270 likes | 478 Views
Pirometarski sistem z a merenje i kontrolu prostorne raspodele temperature plamena u ložištu kotla termoelektrane sa softverom za vizuelizaciju Prof. Dr Ljubiša Zeković Prof . Dr Ivan Belča Fi zički fakultet Univerziteta u Beogradu Grampex Beograd Pirograms Beograd.
E N D
Pirometarski sistem za merenje i kontrolu prostorne raspodele temperature plamena u ložištu kotla termoelektrane sa softverom za vizuelizaciju Prof. Dr Ljubiša Zeković Prof. Dr Ivan Belča Fizički fakultet Univerziteta u Beogradu Grampex Beograd Pirograms Beograd
Realizovani i implementirani patenti 48778 B “Pirometarski sistem za merenje i kontrolutemperature u gasnim pećima” P-926/05 “Pirometarska sondaod sinterovane ultračiste alumine i postupak izrade” P-927/05 “Pirometarski sistem za merenje kontrolu i kontrolu temperature zagrejanih tela sa kompenzacijom uticaja zračenja okoline” P-235/07 “Pirometarski sistem za merenje i kontrolu raspodele temperature plamena u ložištima termoelektrana sa softverom za dinamičku vizuelizaciju”
Optička radijaciona pirometrija teorijske osnove Bezkontaktno merenje temperature na osnovu izračene snage Teorijska osnova Planck-ov zakon zračenja za crno telo: Senzori: poluprovodničke fotodiode, piroelektrični detektori, baterije termoparova, ..., fotomultiplikatori, itd.
Realna tela, siva tela, emisivnost Realni problemi: prepreke na optičkom putu dim Prašina vodena para itd. ε < 1 Ako ne poznajemo emisivnost materijala merenje je sa greškom REŠENJE
Dvobojni pirometri Dvostruki senzori koji rade na dve bliske talasne dužine. Meri se odnos signala koji je neosetljiv na optičke prepreke čak i za relativno male emisivnosti.
Pirometarski sistem za merenje i kontrolu prostorne raspodele temperature plamena u ložištima kotlova termoelektrane • Posledice nepoznavanje parametara plamena: • Efektivnost plamena (nepovoljan položaj plamena u odnosu na cevni sistem) • Nerentabilna potrošnja goriva • Mogućnost prekoračenja kritične temperature • Topljenje pepela • Zašljakivanje, zastakljivanje delova cevnog sistema
Osnovne karakteristike sistema • Trenutne informacije o temperaturi u ložištu (brzo vreme odgovora, 5mѕ) • dinamička vizuelizacija plamena i raspodela temperature u ložištu, odgovarućim softverom kod sistemskog merenja u više tačaka prostorno raspoređenim sondama. • Određivanje koncentracije nesagorelih čestica u ložištu • Implementacija u sistem kotao-kalorimetar i u okviru njega ili zasebno: • Zaštitu od visokih ili kritičnih temperatura na kojima dolazi do topljenja pepela, odnosno zastakljivanja, zašljakavanja delova cevnog sistema u kotlu. • Kontrola rada gorionika pomoću odgovarajuće raspoređenih pirometarskih sondi i kotrola rada mlinova kod termoelektrana na ugalj.
