×
20.01.2015
216.013.1e65

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ В ТЕПЛОВОМ АГРЕГАТЕ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Способ автоматического регулирования процесса горения в тепловом агрегате, включающий для всех нагрузок с помощью датчиков измерения расхода топлива и воздуха, газоанализаторов измерения концентрации оксидов азота и углерода в уходящих в атмосферу дымовых газах определение суммарной допустимой условной токсичности выбросов, определение разности превышений условной токсичности выбросов над ее допустимым нормативным значением и использование этой разности в качестве корректирующего сигнала. В настоящем способе с помощью дополнительного датчика измеряют расход воды в виде жидкости или пара, с помощью дополнительного газоанализатора измеряют концентрацию кислорода в уходящих в атмосферу дымовых газах, с помощью дополнительного устройства рассчитывают концентрацию бенз(а)пирена и определяют суммарную допустимую условную токсичность выбросов с учётом влияния вышеуказанных параметров. Изобретение позволяет снизить суммарную токсичность выбросов в атмосферу загрязняющих веществ в уходящих дымовых газах. 1 ил.
Основные результаты: Способ автоматического регулирования процесса горения в тепловом агрегате, включающий для всех нагрузок с помощью датчиков измерения расхода топлива и воздуха, газоанализаторов измерения концентрации оксидов азота и углерода в уходящих в атмосферу дымовых газах определение суммарной допустимой условной токсичности выбросов, определение разности превышений условной токсичности выбросов над ее допустимым нормативным значением и использование этой разности в качестве корректирующего сигнала, отличающийся тем, что с помощью дополнительного датчика измеряют расход воды в виде жидкости или пара, с помощью дополнительного газоанализатора измеряют концентрацию кислорода в уходящих в атмосферу дымовых газах, с помощью дополнительного устройства рассчитывают концентрацию бенз(а)пирена, причем суммарную допустимую условную токсичность выбросов определяют по формуле где , A, A - показатель относительной агрессивности оксидов азота, углерода и бенз(а)пирена соответственно (усл. т/т), , m - масса выброса оксидов азота и углерода за принятый промежуток времени, т, - концентрация оксида азота, мг/м; , где C - концентрация бенз(а)пирена, нг/м; , , - эмпирические коэффициенты в зависимости от типа котельной установки, условий сжигания и вида топлива; V - расход дымовых газов за принятый промежуток времени, м/час; C - концентрация оксида углерода, причем уравнение справедливо для интервала концентрации оксида углерода 10-4500 мг/м.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к теплоэнергетике, а конкретнее к автоматическому регулированию процессов горения топлив в условиях необходимости обеспечения требуемых нормативных значений экологических характеристик тепловых агрегатов, и может найти применение преимущественно в котельных установках тепловых электростанций и промышленных предприятий теплоснабжения.

Известен способ автоматического регулирования процессов горения топлива в газомазутном паровом котле путем изменения расходов воздуха и рециркулирующих газов по содержанию кислорода в дымовых газах [Автоматизация крупных тепловых электростанций / Под ред. Шальмана М.П. - М.: Энергия, 1974, с.105-112].

Этот способ не позволяет обеспечить минимальный выход оксидов азота и других токсичных компонентов с продуктами сгорания топлива. Известен способ автоматического регулирования процесса горения в топке газомазутного парового котла, в котором снижение выбросов оксидов азота достигается путем корректировки расхода воздуха и рециркулирующих газов по сигналам, поступающим от датчиков концентрации азота и топлива в топке [Авторское свидетельство СССР №850995, кл. F23N 1/04, публикация 30.07.1981].

