187123. lajstromszámú szabadalom • Eljárás membránfalas kazánok üzemének ellenőrzésére és szabályozására
1 187 123 2 A találmány tárgya olyan eljárás, amelynek segítségével a membránfalas kazánok üzemét egzakt módon lehet ellenőrizni és megfelelő beavatkozásokkal a kazán üzemét kedvező irányba szabályozni. Ismeretes, hogy a kazánok üzemének ellenőrzése, a kazánok szabályozása terén igen nagy jelentősége van a kazán üzemére jellemző fizikai mennyiségek mérésének, mert kizárólag e mért értékek alapján kap képet a kezelő személyzet a kazán üzeméről. A közvetlen érzékelés és észlelés ugyanis rendkívül kevés és nem megbízható információt nyújt. Különösen a nagy egységteljesítményű erőművi kazánok esetében van fokozott jelentősége annak, hogy helyes képet kapjon a kezelőszemélyzet a kazán üzeméről, és e kép alapján kellő módon tudjon beavatkozni a kazán üzemének megváltoztatása érdekében, majd pedig megnyugtatóan ellenőrizni tudja a beavatkozás eredményét, hatását. A kazánokban lejátszódó, tüzeléstechnikai szempontból érdekes folyamat ellenőrzése és szabályozása céljából általában a következő méréseket szokták biztosítani. Mérik a füstgáz hőmérsékletét a tűztér kilépési részénél, mégpedig általában két oldalon. Mérik a füstgáz oxigéntartalmát a tápvizelőmelegítő előtt, rendszerint néhány helyen a konvektiv túlhevítőknél vagy a tűztér kilépési részénél, szintén általában két oldalon. Ezeken túlmenően mérik a salakban és a pernyében lévő éghető tartalmát. A szokásos mérések nem eredményeznek olyan képet a kezelőszemélyzet számára, amely bizonyossággal megvilágítja az üzemi viszonyok valódi helyzetét, vagy amiből a kazán egészében lejátszódó folyamatra lehet következtetni. A mérőműszerek és mérési módok eleve hibás adatokat szolgáltatnak. Ezek a hibák egyrészt elvi hibák, másrészt a kazánok sajátosságaiból, továbbá a műszerek egyedi elhelyezéséből következnek. A füstgáz hőmérsékletének mérésénél például fellép az az elvi hiba, hogy a hőmérséklet érzékelésére használt elem - például termoelem - nemcsak a vele érintkező füstgáztól kap hőhatást, hanem sugárzás útján is. További hiba származik abból, hogy a füstgáz áramlási terében egy-egy ponton helyezkedik el érzékelő, ennek megfelelően az áramlási tér egy-egy pontjára lehet csak jellemző a mért érték. Az ilyen mérés csak arra jó, hogy a kezelő személy által megszokott értéktől való eltérés esetén a kezelő személyt beavatkozásra ösztönzi. Minthogy azonban a kezelő személy a műszerekből nem kap átfogó képet a kazán teljes egészében uralkodó viszonyokra, nem biztos, hogy a kezelő személy beavatkozása minden szempontból optimális lesz, még akkor sem, ha a beavatkozás eredményeként egy-egy paraméternél a megszokott értékek állanak be. Meg kell említeni, hogy a kezelő személy számára segítséget nyújthat, ha ismeri a gőztúlhevítő körébe fecskendezett hűtővíz mennyiségét és a füstgáz túlhevítőnél mért hőmérsékletének, valamint a gőz hőmérsékletének változását. A füstgáz oxigéntartalmának mérésénél is meglehetősen nagy hibával kell számolni. A hiba részben annak tudható be, hogy a füstgázok áramlási terének meglehetősen nagy méretei ellenére egypontmérés történik, vagy legfeljebb egy vonal mentén valósul meg a mérés. Az ilyen mérések nyilván nem tudják érzékeltetni, ha esetleg légbetörés történt az oxigéntartalom meghatározására szolgáló mérőhelyig, ha a keveredés a füstgázok áramlási terében nem kielégítő, és emiatt levegőpászmák alakulnak ki ..Az említett egypont-mérés vagy egyvonal-mérés nem képes kimutatni az ilyen viszonyokat. A salakban, valamint a pernyében lévő éghető tartalom kimutatása laboratóriumi módszerrel lehetséges, és az ilyen célú vizsgálatok eredménye rendszerint egy-két nappal a mintavétel után készül el. Nyilvánvaló, hogy ezek az eredmények a kazán üzemébe való azonnali beavatkozáshoz nem nyújtanak támpontot. A találmány célja, hogy a membránfalas kazánok területén kiküszöbölje a korábban szokásos mérési módok és az ezek eredményeire alapított értékelés vagy szabályozás hiányosságait, hibáit, és a kezelőszemélyzet részére az egész kazánra vonatkozó és hű képet adjon az üzemi viszonyok tekintetében. A találmány alapját az a felismerés képezi, hogy a membránfalas kazánoknál lehetőség van arra, hogy a mémbránfal külső felületeihez illesszék azokat az érzékelőket, amelyekkel az illető helyeken a hőmérsékletet meg lehet határozni, így lehetőség nyílik arra, hogy nagyszámú érzékelőt helyezzenek el a kazán falazatán, ennek folytán a kazán membránfala mentén a hősűrűség jól megállapítható, ami viszont a kazánban lejátszódó folyamatra, a kazán üzemállapotára jó meghatározást enged tenni. Az érzékelőket előre meghatározott helyekre, megszabott kiosztásban, például valamilyen háló szerint kell elhelyezni. A megfelelően elhelyezett érzékelők segítségével jól meghatározható mind szélességi, mind magassági irányban a hősűrűség változása. A hősűrűség változását tükröző görbék vagy görbeseregek készíthetők a kazán egy vagy több kiterjedési irányára vonatkozóan, és a pillanatnyi értékek görbéjével összehasonlítva az előre felvett, optimális üzemi körülményekre vonatkozó és azonos kiterjedési irányra érvényes görbét vagy görbesereget, meg lehet állapítani a teendő intézkedést, az optimális viszonyok elérése vagy megközelítése érdekében. A találmány szerinti eljárás gyakorlati alkalmazása során előnyösen kihasználható az eletronikai eszközök egész sora. így például önmagában ismert adatgyűjtő és adatfeldolgozó alkalmazható az érzékelők által adott villamos jelek feldolgozásához. A megfelelő adatfeldolgozás után olyan display rendszer alkalmazható, amelynek segítségével megjelenítjük a hősűrűség pillanatnyi változását tükröző görbét és ugyanakkor az optimális hősűrűség változását szemléltető, előre meghatározott görbét is. A két görbe összehasonlítása szakember számára megadja a beavatkozás szükségének helyét, illetve módját is. Az említett és az összehasonlításban részt vevő görbék természetesen a kazán ugyanazon kiterjedésijrányára vonatkozóak. így például megjeleníthető koordináta rendszerben a hősűrűség és a magasság közötti függvénygörbe. Egyes görbék helyett görbesereg is képezhető és megjeleníthető. A találmány szerinti eljárás értelmében a megje-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
