Способ контроля качества сжигания топлива

Способ контроля качества сжигания топлива

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Рес ублик (иу98560 1. (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 270581 (21) 3293323/24-06 с присоединением заявки М(23) Приоритет—

Опубликовано 301282 Бюллетень Йо 48 р )уд з

F 23 N 5/14

Государственный комитет

СССР по делая изобретений и открытий (ЗЗ УДХ 621,182 (088.8) Дата опубликования описания 30.12!82

» ъ 1

В.Г,Семеновский, В.В.Баринов, Ж.Л.Погурскж, Н:И ФурМан у . и A.Н.Щербань

Институт технической теплофизики АН УкраинскЖ (ОР-= (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

1,54 ) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА

Изобретение относится к способам контроля качества сжигания топлива путем измерения в продуктах горения химического недожога топлйва и избыточного кислорода B присутствии катализатора.

Известен способ контроля качества сжигания топлива путем отбора пробы продуктов сгорания, разделения ее на два потока, в первый из которых осуществляют дополнительную подачу окислителя, а во второй - горючего газа, и последующего их раздельного дожигания на термокаталитических элементах с измерением количества выделенного при дожигании тепла, пропорциональным в первом потоке величине химического недожога, à во втором - величине избыточного кислорода Г 11.

Недостатком известного способа является то, что дополнительную подачу окислителя и горючего газа осуществляют при помощи сложной газовой схемы. В силу этого устройства, реализующие известный способ контроля качества сжигания топлива, выполняются стационарными, связанными с источником дополнительного окислителя 1 например, сжатого воздуха)) и источником горючего газа (например, магистралью природного газа}.. Связь . эту осуществляют набором стандартныХ элементов газовой автоматики (побу» дители и регуляторы расхода, рота-. метры, фильтры и т.д.) .

Для подачи дополнительных реагентов используют потенциальную энергию

1g газов, находящихся под избыточным давлением. Обращение с газани под давлением требует тщательного соблю» дения правил техники безопасности, поскольку при этом имеется потенциальная возможность возникновения аварийной ситуации: образование взрывоопасной смеси в потоке продуктов горения.

Цель изобретения — упрощение реализации способа при использовании в качестве горючего газа паров горючей жидкости.

Поставленная. цель достигается тем, что согласно способу контроля качества сжигания топлива путея отбора пробы продуктов сгорания; разделения ее на два потока, в первый из которых осуществляют дополнительную подачу окислителя, а во второй — горючего .rasa, и последующего их раздельного дожигания на термокаталитических .эле985601 ментах с измерением количества выделенного при дожигании тепла, пропорциональным в первом потоке величине химического недожога, а во втором величине избыточного кислорода, дополнительную подачу окислителя и паров горючей жидкости осуществляют их инжектированием пото,ком продуктов сгорания с одновре менным подогревом жидкости продуктами сгорания.

40

На фиг. 1 изображена схема подачи окислителя эжектированием, а парообразного горючего — барботированием потока продуктов горения, на фиг.2— схема ввода дополнительных реагентов эжектированием потока продуктов горения, на фиг. 3 — схема ввода окислителя путем подсоса, а парообразного горючего — путем эжектирования потока продуктов горения.

Блок-схемы содержат следующие узлы, ввод 1 потока продуктов горения, газовые каналы g и 3, барботер 4, переключающее устройство 5, эжектор б, датчик 7 кислорода, первый регистрирующий прибор 8, датчик 9 недожога топлива, второй регулирующий прибор 10, побудитель 11 расхода, капилляр 12.

Схема работает следующим образом.

Подача окислителя эжектированием, а парообразного горючего, — барботированием потока продуктов горения (фиг. 1). 35

Способ включает отбор потока продуктов горения .и подачу их в газовый ввод 1, разделение потока продуктов горения на два газовых потока в каналах 2 и 3, введение парообразных горючих из барботера 4, переключение потока с помощью переключающего устройства 5, подсос воздуха при помощи эжектора б, измерение кислорода в датчике 7 с регистрацией показаний прибором 8, измерение недожога топлива в датчике 9 с регистрацией показаний прибором 10.

Подачу парообразного горючего в этом случае осуществляют путем барботирования слоя горючей жидкости в барботере 4, направляя с помощью переключающего устройства 5 поток продуктов горения канала 2 в барботер 4, а подсос окислителя осуществляют через эжектор б. В качестве горючей жидкости может быть использован этиловый спирт, бензины и другие горючие жидкости.

Измерение избыточного кислорода происходит следующим образом. Обо- 60 гащенный горючим реагентом поток продуктов горения поступает в датчик 7. На термокаталитических элементах датчика 7 происходит реакция окисления избыточных горючих паров 65 измеряемым количеством кислорода, сопровождающаяся термозффектом.