Недостатком этого способа является то, что возможности этого способа по снижению суммарной токсичности выбросов с продуктами сгорания топлив весьма ограничены. Это связано с тем, что при значительном снижении концентрации оксидов азота в топке котла, как известно, образуются продукты неполного сгорания топлива (например, оксид углерода) и канцерогенные вещества, представленные в основном бенз(а)пиреном. Выход продуктов неполного сгорания топлив и канцерогенных веществ особенно проявляется при применении получившего распространение двухступенчатого сжигания топлив. Поэтому при сжигании топлив для устранения недостатка прототипа требуется минимизировать не концентрацию оксидов азота в дымовых газах, а суммарную токсичность выбросов загрязняющих веществ, поскольку снижение выхода одних токсичных веществ влечет за собою в ряде случаев повышение содержания других.

Известен способ автоматического регулирования процесса горения в топках тепловых агрегатов, в котором снижение суммарной токсичности выбросов оксидов азота, оксида углерода и бенз(а)пирена достигается путем корректировки расхода воздуха и рециркулирующих газов по сигналам, поступающим от датчиков концентрации азота, оксида углерода и бенз(а)пирена в топке [Патент РФ №2027110, F23N 1/04, публикация 20.01.1995]. Недостатком прототипа является то, что при вводе в топку рециркулирующих газов снижается концентрация оксидов азота, но существенно увеличиваются концентрации продуктов неполного сгорания топлива, в том числе и концентрация бенз(а)пирена. Определение концентрации бенз(а)пирена в дымовых газах представляет собой трудность вследствие сложности подготовки пробы, небольшой селективности фотоэлектрических детекторов и большой погрешности известных методов 15-80%.

Технической задачей заявляемого изобретения является снижение суммарной токсичности выбросов в атмосферу загрязняющих веществ в уходящих дымовых газах.

Технический эффект, возникающий при решении технической задачи, состоит в снижении суммарной токсичности выбросов в атмосферу загрязняющих веществ в уходящих дымовых газах и достигается тем, что способ автоматического регулирования процесса горения в тепловом агрегате, включающий для всех нагрузок с помощью датчиков измерения расхода топлива и воздуха, газоанализаторов измерения концентрации оксидов азота и углерода в уходящих в атмосферу дымовых газах определение суммарной допустимой условной токсичности выбросов, определение разности превышений условной токсичности выбросов над ее допустимым нормативным значением и использование этой разности в качестве корректирующего сигнала. С помощью дополнительного датчика измеряют расход воды в виде жидкости или пара, с помощью дополнительного газоанализатора измеряют концентрацию кислорода в уходящих в атмосферу дымовых газах, с помощью дополнительного устройства рассчитывают концентрацию бенз(а)пирена, причем суммарную допустимую условную токсичность выбросов определяют по формуле

где , ACO, AБ(а)П - показатель относительной агрессивности оксидов азота, углерода и бенз(а)пирена соответственно (усл. т/т), , mCO - масса выброса оксидов азота и углерода за принятый промежуток времени, т, - концентрация оксида азота, мг/м3; , где CБ(а)П - концентрация бенз(а)пирена, нг/м3; , , - эмпирические коэффициенты в зависимости от типа котельной установки, условий сжигания и вида топлива; VГ - расход дымовых газов за принятый промежуток времени, м3/час; CCO - концентрация оксида углерода, причем уравнение справедливо для интервала концентрации оксида углерода 10-4500 мг/м3. Показатель относительной агрессивности составляет: для окиси углерода 1; для оксидов азота 41,1; для бенз(а)пирена 12,6·108 [Патент РФ №2027110, F23N 1/04, публикация 20.01.1995].

Это позволяет снизить суммарную токсичность выбросов в атмосферу загрязняющих веществ в уходящих дымовых газах.