Raspodelamernihjedinica u jednomnivou Drmno A6,A5,B1
Drmno A6,A5,B1
Zašljakan deo zida Kombinovana slika diferencijalne raspodele temperature na zidu kotla Raspored termoparova na zidu ložišta kotla
PIROMETARSKI SISTEM ZA VIZUELIZACIJU PROSTORNE RASPODELE TEMPERATURE U KOTLU TERMOELEKTRANE TENT A6 OBRENOVAC 42 dvobojna optička pirometra i dva dvokanalna niskotemperaturna pirometra raspoređeni na pet nivoa (kote 17, 25, 38, 43 i 51m).Svako merno mesto poseduje i mantel ugrađen u zid (između isparivačkih cevi) tako da daje i raspodelu temperature na samom zidu kotla i omogućava bolje granične uslove za proračun.Omogućava potpuno otprašivanje optičkog puta, korišćenjem novog pneumatsko-mehaničkog sistema
Povezivanjemernihjedinicanabloku A6 Sistem za vizuelizaciju (blok šema) se sastoji od sledećih delova1.Centralni komandni orman za prihvat i distribuciju signala sa mernih mesta i komandom otprašivanja 2.Računarski sistem za vizuelizaciju sa odgovarajućim softverom3.Razvodne kutije za razvod električnih signala4.Pirometarske merne jedinice sa sistemom za otprašivanje i hlađenje na mernom mestu
Pirometarska merna jedinica na bloku A6 Pirometarska merna jedinica sa sistemom za otprašivanje i hlađenje pirometara sastoji se od: Pneumatskog sistema za otprašivanje optičkog putaTrasera optičke sonde sa priključkom za vazdušno otprašivanje i čišćenje sočivaDvobojnog (dvokanalnog) optoelektronskog modula Dvobojne (dvokanalne) procesorske jedinice za obradu signalaKutija saelektromagnetnim ventilima za otprašivanje
Šematski prikaz montaže pirometara i termoparova na mernom mestu
FireVision Вертикални пресеци престављају расподеле температуре у вертикалним равнима које пролазе кроз централну вертикалну осу ложишта а паралелне су предњој односно бочној страници. Хоризонтални пресек на висини која се дефинише-подешава помоћу клизача смештеног између два вертикална пресека.
FireVision Вертикални пресеци престављају расподеле температуре у вертикалним равнима које пролазе кроз централну вертикалну осу ложишта а паралелне су предњој односно бочној страници. Хоризонтални пресек на висини која се дефинише-подешава помоћу клизача смештеног између два вертикална пресека.
Могућност одређивања термалног оптерећења зидова, уз додавање термопарова.
Страница са температурама једнобојне и двобојне
Uočeni problemi u realizaciji -merni i tehnički Ekstremni uslovi eksploatacije: -visoka temperatura u blizini ložišta -velika količina ugljene prašine u okruženju -izloženost optičkog puta ugljenoj prašini ali i mazutu -nepoznavanje efektivne emisivnosti usled nesagorelih čestica
Rešavanje problema u eksploataciji 1.Ugradnja dovoljno dugih optičkih kablova 2.Ugradnja sistema za otprašivanje i otvora 3.Povećanje zaptivenosti izloženih delova uređaja 4.Ugradnja dvobojno-jednobojnih pirometara radi određivanja efektivne emisivnosti ali i drugih parametara u lođištu kao što su: -sadržaj nesagorelih čestica, -približan gradijent temperature u pravcu centralne ose, efikasnost sagorevanja, itd.
Mogućnosti sistema -određivanje vertikalnog položaja termalne žiže -određivanje položaja plamena u odnosu na zidove po presecima -određivanje relativnog doprinosa “crnih” čestica -signalizacija kritičnih temperatura -uočavanje drugih nepravilnosti u radu -Monitoring temperature na samim zidovima -laka ugradnja zbog relativno malog poprečnog preseka sonde -automatsko otprašivanje
Očekivana korist Efekti na osnovu interne analize: direktni Smanjenje broja zastoja (oko 1mil. € po zastoju) Povećanje efektivne korisnosti kotla posredni smanjenje zagađenja okoline smanjena sopstvena potrošnja smanjen gubitak proizvodnje el. energije u redovnoj eksploataciji zbog sniženja snage smanjena potrošnja tečnog goriva za podršku sagorevanju
UGRAĐENI SISTEMI TENT B1-OBRENOVAC 670MW TENT B2-OBRENOVAC 670MW TE KOSTOLAC A1 2 X 100MW (pola sistema) TE KOSTOLAC A2 200 MW (pola sistema) TENT A6-OBRENOVAC 320MW TENT A5-OBRENOVAC 320MW TE KOSTOLAC “DRMNO” 300MW