193219. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kazánok energetikai ellenőrzésére
193219 A találmány tárgya eljárás kazánok energetikai ellenőrzésére. A kazánok legíontosabb energetikai jellemzője a hatásfok, amely a kiadott, ill. a bevitt energiamennyiség összetartozó pillanatnyi értékeinek hányadosaként határozható meg. A műszaki gyakorlatban a hatásfok értékét a fűtőközeg, illetve a kimenő közeg energiatartalmának folyamatos meghatározásával és regisztrálásával határozzák meg. Kedvezőtlen jellemzője, hogy a hatásfok meghatározása a regisztrátumokból utólag, vagy durva közelítéssel történik, tehát az eredmény a hatékony energiagazdálkodás követelményeihez képest későn, ill. nem kellő pontossággal áll rendelkezésre. További kedvezőtlen körülmény, hogy a bemeneti, ill. kimeneti energiamennyiségek öszszetartozó pillanatértékei a hőtechnikai rendszer nem linearitása miatt nem határozhatók meg egyértelműen. Az adott pillanatban mérhető kimeneti energiamennyiséghez ugyanis nem az ugyanazon pillantban betáplált bemeneti energiamennyiség tartozik, hanem adott idővel korábbi, ahol ez az adott idő a bemeneti energiamennyiség függvényében nem lineárisan változik. A gyakorlatban a hatásfokra sokszor következtetnek az égés minőségéből is, amelyet a füstgázok, ill. lángkép elemzése alapján értékelnek, Ezek a módszerek másodlagos eredményt’adnak, és így inkább csak a hatásfok romlás okainak felderítéséhez nyújtanak utólagos segítséget. A jelen találmány célja olyan eljárás biztosítása, amely alkalmas a kazán hatásfokának kvázifolytonos meghatározására, és ezáltal az optimális üzemvitel biztosítására. A találmány feladata a célkitűzésnek megfelelően kazánok hatásfokának pontos és egyidejű meghatározása, és a legvalószínűbb hatásfok-érték kijelzőn való megjelenítése. A találmány eljárás kazánok energetikai ellenőrzésére, melynek során mérjük a betáplált és kijövő energiamennyiséget, és meghatározója, hogy a kazán energiaforgalmának számításához szükséges jellemzők, nevezetesen a tápvíz hőmérséklet és mennyiség, a tüzelőanyagmennyiség, -hőmérséklet és -nyomás, továbbá a gőzmennyiség, -nyomás és -hőmérséklet értékét folyamatosan megmérjük, majd ismert matematikai eljárással meghatározzuk ezekből a mért értékekből a tüzelőanyag hőenergiájának és a gőz hőenergiájának az időfüggvényét. Ezt követően pedig az alábbi összefüggés szerint kiszámítjuk a fenti két időfüggvénynek a keresztkorrelációs függvényét: T ~ T x(i~n)j dt Q ahol T = számítási ciklusidő, n = futó index, i = idó'pillanat, J^fi) = gőz hőenergiája az i időpillanatban, 1 J, (i-n) = tüzelőanyag hőenergiája az (i-n) időpillanatban. Ezekután a keresztkorreláció maximális értékéhez tartozó k, 1 időpillanatokat véve alapul kiszámítjuk a hatásfokot az alábbi képlet alapján: 2 ahol lu = a maximális keresztkorrelációhoz tartozó hatásfok értéke, Jg(k) =• a gőz hőenergiája a keresztkorreláciő maximális értékéhez tartozó időpillanatban, Jí(k-l) =a tüzelőanyag hőenergiája a keresztkorreláció maximális értékéhez tartozó időpillanatban. Végül a legvalószínűbb hatásfok-értéket kijelzőn megjelenítjük. A találmány szerinti eljárás foganatosítási módját rajzok segítségével részletesen is szemléltetjük, ahol az 1. ábra a találmány szerinti eljárás elvi sematikus ábrázolása, a 2. ábra az üzemmódot, a 3. ábra a működtető programot mutatja, a 4. ábra a berendezés elvi blokkvázlata. Az energetikai berendezések, így az ipari kazánok hatásfokát a bevitt és a kiadott hőenergiamennyiség megmérésével számíthatjuk ki. Ha rendelkezésre állnak az összetartozó pillanatértékek, a pillanatnyi hatásfokot a, 1.1 h = J gőz/J tüzelő anyag összefüggés fejezi ki. A kazán üzemére még jellemző lehet, ha a felhasznált energiát jelentő tüzelő anyag hőtartalmához hozzáadjuk a tápvízzel bevitt hőmennyiséget, 1.2 h = J gőz/(J tüzelő + J víz) Feladat a fenti összefüggések tényezőinek meghatározása és a szükséges matematikai összefüggések elvégzése. Ezen feladat elvégzésére alkalmas a kazánüzemi energetikai ellenőrző berendezés, amely a technológiai jellemzőket folyamatosan feldolgozó, ill. a legvalószínűbb összetartozó értékpárokat meghatározó műveleti egységgel van felszerelve. Az 1.1 és 1.2 összefüggésekben szereplő hőmennyiségeket a közegek mennyiségi pillanatértékeiből, ill. a közegre jellemző paraméterekből (hőmérséklet, nyomás stb.) korrekciós számítással határozzuk meg. A hőmennyiségek legvalószínűbb összetartozó értékpárjait, -így a hatásfok legvalószínűbb értékét- keresztkorreláció számítással állapítjuk meg. T 1.3. = I j^(i) xd^u-rOjdt o 1.4. Rma.c=Rí.fc, n=l, ahol a jelölések T = számítási ciklusidő n = futó index i = (i) időpillanat Jg = gőz hőenergiája k, 1 = a keresztkorreláció max. értékhez 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