Для примера заданы значения выбросов котельного агрегата ТГМ-84: , CCO=50 мг/м3, VГ=518400 м3/час. Определим суммарную допустимую условную токсичность выбросов, подставив значения в формулу

При этом допустимое нормативное значение токсичных выбросов для этой тепловой нагрузки равно 29,0 усл.т, следовательно, в качестве корректирующего сигнала будет использовано значение Δ=37,7-29,0=8,7 усл.т.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена система автоматического регулирования процесса горения в тепловом агрегате. Система содержит датчик 1 расхода топлива, датчик 2 расхода воздуха, датчик 3 расхода воды в виде жидкости или пара, газоанализатор 4 оксида азота, газоанализатор 5 оксида углерода, газоанализатор 6 кислорода, устройство 7 для расчета концентрации бенз(а)пирена, сумматор 8 условной токсичности выбросов, блок 9 расчета разности превышений условной токсичности выбросов над ее допустимым нормативным значением, задатчик 10 нормативной составляющей токсичности выбросов, регулятор 11, получающий сигналы с датчиков 1, 2 и 3 расхода топлива, воздуха и воды, вторичные регуляторы 12 и 13, тепловой агрегат 14 и дымосос 15.

Предлагаемый способ автоматического регулирования процесса горения в тепловом агрегате 14 осуществляют следующим образом.

Для теплового агрегата, сжигающего органическое топливо, составляют нормативную характеристику суммарной токсичности выбросов с учетом режимов работы в пределах маневренности по нагрузке. При этом для всех нагрузок с помощью газоанализаторов 4-6 измеряют концентрации таких веществ, как оксиды азота, оксиды углерода и кислорода. Определение выбросов бенз(а)пирена осуществляется посредством формулы в устройстве 7. По уровню валовых выбросов для каждой нагрузки определяют суммарную допустимую условную токсичность выбросов. Задатчик условной токсичности выбросов 10 настраивают по соответствующему уровню выбросов во всем интервале нагрузок теплового агрегата.

При изменении нагрузки агрегата от датчика расхода топлива 1, датчика расхода воздуха 2 и датчика 3 расхода воды в виде жидкости или пара поступает сигнал на регулятор 11, а от газоанализаторов 4-5, устройства 7 для расчета концентрации бенз(а)пирена поступает сигнал на сумматор 8 токсичности, выход которого сообщен с блоком расчета разности превышенной условной токсичности выбросов над допустимым уровнем, значение которого для соответствующей нагрузки агрегата устанавливают задатчиком 10. Сформировавшийся сигнал в блоке 9 подается в регулятор 11, который дает управляющий сигнал на вторичные регуляторы 12 и 13, которые обеспечивают требуемую подачу воды в виде жидкости или пара и воздуха в топку котла 14. Таким образом обеспечивается нормативный выброс загрязняющих веществ с продуктами сгорания топлива по условной токсичности. В качестве примера для реализации предлагаемого способа приведены такие токсичные компоненты дымовых газов, как оксиды азота, оксид углерода, бенз(а)пирен. В случае изменения состава токсичных выбросов система может быть настроена соответствующим образом на другие вещества.

Заявленное изобретение позволяет снизить суммарную токсичность выбросов в атмосферу загрязняющих веществ в уходящих дымовых газах.

Способ автоматического регулирования процесса горения в тепловом агрегате, включающий для всех нагрузок с помощью датчиков измерения расхода топлива и воздуха, газоанализаторов измерения концентрации оксидов азота и углерода в уходящих в атмосферу дымовых газах определение суммарной допустимой условной токсичности выбросов, определение разности превышений условной токсичности выбросов над ее допустимым нормативным значением и использование этой разности в качестве корректирующего сигнала, отличающийся тем, что с помощью дополнительного датчика измеряют расход воды в виде жидкости или пара, с помощью дополнительного газоанализатора измеряют концентрацию кислорода в уходящих в атмосферу дымовых газах, с помощью дополнительного устройства рассчитывают концентрацию бенз(а)пирена, причем суммарную допустимую условную токсичность выбросов определяют по формуле где , A, A - показатель относительной агрессивности оксидов азота, углерода и бенз(а)пирена соответственно (усл. т/т), , m - масса выброса оксидов азота и углерода за принятый промежуток времени, т, - концентрация оксида азота, мг/м; , где C - концентрация бенз(а)пирена, нг/м; , , - эмпирические коэффициенты в зависимости от типа котельной установки, условий сжигания и вида топлива; V - расход дымовых газов за принятый промежуток времени, м/час; C - концентрация оксида углерода, причем уравнение справедливо для интервала концентрации оксида углерода 10-4500 мг/м.
СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ В ТЕПЛОВОМ АГРЕГАТЕ
СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ В ТЕПЛОВОМ АГРЕГАТЕ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 51.
27.01.2013
№216.012.2129

