Регулювання відносної витрати палива до витрати повітря

Таблиця 3.2 Кількість повітря, необхідного при спалюванні звичайних палив

Нафтове паливо являє собою суміш легких вуглеводнів з різною молекулярною вагою і з різною теплотворною здатністю, але для кожного з них константи, що визначають горіння, настільки близькі одна до одної, що значення, наведені в таблиці, досить характерні для всіх палив. Вугілля не є чистим вуглецем, а в основному являє собою полімер з групи циклічних ароматичних вуглеводнів. Дійсні параметри для вугілля укладені між параметрами для вуглецю і важкими фракціями нафти, але ближче до вуглецю, так як для вугілля відношення числа молей водню до числа молей вуглецю менше 0,5. Зола, що міститься у вугіллі, не вступає в реакцію горіння і тому не впливає на необхідну кількість повітря.

В ідеальному випадку надлишок повітря, що поступає в камеру згоряння, повинен бути рівним нулю. Але згорання ніколи не буває повним, і невелика кількість надлишкового повітря зрушує рівновагу в бік менших концентрацій незгорілого палива. Це особливо важливо при малих швидкостях горіння, коли

зниження швидкостей призводить до погіршення змішання палива з повітрям. Це питання буде розглянуте трохи докладніше в розд. 3.3.

Якщо склад палива не змінюється, то для підтримки оптимальних умов горіння витрата повітря повинна перебувати у певному відношенні до витрати палива. Якщо ж склад палива і його теплотворна здатність непостійні, витрата повітря повинен перебувати у певному відношенні до потрібного потоку тепла. Система регулювання, показана на рис. 3.8 допускає два способи регулювання витрати повітря. Є сигнал, який показує повну необхідну кількість тепла, а також вихідний сигнал підсумовуючого пристрою, який складає два значення витрат двох палив. Якщо кількість повітря, необхідна для отримання одиничної кількості тепла, для обох палив по суті однакова, то можна користуватися сигналом по повній необхідній кількості тепла. Якщо ж ці величини різні, то можна проградуювати підсумовуючий пристрій в одиницях кількості повітря, необхідної для спалювання палива.

У разі коли теплота згоряння або витрата палива може змінюватися довільним, заздалегідь невідомим чином, як це часто буває при спалюванні вугілля, деревини або відходів, витрата повітря повинна перебувати в певному відношенні до кількості тепла, що виділяється при горінні палива. Для котельної установки тепловиділення характеризується витратою і швидкістю зростання тиску водяної пари. Обчислювальна процедура - така ж, як і в системі, представленої на рис. 3.7, при вторинному градуюванні вимірювального пристрою для визначення витрати вугілля, У стаціонарному режимі виділення тепла, витрата вугілля і сигнал про повну необхідну кількість тепла ідентичні, тому для задання витрати повітря можна скористатися будь-якою з цих трьох величин. Найбільш швидка реакція на зміну потрібної кількості тепла буде досягнута при заданні витрати повітря саме по повній необхідній кількості тепла. Найкраща реакція на невимірювану зміну витрати вугілля або теплотворної здатності досягається при заданні витрати повітря за обчисленнями тепловиділення. Якщо для задання витрати повітря вибрати більший з цих двох сигналів, то в будь-якому випадку буде забезпечений надлишок повітря.

Необхідне збільшення відносної витрати палива до витрати повітря при малих навантаженнях можна отримати шляхом спеціальної обробки сигналу витрати повітря. Витрату повітря зазвичай вимірюють пристрої, які використовують напір, наприклад мірними діафрагмами або трубками Піто, Щоб отримати лінійний сигнал, пропорційний витраті, необхідно здобути

квадратний корінь із перепаду тиску. Можна застосувати таке градуювання функціонального перетворювача, квадратний корінь, що він буде показувати витрата повітря, менший дійсно виміряного при малих навантаженнях. Тоді регулятор витрати повітря збільшить витрати і забезпечить необхідне відношення витрат палива і повітря. На рис. 3.9 наведена типова крива бажаного вмісту кисню в димовому газі в залежності від навантаження. Точки цієї кривої використовувалися при переградуювання функціонального перетворювача, квадратний корінь, для топкової камери, що працює на нафті. Результати розрахунків наведено в табл.3.3.

Оскільки витрати палива і повітря задані так, що вони відповідають необхідній кількості тепла, вихідному сигналу функціонального перетворювача, квадратний корінь дорівнює тепловому навантаженню, зазначеному в першій графі. Перепад тиску на витратомірі, необхідний для отримання надлишку повітря, що відповідає кожному значенню навантаження, вказаний в останній графі.

Рис. 3.9. Вміст кисню в димовому газі, відповідне повному згорянню, залежно

від теплового навантаження.

З табл. 3.3 видно, що невелика помилка в сигналах про витрату повітря або про витрату палива може зробити істотний вплив на вміст кисню в димовому газі. Щоб підтримувати оптимальне значення надлишку повітря, відношення витрат палива і повітря необхідно автоматично настроювати за допомогою

регулятора, що впливає на виміряну кількість кисню в димовому газі. Оскільки правильне відношення витрат повітря і палива можна задавати досить у вузьких межах, діапазон регулювання можна обмежити.

На рис. 3.10. наведена схема системи регулювання витрати повітря зі зворотним зв'язком по вмісту кисню. Номінальне значення для регулятора вмісту кисню в димовому газі необхідно задавати відповідно до рис. 3.9 в залежності від витрати водяної пари.

Існують різні типи аналізаторів кисню в димовому газі. Відбір проб складний через високу температуру, вплив корозії і присутність золи і сажі. При вимірюванні вмісту кисню в димових газах по місцю ймовірність впливу збурюючих факторів буде меншою. Але існує небезпека пошкодження приладу, і вимірювальну систему необхідно захищати. У разі непоміченого пошкодження вимірювального пристрою встановлені межі вихідного сигналу регулятора кисню дозволяють зберігати завдання витрати повітря та палива в розумних межах.

Таблиця 3.3

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Кількість необхідного повітря, для горіння	\|	Поправка до витрати повітря для визначення процентного вмісту кисню

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.