2.2.2. Регулювання економічності процесу згорання.

Економічність роботи парогенератора оцінюється за його коефіцієнтом корисної дії (к.к.д.) η _ПГ, який визначається відношенням корисного тепла на генерування та перегрівання пари до затраченого, тобто тепла, яке можна було отримати при спалюванні палива.

Отже, регулювання економічності полягає в підтримуванні максимального значення к.к.д. парогенератора або - зведенню до мінімуму теплових витрат, які супроводжують процес згорання палива і передавання тепла, що виділилось, воді та парі. Але регулювання за к.к.д. або сумарною оцінкою втрат через відсутність надійних і точних способів та засобів їх безперервного вимірювання на даний час не застосовується.

Найбільш вживаним способом оцінювання економічності процесу згорання є аналіз складу вихідних газів, що залишають паленище котла. На базі залежності к.к.д. та сумарних втрат від надлишку повітря підтримують коефіцієнт α надлишку повітря, при якому к.к.д. парогенератора η _ПГ → η _ПГ ^макс і сумарні витрати Ʃ q_ὶ → Ʃ q_ὶ ^мін

Значення надлишку α повітря оцінюють за вмістом кисню в вихідних газах згідно з формулою:

Величина в основному впливає на q₂ (витрата палива з вихідними газами), q₃ i q₄ (відповідно витрати тепла від хімічного та механічного недопалу палива);

Якісні залежності Ʃ q_ὶ = f (α) і η _ПГ = f (α) подані у вигляді графіків на рисунку.

Оптимальне значення кисню О₂ в поворотній камері при номінальному навантаженні і спалюванні порохоподібного палива знаходиться в межах 3-5%; при спалюванні мазута та газу оптимальне значення О₂ значно менше (від 0,2% до 2%).Головним способом регулювання оптимального значення надлишку повітря за пароперегрівником є спосіб з допомогою зміни кількості повітря, яке подається в паленище.

Розглянемо можливі варіанти схем автоматичного керування подання повітря в залежності від способів непрямого оцінювання економічного процесу згорання за співвідношенням різних сигналів:

2.2.2.1. Регулювання економічності за співвідношенням «паливо – повітря».

При постійній якості палива його витрата та кількість повітря, необхідна для забезпечення потрібної повноти згорання , в’язані прямопропорційною залежністю , яка визначається під час режимних випробувань. Якщо вимірювання витрати здійснюється достатньо точно, то підтримування оптимального надлишку повітря забезпечується за співвідношенням витрата палива – витрата повітря. При цьому застосовується схема регулювання подання повітря відома під назвою паливо – повітря.

1 - Регулятор подання повітря

2 - Регулюючий орган

В_п- Витрата палива

∆Р_по - Перепад тиску на повітропідігрівнику

Зд - Задаючий керуючий пристрій

Q_по - Витрата повітря.

На газоподібному паливі потрібне співвідношення між кількостями газу та повітря здійснюється найпростіше; тобто з допомогою порівняння перепаду тиску ∆Р_г на звужуючому пристрої, встановленому на газопроводі, з перепадом тиску ∆Р_по на повітропідігрівнику. Різниця перепаду тисків ∆Р_г - ∆Р_по є вхідним сигналом автоматичного регулятора 1 економічності, який керує продуктивністю дуттєвих вентиляторів.

Оскільки безперервне вимірювання витрати твердого палива до даного часу є не повністю вирішеною проблемою, то схема паливо – повітря застосовується переважно лише для рідкого та газоподібного палив постійного складу.