Пакетная тепловыделяющая сборка с шаровыми твэлами

Изобретение относится к области ядерной техники. Пакетная тепловыделяющая сборка с шаровыми твэлами 1 содержит коллектор 2 подвода и коллектор 3 отвода теплоносителя, силовую штангу 4 для установки и извлечения тепловыделяющей сборки из корпуса реактора, размещенную по оси симметрии сборки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473990
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.02.2013
№216.012.2cb0

Система отбора мощности от трехфазной линии передачи высокого напряжения

Изобретение относится к области электротехники, в частности к вторичным источникам питания при бесконтактном отборе мощности от трехфазной линии передачи высокого напряжения. Технический результат заключается в упрощении конструкции заявленной системы. Для этого заявленное устройство содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476967
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.04.2013
№216.012.340b

Теплоизолированная труба

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к теплоизоляции трубопроводов, и может быть использовано в системах теплоснабжения и горячего водоснабжения. Теплоизолированная труба (1) содержит слой полых микросфер (2), который при помощи оболочки (3) из термоусадочного материала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478866
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.04.2013
№216.012.3a7f

Устройство для защиты от коррозии и образования отложений на функциональных поверхностях трубопроводов и оборудования систем теплоснабжения

Изобретение относится к области защиты от коррозии и образования отложений на функциональных поверхностях трубопроводов систем теплоснабжения и водоснабжения. Устройство включает насосную станцию и блок эмульгирования поверхностно-активного вещества (ПАВ), при этом оно установлено на автомобиле...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480536
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.05.2013
№216.012.45a8

Вторичный источник питания с отбором мощности от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения промышленной частоты

Изобретение относится к области электротехники, в частности к вторичным источникам питания, а его использование позволяет обеспечивать устойчивый режим питания автономных автоматических измерительных устройств, размещенных под высоким потенциалом проводов высоких линий. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483409
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.06.2013
№216.012.4d41

Способ формирования защитного покрытия на поверхностях изделий из металлов и сплавов

Изобретение относится к трубопроводной транспортировке жидких сред. Способ заключается в формировании структурированной пленки посредством эмульсии молекул поверхностно-активных веществ (ПАВ), при этом в качестве ПАВ используют биологически и термически не разлагаемые соединения, химически...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485359
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4d42

Способ формирования молекулярного покрытия на поверхностях изделий из металлов и сплавов

Изобретение относится к трубопроводным системам, теплообменному оборудованию и позволяет улучшить гидродинамические и термодинамические характеристики поверхностей изделий из металлов и сплавов. Способ заключается в формировании на поверхностях структурированной пленки посредством создания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485360
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.520d

Способ телеметрического измерения и фиксации скорости транспортных средств

Изобретение относится к технике телеметрического контроля скорости транспортных средств (ТС). Способ предусматривает видеонаблюдение за транспортной обстановкой на дорожном полотне с помощью видеокамеры, установленной над дорожным полотном под определенным углом, и выделение движущегося...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486598
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.07.2013
№216.012.5a38

Агрегат конденсатных насосов питательных систем энергоблоков

Изобретение относится к энергетическому гидромашиностроению. Агрегат содержит в едином жестком наружном корпусе насосы первого и второго подъема конденсата. Наружный корпус и все заключенные в нем узлы выполнены центрально-симметричными относительно фиксированной вертикальной оси. Наружный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488717
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.07.2013
№216.012.5b0e

