УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ГОРЕНИЯ В ТОПКАХ КОТЛОВ

Автоматический контроль горения может быть осуществлен различными способами. К наиболее известным методам контроля относятся термометрический, ионизационный и фотоэлектрический.

Устройства контроля горения, основанные на тепловом действии пламени (использование металлической термопары, биметаллической пластины, дилатометра и т.д.), обладают значительной инерционностью срабатывания после погасания пламени, поэтому их применяют в проточных водонагревателях и в отопительных установках малой мощности.

В отопительных водогрейных котельных средней мощности применяются устройства контроля горения, использующие ионизационные свойства пламени. Ионизация при горении связана с тем, что пламя обладает способностью проводить электрический ток. При определенном размещении двух электродов в пламени между ними появляется вентильный эффект (способность межэлектродных переходов в пламени выпрямлять переменный электрический ток). Вентильные явления в пламени отмечаются на переходе «электрод — факел — корпус горелки».

На рис. 4.28 приведена принципиальная электрическая схема устройства, примененного в системе автоматики АГОК-ВН, которое

Принципиальная электрическая схема блока контроля за наличием пламени в автоматике безопасности АГОК-ВН

Рис. 4.28. Принципиальная электрическая схема блока контроля за наличием пламени в автоматике безопасности АГОК-ВН: ЯГ..Я4 — резисторы; СГ..С4 — конденсаторы; Р— реле;

Л — электронная лампа контролирует наличие горения в топке котла. Принцип работы устройства основан на вентильном эффекте перехода «электрод — пламя — корпус горелки». Усилительным элементом служит электронная лампа — двойной триод. В анодную цепь правого по схеме триода в качестве нагрузки включена обмотка реле Р. К электронному датчику подводится напряжение переменного тока 50 В. Поскольку электронный датчик обладает вентильными свойствами, при наличии пламени через цепочку сопротивлений R{, R2 течет выпрямленный ток. Падение напряжения, снимаемое с сопротивления R2, минусом подается на управляющую сетку левого триода лампы и запирает его. Правый триод в это время открыт, в его анодной цепи и обмотке реле течет ток, достаточный для удержания якоря в притянутом к сердечнику положении. При погасании контролируемого факела разрывается электрическая цепь датчика. Через цепочку

и R2 будет протекать только переменный ток, но вход левого триода зашунтирован по переменному току конденсатора С,. Отрицательное смещение с сетки левого триода снимается. Триод отпирается, и в его анодной цепи начинает протекать выпрямленный ток. Падение напряжения, снимаемое с сопротивления R3, плюсом подается на катод, а минусом — на управляющую сетку правого триода и запирает его. Обмотка реле обесточивается, реле срабатывает и своими контактами подает команду в блок автоматики безопасности котла на закрытие газовых клапанов, через которые осуществляется подача газа в топку котла. При этом срабатывает аварийная (предупредительная) сигнализация.

Ионизационные явления в пламени газовой горелки проявляются в том, что на границе соприкосновения металлического электрода с факелом возникает собственный электрический потенциал, электрод при этом заряжается отрицательно. Если в зону горения ввести два электрода, которые нагреются до разной температуры, то возникающие на них электрические потенциалы будут иметь разный уровень. Разность этих потенциалов — ЭДС межэлектродного перехода — будет постоянной по знаку, но пульсирующей по амплитуде. Это явление можно использовать для безынерционного контроля за наличием факела и для поддержания качества горения.

В мощных котельных установках, работающих в условиях высоких температур и раскаленной топочной камеры, для автоматического контроля горения применяются приборы с фотоэлектрическими датчиками. Фотоэлектрический датчик помещают в трубу-тубус, который визируется на зону факела в топке котла. При наличии горения под действием излучения факела электрическое сопротивление фотодатчика значительно снижается, через цепь датчика протекает электрическим сигнал, который усиливается до величе- ны достаточной для срабатывания реле. При погасании факела электрическое сопротивление фотодатчика увеличивается, что приведет к уменьшению тока в его цепи, снижается напряжение и на выходе усилителя, что приводит к обесточиванию реле. Реле, сработав, своими контактами подает команду на отключение подачи газа в котлах.

Основная масса взрывов в котельных происходит при розжиге горелок. Поэтому в системе автоматики предусматривается оснащение горелок электрическими запальниками и устройствами автоматической пусковой блокировки, с помощью которых обеспечивается определенная последовательность в выполнении операций розжига запальной и рабочей горелок. В системе автоматической пусковой блокировки котла наиболее ответственна роль прибора контроля за наличием пламени, так как прибор фиксирует наличие в топке факела запальной горелки и дает разрешение на пуск газа в рабочую горелку.

На рис. 4.29 приведена принципиальная схема автоматической пусковой блокировки котла с использованием прибора контроля

Схема пусковой блокировки и защиты котла

Рис. 4.29. Схема пусковой блокировки и защиты котла:

  • 1 — прибор контроля пламени; 2 — фотодатчик; 3 — запальная горелка;
  • 4 — свечи зажигания; 5 — катушка зажигания; 6 — выпрямитель;
  • 7 — кнопка; 8 — электромагнитный клапан; 9 — рабочая горелка;
  • 10 соленоидный клапан; Р — реле; С — конденсатор; Г — трансформатор факела с фотоэлектрическим датчиком. При пуске котла оператор нажимает кнопку пуска 7 на щите управления, в результате чего подается через выпрямитель 6 напряжение постоянного тока на обмотку электромагнитного клапана ^запальной горелки и одновременно на катушку зажигания 5электрозапального устройства. Между свечами электрозапального устройства возникает искра, которая поджигает выходящий из запальника горелки газ. Фотодатчик зафиксирует появление в топке запального факела и подаст электрический сигнал в прибор контроля факела. При этом сработает исполнительное реле Р прибора контроля факела, которое своими контактами замкнет цепь питания обмотки соленоидного клапана 10 рабочей горелки. Клапан откроется, в рабочую горелку начнет поступать газ, который будет подожжен факелом запальной горелки. При отпускании оператором кнопки пуска 7разорвется цепь подачи напряжения постоянного тока на катушку зажигания и на обмотку клапана 8. Подача газа в запальную горелку будет прекращена. После этого автоматический контроль горения в топке котла будет осуществляться по рабочей горелке. В случае погасания по какой- либо причине факела рабочей горелки срабатывает прибор контроля факела. Реле Робесточится, и своими контактами Рх разорвет цепь питания соленоидного клапана. Подача газа в рабочую горелку автоматически прекратится.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >