Метод за приготвяне на проби от филтърна или летлива пепел
Притежатели на патенти RU 2307333:
Изобретението може да се използва за определяне на съдържанието на остатъчен въглерод във филтъра или летливата пепел в колекторите за пепел на електроцентрали, работещи с въглища, в пещи за изгаряне на отпадъци или в заводи за производство на цимент. Методът за приготвяне на проби от филтрирана или летлива пепел за определяне на съдържанието на остатъчен въглерод включва определяне на промяната в електрическите параметри на сложен електрически елемент, съдържащ проби. При метода споменатата пепел се подава в сложен електрически елемент. Споменатата пепел се уплътнява с помощта на винтов транспортьор. Сложният електрически елемент е изпълнен под формата на затворена измервателна камера. Уплътняването на пепелта се извършва преди началото на рязко увеличаване на въртящия момент, приложен към винта при подаване и уплътняване на пепелта. Методът осигурява висока точност при определяне на съдържанието на остатъчен въглерод. 1 з.п. ф-лия, 1 ил.
Областта на технологията, към която принадлежи изобретението
Методът за вземане на проби от пепел и последващ аналитичен анализ на пробите в лабораторията, който в момента се среща предимно във въглищни централи, е първо много скъп и второ, води до толкова значително изместване във времето, че оптимизиран контрол на горивния процес е практически невъзможен.
DE-OS 33 03 177 A1 описва метод и апарат за измерване на съдържанието на остатъчен въглерод в летлива пепел, който определя капацитета на кондензатор, в който се въвежда проба от летлива пепел като диелектрик. В същото време летливата пепел се изважда от бункера с помощта на шнеков транспортьор, пренася сев измервателната камера на кондензатора, който образува диелектрик и се уплътнява под въздействието на вибрации. След това се определя капацитетът на измервателната камера, съдържаща компактната проба летлива пепел. След като капацитетът бъде определен, пробата летлива пепел се отстранява от измервателната камера и се връща през друг шнеков конвейер в силоза. От електрически измерения капацитет се прави заключение за съдържанието на остатъчен въглерод в летливата пепел. Методът може да се прилага непрекъснато или периодично, при което, за да се получат приемливи измерени стойности, трябва да се гарантира, че средното количество летлива пепел, съдържащо се в измервателната камера, е по същество постоянно и има определена плътност. От документ DE33 11 829 A1 е известно устройство за автоматичен контрол на подаването на пулверизиран материал чрез капацитивно откриване на диелектричните характеристики на пулверизиран материал, при което пулверизираният материал (филтрирана пепел), идващ от различни бункери, се подава през шнеков конвейер към система с измервателен кондензатор. В този случай шнековият транспортьор, заедно с подаването на филтрирана пепел, хомогенизира филтрираната пепел, идваща от различни контейнери, което е необходимо за получаване на представителни резултати от измерването при определяне на съдържанието на остатъчен въглерод.
Описаните решения включват високи разходи за хардуера, необходим за вземане на проби, подготовка на пробите и повторно подаване. Тези разходи в крайна сметка са свързани с изключително слабата течливост на изследваната летлива пепел. Освен това беше установено, че постижимата точност на определяне на съдържанието на остатъчен въглерод е недостатъчна. По-специално може да се отбележи голямо разсейване на измерените стойности, поради което, например, те са подходящи за контролиране на горивния процес.само условно.
Документ DE 42 24 128 A1 описва определянето на съдържанието на влага в съдържащи глина материали или подобни пластмасови маси, при които тези маси се уплътняват чрез екструзия с помощта на винтов транспортьор.
В документ DD 251 623 A1 е представено решение, което прави възможно изравняването на потока на насипен, прахообразен и дори гранулиран материал, като целта е да се изравнят разликите в плътността на потока на този насипен материал. В съответствие с изобретението това се постига чрез прилагане на описаното решение поради факта, че захранващото налягане на насипния материал се контролира в шнековия транспортьор и се използва като управляваща променлива за скоростта на шнека.
Целта на изобретението е да предостави метод за приготвяне на проби от филтър или летлива пепел за определяне на съдържанието на остатъчен въглерод чрез определяне на промяната в електрическите параметри на сложен електрически елемент, съдържащ проби за изследване, като се избягват високите разходи за хардуер и се осигурява висока точност при определяне на съдържанието на остатъчен въглерод.
В съответствие с изобретението това се постига чрез метод за приготвяне на проби от филтър или летлива пепел за определяне на съдържанието на остатъчен въглерод чрез определяне на промяната в електрическите параметри на сложния електрически елемент, съдържащ проби, при който филтърът или летливата пепел се подава в сложния електрически елемент с помощта на шнеков конвейер и се уплътнява, докато настъпи рязко увеличаване на уплътняващата сила или въртящ момент, приложен към винта за подаване и уплътняване на пепелта.