Вторичный источник питания с отбором мощности от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в осуществлении устойчивого режима питания автономных автоматических измерительных устройств, размещенных под потенциалом земли вблизи проводов высоковольтных линий. Для этого заявленное устройство содержит фазный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488931
Дата охранного документа: 27.07.2013
Показаны записи 1-10 из 48.
27.01.2013
№216.012.2129

Пакетная тепловыделяющая сборка с шаровыми твэлами

Изобретение относится к области ядерной техники. Пакетная тепловыделяющая сборка с шаровыми твэлами 1 содержит коллектор 2 подвода и коллектор 3 отвода теплоносителя, силовую штангу 4 для установки и извлечения тепловыделяющей сборки из корпуса реактора, размещенную по оси симметрии сборки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473990
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.02.2013
№216.012.2cb0

Система отбора мощности от трехфазной линии передачи высокого напряжения

Изобретение относится к области электротехники, в частности к вторичным источникам питания при бесконтактном отборе мощности от трехфазной линии передачи высокого напряжения. Технический результат заключается в упрощении конструкции заявленной системы. Для этого заявленное устройство содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476967
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.04.2013
№216.012.340b

Теплоизолированная труба

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к теплоизоляции трубопроводов, и может быть использовано в системах теплоснабжения и горячего водоснабжения. Теплоизолированная труба (1) содержит слой полых микросфер (2), который при помощи оболочки (3) из термоусадочного материала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478866
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.04.2013
№216.012.3a7f

Устройство для защиты от коррозии и образования отложений на функциональных поверхностях трубопроводов и оборудования систем теплоснабжения

Изобретение относится к области защиты от коррозии и образования отложений на функциональных поверхностях трубопроводов систем теплоснабжения и водоснабжения. Устройство включает насосную станцию и блок эмульгирования поверхностно-активного вещества (ПАВ), при этом оно установлено на автомобиле...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480536
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.05.2013
№216.012.45a8

Вторичный источник питания с отбором мощности от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения промышленной частоты

Изобретение относится к области электротехники, в частности к вторичным источникам питания, а его использование позволяет обеспечивать устойчивый режим питания автономных автоматических измерительных устройств, размещенных под высоким потенциалом проводов высоких линий. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483409
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.06.2013
№216.012.4d41

Способ формирования защитного покрытия на поверхностях изделий из металлов и сплавов

Изобретение относится к трубопроводной транспортировке жидких сред. Способ заключается в формировании структурированной пленки посредством эмульсии молекул поверхностно-активных веществ (ПАВ), при этом в качестве ПАВ используют биологически и термически не разлагаемые соединения, химически...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485359
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4d42

Способ формирования молекулярного покрытия на поверхностях изделий из металлов и сплавов

Изобретение относится к трубопроводным системам, теплообменному оборудованию и позволяет улучшить гидродинамические и термодинамические характеристики поверхностей изделий из металлов и сплавов. Способ заключается в формировании на поверхностях структурированной пленки посредством создания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485360
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.520d

Способ телеметрического измерения и фиксации скорости транспортных средств

Изобретение относится к технике телеметрического контроля скорости транспортных средств (ТС). Способ предусматривает видеонаблюдение за транспортной обстановкой на дорожном полотне с помощью видеокамеры, установленной над дорожным полотном под определенным углом, и выделение движущегося...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486598
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.07.2013
№216.012.5a38

Агрегат конденсатных насосов питательных систем энергоблоков

Изобретение относится к энергетическому гидромашиностроению. Агрегат содержит в едином жестком наружном корпусе насосы первого и второго подъема конденсата. Наружный корпус и все заключенные в нем узлы выполнены центрально-симметричными относительно фиксированной вертикальной оси. Наружный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488717
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.07.2013
№216.012.5b0e

Вторичный источник питания с отбором мощности от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в осуществлении устойчивого режима питания автономных автоматических измерительных устройств, размещенных под потенциалом земли вблизи проводов высоковольтных линий. Для этого заявленное устройство содержит фазный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488931
Дата охранного документа: 27.07.2013
+ добавить свой РИД