РАЗДЕЛ СЕДЬМОЙ. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ СОСТАВА ГАЗОВ

ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ПЕРВАЯ. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ СОСТАВА ГАЗОВ

21-1. Общие сведения

Средства измерений, предназначенные для количественного определения состава газа, называются газоанализаторами и газовыми хроматографами. Эти технические средства в зависимости от их назначения подразделяются на переносные и автоматические.

1 Переносные газоанализаторы и хроматографы применяются в лабораторных условиях для количественного определения состава газа при выполнении исследовательских работ, а также при специальных обследованиях, испытаниях и наладке различных промышленных теплотехнических установок (парогенераторов, печей и др.). Приборы этого типа широко используются для проверки автоматических газоанализаторов.

Автоматические газоанализаторы, предназначенные для непрерывного автоматического измерения объемного процентного содержания одного определяемого компонента в газовой смеси, широко применяют в различных отраслях промышленности, в частности энергетической. Современные автоматические газоанализаторы позволяют определять содержание в газовой смеси двуокиси углерода кислорода окиси углерода и водорода метана и других газов.

Автоматические газоанализаторы широко применяют для контроля процесса горения в топочных устройствах парогенераторов, печей и других агрегатов, для анализа технологических газовых смесей, для определения содержания водорода в системах водородного охлаждения обмоток турбогенераторов и т. д.

Для правильного ведения топочного режима необходимо поддерживать определенное соотношение между количествами подаваемых в топку парогенератора (или печи) топлива и воздуха. Недостаточное количество воздуха приводит к неполному сгоранию топлива и уносу несгоревших продуктов в трубу. Избыточное количество воздуха обеспечивает полное сгорание, но требует больших затрат топлива на нагрев дополнительного объема воздуха. В том и другом случае полезная тепловая отдача топки парогенератора уменьшается. Необходимое соотношение топливо — воздух зависит от различных факторов и в первую очередь от вида топлива. Для различных видов топлива устанавливают оптимальное значение коэффициента избытка воздуха а, при котором обеспечивается экономичная работа установки.

Непрерывный контроль топочного режима в эксплуатационных условиях на современных ТЭС осуществляется с помощью автоматических газоанализаторов по содержанию в продуктах горения (дымовых газах) В промышленности и на парогенераторах малой мощности контроль процесса горения осуществляют иногда с помощью анализа продуктов горения на содержание На рис. 21-1-1 представлены графики изменения содержания и в продуктах полного горения в зависимости от коэффициента избытка воздуха для различных видов топлива.

Из приведенного графика видно, что содержание в продуктах полного горения является однозначной функцией избытка воздуха лишь для определенного вида топлива с постоянным составом.

Рис. 21-1-1. Изменение содержания в продуктах полного горения в зависимости от а. 1 — фрезерный торф; 2 — подмосковный уголь и полуантрацит; 3 — тощий уголь; 4 — мазут; 5 — природный газ; 6 — для всех видов топлива.

При неполном горении содержание в продуктах горения не является однозначной функцией а даже при постоянном составе топлива. При сжигании смеси двух видов топлива контроль продуктов горения по не может быть осуществлен, так как небольшое изменение в соотношении смеси этих топлив приводит к изменению оптимального значения

При контроле процесса горения по изменения в составе топлива или в количественном соотношении смеси различных видов топлива при практически не влияет на содержание в продуктах горения.

Кривая на рис. 21-1-1 показывает, что значение для различных видов топлива при полном горении практически одинаково и мало отличается от теоретической зависимости.

Для контроля топочного режима при сжигании мазута и газа при малых избытках воздуха необходимо применять автоматические газоанализаторы с диапазоном измерения от 0 до

Для большей надежности наряду с содержанием в продуктах горения целесообразно контролировать также содержание желательно дополнительно производить контроль по густоте дыма с помощью дымномера. Контроль густоты дыма необходим также из санитарных соображений для обеспечения чистоты атмосферного воздуха. Однако в настоящее время дымномеры серийно не выпускаются.

Газоанализаторы обычно градуируют в процентах по объему. Такой способ градуировки шкалы газоанализаторов удобен, так

как процентная доля отдельных компонентов в общем объеме остается неизменной при изменении давления и температуры газовой смеси.