Установено е, че използвания в моментавибрационното уплътняване на филтър или летлива пепел не дава възпроизводими резултати от уплътняването. По-скоро под въздействието на вибрации филтърът или летливата пепел са във флуидизирано състояние. В допълнение, вибрациите водят до сегрегация на различните компоненти на филтъра или летливата пепел. Невъзпроизводимите резултати от уплътняването и по-специално явлението стратификация, когато се използват известни устройства и методи за приготвяне на проби от филтър или летлива пепел за определяне на съдържанието на остатъчен въглерод, водят до значително разсейване в резултатите от измерването. Установеното отклонение на измерването ясно надхвърля ±0,5%.
Предложеният метод се основава на факта, че при уплътняване на филтърна или летлива пепел, когато се достигне определена възпроизводима степен на уплътняване (компресия), се отбелязва рязко увеличение на уплътнителната сила с повече от 200% без допълнително увеличаване на степента на уплътняване. По този начин, в предпочитано изпълнение на изобретението, филтърът или летливата пепел се уплътняват преди да възникне 200% скок на въртящия момент. По този начин възпроизводими условия на уплътняване могат да бъдат генерирани по лесен начин чрез оценка на тази значителна и характерна стъпка в силата на запечатване, което впоследствие гарантира висока точност и ниско разсейване на измерванията, използвайки описания метод.
Особени предимства се постигат, ако сложният електрически елемент, който е проектиран като затворена измервателна камера, се постави заедно с шнековия конвейер във филтъра или резервоара за летлива пепел по такъв начин, че шнековият конвейер захранва филтъра или летливата пепел в измервателната камера и ги компресира до скок на въртящия момент,прикрепен за подаване и уплътняване на пепел. Чрез разполагането на интегрирания електрически елемент във филтъра или резервоара за летлива пепел, температурата на филтъра или летливата пепел се поддържа на нивото, което обикновено преобладава в колекторите за пепел, т.е. между 60°C и 90°C. Това елиминира необходимостта от допълнителни мерки за поддържане на еднаква температура на филтъра или пробите от летлива пепел, обичайни при прилагането на разтвори според нивото на техниката. Филтрираната или летливата пепел влиза директно в измервателната камера по най-краткия път и след извършване на измерването може да бъде върната обратно в колектора за пепел чрез промяна на посоката на въртене на шнековия шнеков транспортьор. Допълнителни предимства могат да бъдат постигнати, ако шнековият транспортьор е снабден с отворен отгоре улей за улавяне, чрез който филтърът или летливата пепел, влизащи в колектора, могат да бъдат уловени. Такъв събирателен улей трябва да бъде предвиден по-специално, ако шнековият транспортьор е разположен вътре в шахтата по такъв начин, че да не е постоянно под входящия филтър или летлива пепел.
Разбира се, също така е възможно и целесъобразно да се предвиди устройство на сложния електрически елемент, изпълнен под формата на затворена измервателна камера, което дава възможност да се вземат проби от пепел за външни, калибровъчни изследвания.
Особено предимство на предлагания метод, наред с постигнатата висока точност и малкото разсейване на резултатите от измерването, е лекотата на изпълнение. Това е лесно за изпълнение техническо решение и може успешно да се използва при решаването на множество проблеми при определяне на съдържанието на остатъчен въглерод във филтрирани и летливипепел чрез определяне на промяната в електрическите параметри на сложен електрически елемент, съдържащ проби.
Списък на чертежи и други материали
Чертежът показва частичен разрез на устройство за приготвяне на проби съгласно изобретението.
Информация, потвърждаваща възможността за изпълнение на изобретението
Освен това предложеният метод ще бъде обяснен по-подробно на един от примерите на изобретението. Чертежът показва частичен разрез на устройството за подготовка на пробата, разположено в страничната стена 1 на колектора за пепел. Това устройство се състои от винтов конвейер 2 и сложен електрически елемент 3, изпълнен под формата на затворена измервателна камера. В описаното изпълнение дължината на шнековия конвейер е приблизително 300 mm, а диаметърът е приблизително 40 mm. Горните отвори 6 са направени като 60 mm вдлъбнатини в тръбата, отварящи дъга от приблизително 40°. Винтът 4 се задвижва от електродвигател 7, разположен извън колектора. Разположен вътре в колектора върху шнековия конвейер 2 и в съседство с вътрешната стена 1 на колектора, сложният електрически елемент 3 е разположен по такъв начин, че е възможно летящата пепел, събрана с помощта на шнека 4, да се подава в сложния електрически елемент 3.
След приключване на измерването, сложният електрически елемент 3 се изпразва чрез промяна на посоката на въртене на винта 4 и филтрираната или летлива пепел се подава обратно в колектора.
1. Метод за приготвяне на проби от филтър или летлива пепел за определянесъдържание на остатъчен въглерод чрез определяне на промяната в електрическите параметри на комплексния електрически елемент (3), съдържащ проби, в които определената пепел се подава в комплексния електрически елемент (3) и се уплътнява с помощта на шнеков конвейер (2), характеризиращ се с това, че комплексният електрически елемент (3) е направен под формата на затворена измервателна камера и уплътняването на пепелта се извършва преди началото на рязко увеличаване на въртящия момент, приложен към винта при подаване и уплътняване на пепелта.
2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че филтърната пепел или летливата пепел се уплътняват до възникване на пик на въртящия момент от 200%.