камеру 1 топливо-воздушную смесь. Дл  этой цели служат горелки 4 сregarding the asymmetry of the amount of oxygen in the flue gases. In this way, the combustion is equalized throughout the combustion chamber. 5 The combustion chamber 1 has an outside burner box 2 in which dust-air ducts 3 are located, supplying a fuel-air mixture to the combustion chamber 1. For this purpose 4 burners are used.

10 соплами вторичного воздуха 5 в стене топочной камеры 1. Через сопло вторичного воздуха 5 в топочную камеру } поступает дополнительный воздух из горелочной ко робки 2. Дополнительный воздух поставл 5 етс  в горелочную коробку 2 с обоих ее концов по трубопроводам 6, соединенным один с одним вентил тором 7 дополнительного воздуха, а другой - с вторым вентил - тором 8 дополнительного воздуха. В каждой10 secondary air nozzles 5 in the wall of the combustion chamber 1. Additional air is supplied through the secondary air nozzle 5 to the combustion chamber} from the burner box 2. Additional air is supplied to the burner box 2 from both ends through pipelines 6 connected to one fan 7, additional air, and the other with the second fan 8 additional air. In each

0 половине топочной камеры 1 на серединном пространстве этих половинок помещены измерители 9 и 10, измер ющие содержание кислорода в топочных газах. Измерители 9 и 10 соединены с переключателем 11 выбо5 ра замера из измерителей 9 и 10. Переключатель 11 соединен с входом регул тора 12 дополнительного воздуха, выход которого соединен с вентил торами 7 и 8 дополнительного воздуха. Измерители 9 и 10, изме0 р ющие содержание кислорода в топочных газах, одновременно соединены с входами регул тора 13 симметрии сжигани . Регул тор 13 симметрии сжигани  имеет два выхо- ° да, которые воздействуют на вентил торы 70 half of the combustion chamber 1 in the middle space of these halves are placed gauges 9 and 10, measuring the oxygen content in the flue gases. The meters 9 and 10 are connected to the selector switch 11 of the meter of meters 9 and 10. The switch 11 is connected to the input of the additional air regulator 12, the output of which is connected to the fans 7 and 8 of the additional air. Meters 9 and 10, measuring the oxygen content in the flue gases, are simultaneously connected to the inputs of the combustion symmetry controller 13. The combustion symmetry controller 13 has two outputs that affect the fans 7

5 и 8 дополнительного воздуха. В горелочной коробке 2 установлен поперечно откидной клапан 14, раздел ющий коробку 2 на две части Клапан 14 нагружен грузиком 15 и может отклон тьс  от вертикального поло0 жени  на угол 16 в обоих направлени х.5 and 8 additional air. In the burner box 2, a flap valve 14 is installed transversely, dividing the box 2 into two parts. The valve 14 is loaded with a weight 15 and may deviate from the vertical position by an angle of 16 in both directions.

В горелки 4 поставл етс  топливовоз- душна  смесь, т.е. смесь топлива с первичным воздухом. Смесь, оставл   горелку 4, поступает в топочную камеру 1, в которойIn the burner 4, an air-fuel mixture is supplied, i.e. fuel mixture with primary air. The mixture, leaving the burner 4, enters the combustion chamber 1, in which

5 подвергаетс  сжиганию. Дл  сжигани  топлива остаетс  использованный кислород из первичного воздуха, а также кислород содержащийс  в дополнительном воздухе, который нагнетаетс  в горелочную коробку 25 is incinerated. For combustion of the fuel, the used oxygen from the primary air remains, as well as the oxygen contained in the additional air, which is injected into the burner box 2.

0 вентил торами 7 и 8 и из коробки 2 по соплу вторичного воздуха 5 поступает в топочную камеру 1, где смешиваетс  с юпливовоз- душнсй смесью, вытекающей из гбрелки 5. Измерители 9 и 10 измер ют количество0 by fans 7 and 8 and from box 2 through the nozzle of secondary air 5 enters the combustion chamber 1, where it is mixed with a mixture of air and air flowing from the heating key 5. Meters 9 and 10 measure the amount