Его величина,, пропорциональная содержанию кислорода в смеси, измеряется мостовой схемой и регистрирующим прибором 8.

Измерение недожога топлива в продуктах горения производят в канале 3.

С этой целью поток продуктов горения эжектируют через сужающееся сопло, всасывающий патрубок которого соединен с атмосферой. Обогащенный атмосферным воздухом выше стехиометрического отношения к продуктам недожога топлива (окиси углерода и водорода) поток продуктов горения поступает на термокаталитические элементы датчика 9 и преобразуется в электрический сигнал, регистрируемый прибором 10, аналогично тому, как это имеет место при измерении датчиком кислорода.

Подача окислителя эжектированием потока продуктов горения, а парообразного горючего — пропусканием потока продуктов горения над горючей жидкостью (фиг. 1).

Способ включает операции, описанные выШе. Отличие состоит в том, что вместо барботера 4 используется емкость 4 с легко испаряющейся жидкостью, например, эфиром. Для обогащения потока продуктов горения достаточно их пропустить через емкость

4 над горючей жидкостью.Измерение избыточного кислорода и недожога топлива происходит аналогично изложенному выше.

Подача дополнительных реагентовпутем эжектирования потока продуктов горения (фиг. 2) .

Для реализации способа канал 2 снабжается эжектором 6, включаемым. между переключающим устройством 5 и емкостью 4. Для подачи парообраэного горючего, оток продуктов горения канала 2 в этом случае переключающим устройством 5 направляют в эжектор б, всасывающий патрубок которого соединен с емкостью 4. IIpoходя через сужающееся сопло эжектора б, поток продуктов горения подсасывает пары горючей жидкости из емкости 4 и поступает в датчик 7 кислорода. Процесс измерения кислорода и недожога топлива в каналах 2 и 3 налогичен описанному. выше.

Подача окислителя эа счет всасывания воздуха, а парообразного горючего путем эжектирования потока продук- * тов горения (фиг. 3 ).

Для реализации подачи дополнительных реагентов канал 2 снабжается побудителем 11 расхода, а канал

3 - побудителем 11 расхода и капилляром 12. Побудители 11 включены на входах каналов 2 и 3. Капилляр

985601

12 сообщается с каналом 3 перед входом побудителя 11 и атмосферой. Обогащение потока продуктов горения окислителем в этом случае осуществляется подсосом атмосферного воздуха через капилляр 12. Количество подсасываемого воздуха обуславливается аэродинамическим сопротивлением ка» пилляра 12 н газовой магистрали (не показана) общего газового ввода 1.

Измерение содержания кислорода н недожога топлива проводится аналогич но изложенному выше.

Приведенные варианты способа обес.печивают безопасную подачу дополни,тельного окислителя и парообразного горючего реагента. Это достигается использованием дополнительных реагентов, находящихся под атмосферным давлением. При этих условиях они не несут потенциальной опасности образования взрывоопасных смесей.

Кроме того, подача дополнительных реагентов осуществляется за счет энергии движущегося потока продуктов горения, что также исключает возможность образования взрывоопасных смесей дополнительных реагентов с продуктами горения, так, как прекращение отбора потока продукта горения прерывает подачу дополнительных реагентов, а их поступление син« хронно меняется с изменением величины расхода потока продуктов горения.

В предлагаемом способе подача до« полнительных реагентов позволяет упростить газовую схему, выполнив ее независимой от стационарных ис/ точников окисления и горючего реагеИта. Это обеспечивает возможность создания переносных автоматических средств для контроля качества. сжига-. ния топлива, с помощью которых мож- но удобно и оперативно производить контроль качества сжигания топлива в удаленных точках горения.

Формула изобретения

Способ контроля качества сжигания топлива путем отбора пробы продуктов сгорания, разделения ее на два потока, в первый из которых осущест15 вляют, дополнительную подачу окисли1 теля, а во второй - горючего газа, и последующего их раздельного дожи. гания на термокаталитических элементах с измерением количества щаделен20 ного при дожигании тепла, пропорциональным в первом потоке величине химического недожога, а во втором— величине избыточного кислорода, отличающийся тем, что, 25 с целью упрощения реализации при использовании в качестве. горючего га за паров горючей жидкости, дополнительную подачу окислителя и паров горючей жидкости осуществляют их

30 инжектированием.потоком продуктов сгорания с одновременным подогревом жидкости продуктами сгорания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

35 1. Amopczoe csHpeTeabcTso CCCP

9 402790, кл. G 01 N 25/22, F 23 N 5/14, 1971 °,985601

47иг.2

Составитель В. Наваров

Редактор С.Крупенина Техред A.Âàáèíåö Корректор Е.Рошко

Эаказ 10144/б0 Тираж 598 Подписное

ВНННпН Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4