5 кислорода в топочных газах. Измеренное значение передаетс  посредством переключател  11 в регул тор 12, В регул тор 12 поступают показани  из измерител  9 или измерител  10, а регул тор 12 на основании этих показаний регулирует расход вентил торов 7 и 8 с сохранением производительности каждого вентил тора 7 и 8 на том же уровне Регул тор 13 симметрии сжигани  одновременно получает сигналы из измерителей 9 и 10 и сравнивает их Если количества кислорода в топочных газах в одной половине топочной камеры 1 разн тс  между собой, регул тор 13 передает сигналы в соответствующий вентил тор 7 или 8, измен   его расход Благодар  этому количество дополнительного воздуха, нагнетаемого одним из вентил торов 7 или 8, уменьшаетс  или увеличиваетс  таким образом, чтобы сжигание в обеих част х топочной камеры 1 осуществл лось одинаково при оптимальном эффекте этогс сжигани  Дл  исключени  взаимного воздействи  друг на друга дополнительного воздуха, нагнетаемого оотдельными вентил торами 7 и 8 горелоч- на  коробка разделена на части поперечно откидным клапаном 14. Откидной клапан 14 применен дл  того чтобы в случае прекращени  работы одним из вентил торов 7 или 8, можно было дополнительный воздух нагнетать в горелочную коробку 2 одним действующим вентил тором 8 или 7 В таком случае клапан 14 отклон етс  автоматически , пропуска  поток воздуха в обе части горелочной коробки 2, если один из вентил торов 7 или 8 прекратит работу После приведени  в действие недействовавшего до этого времени вентил тора, вследствие чего давление в обеих част х коробки 2 становитс  равным, груз 15 приводит клапан 6 в вертикальное положение5 oxygen in flue gases. The measured value is transmitted via switch 11 to controller 12, controller 12 receives indications from meter 9 or meter 10, and controller 12 adjusts the flow of fans 7 and 8 on the basis of these readings, maintaining the performance of each fan 7 and 8 on that At the same level, the Combustion Symmetry Controller 13 simultaneously receives signals from meters 9 and 10 and compares them. If the amounts of oxygen in the flue gases in one half of the combustion chamber 1 differ between themselves, the Controller 13 transmits signals to the corresponding The fan 7 or 8 changes its consumption. Due to this, the amount of additional air blown by one of the fans 7 or 8 is reduced or increased so that the combustion in both parts of the combustion chamber 1 is carried out equally with the optimal effect of combustion. acting on each other of additional air injected by separate fans 7 and 8; the burner box is divided into parts by a transverse flap valve 14. The flap valve 14 is used in order to stop and operation by one of the fans 7 or 8, it was possible to inject additional air into the burner box 2 with one active fan 8 or 7. In this case, the valve 14 deflects automatically, passing air flow to both parts of the burner box 2 if one of the fans 7 or 8 will stop working. After the fan that was not operating before that time was activated, the pressure in both parts of the box 2 becomes equal, the load 15 causes the valve 6 to be in a vertical position.

Claims (1)

Формула изобретени  1. Способ автоматической оптимизации процессов сжигани  в тепловых объектах путем регулировани  общего расхода воздуха в соответствии с заданной тепловой нагрузкой камеры сжигани , измерени  содержани  кислорода в топочных газах не менее чем в двух точках, расположенных сClaims 1. A method for automatically optimizing combustion processes in thermal objects by adjusting the total air flow rate in accordance with a predetermined thermal load of the combustion chamber, measuring the oxygen content in the flue gases at at least two points located двух сторон камеры сжигани , и коррекции общего расхода воздуха подачей дополнительного количества воздуха от двух источников , расположенных с двух сторон камерыtwo sides of the combustion chamber, and correction of the total air flow by supplying additional air from two sources located on both sides of the chamber сжигани  до достижени  содержани  кислорода в топочных газах, измеренного в одной из точек камеры сжигани , равного заданному значению, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности регулировани combustion until the oxygen content in the flue gases, measured at one of the points of the combustion chamber, is equal to a specified value, characterized in that, in order to increase the accuracy of процесса сжигани  по всему объему камеры сжигани , дополнительно определ ют асимметрию содержани  кислорода в топочных газах и расход воздуха, подаваемого от двух источников, перераспредел ют между этимиthe combustion process throughout the entire combustion chamber, additionally determine the asymmetry of the oxygen content in the flue gases and the flow rate of air supplied from two sources, redistribute between these источниками до достижени  упом нутой асимметрии заданного значени sources until the mentioned asymmetry reaches a predetermined value 2Система дл  автоматической оптимизации процессов сжигани  в тепловых объектах , имеющих два источника воздуха, расположенных с двух сторон камеры сжигани , содержаща  два датчика содержани  кислорода, размещенные с двух сторон камеры сжигани  и подключенные к регул тору2 A system for automatically optimizing combustion processes in thermal objects having two air sources located on both sides of the combustion chamber, containing two oxygen content sensors placed on both sides of the combustion chamber and connected to the controller содержани  кислорода в топливовоздушной смеси, св занному с источниками воздуха, о т- личающа с  тем, что с целью повышени  точности регулировани  процессов сжигани  по всему объему камеры сжигани  оба источника воздуха подключены к горелочной коробке имеющей поперечный откидной клапан расположенный посередине коробки и дел щий ее на две части, питаемые отдельными источниками воздуха, она дополнительно содержит регул тор симметрии сжигани , входы которого соединены с датчиками содержани  кислорода, а выходы св заны с источниками воздухаoxygen content in the air-fuel mixture associated with air sources, in order to improve the accuracy of controlling combustion processes throughout the entire combustion chamber, both air sources are connected to a burner box having a transverse flap valve located in the middle of the box and dividing it into two parts, fed by separate sources of air, it additionally contains a combustion symmetry controller, the inputs of which are connected to oxygen content sensors, and the outlets are connected to sources ozduha 3Система поп 2 отличающа с  тем, что она дополнительно содержит переключатель , через который датчики содержани  кислорода подключены к регул тору содержани  кислорода3 Pop system 2 characterized in that it further comprises a switch through which oxygen content sensors are connected to an oxygen content controller Фае. 2Faye. 2 IIII 1515 фие.Эfie.E