Система автоматического регулирования процесса горения в секционированной топке парогенератора Советский патент 1983 года по МПК F23N1/00 

Изобретение относится к автоматизации парогенераторов тепловых электростанций .

Известна система автоматического регулирования процесса горения в секцио;нированной топке парогенератора , содержащая датчик тепловыделения всех секций, индивидуальные регулятора подачи топлива в каждую секцию, соединенные с общим регулятором подачи топлива в парогенератор и с датчиком расхода пара и через дифференциатор с датчиком давления пара своей секции tl Однако известная система характеризуется недостаточным быстродействием, поскольку обеспечение ОДИНЕкового тепловосприятия секций топки достигается после того, как будут ,1змервны расходы и паросодержания в экранах каждой камеры, а эти параметры начинают изменяться спустя некоторое время после нанесения топочного возмущения, что снижает качество процесса регулирования вследствие запаздывания. Кроме того, измерение паросодержания затруднительно и дает большую погрешность. Все это снижает точность регулирования.

Целью изобретения является повышение точности регулирования путем увеличения быстродействия система при равенстве тепловосприятий в экранах, относящихся к соседним секциям.

Поставленная цель достигается тем, что система автоматического регулирования процесса горения в секциониро10ванной топке парогенератора, содержащая датчики тепловыделения каждой секции, индивидуальные регуляторы подачи топлива в каждую секцию, соединенные с общим регулятором пода15чи топлива в парогенератор и с датчиком расхода пара и через дифференциатор с датчиком давления пара своей секции, дополнительно содержит управляккций блок с датчиками темпе20ратуры пара на выходе из каждой секции, входы которого также соединены с датчиками тепловыделения, расхода и давления пара каждой секции и с общим регулятором подачи топлива в

25 парогенератор, а выход - с индивидуальными регуляторами подачи топлива в каждую секцию.

На чертеже изображена структурная схема системы автоматического

30 регулирования процесса горения в секционированной топке парогенерато ра. Топка разделена двухсветными экранами 1 на секции 2, которых всего имеется п штук, причем каждая из секций имеет отдельные подводы топлива и воздуха. Система автоматического регулиро вания процесса горения в секциониро ванной топке парогенератора содержи индивидуальные регуляторы 3 подачи топлива в каждую секцию, подключенные к выходам общего регулятора 4 подачи топлива, а также к выходам соответствующих датчиков 5 расхода рабочей среды, дифференциаторов б и управляющего блока 7. Дифференциаторы 6 связаны с соответствующими датчиками 8 давления пара на выходах экранов секции. Управляющий бло 7 связан с датчиками расхода 5, дав ления 8 и температуры 9 рабочей сре ды, датчиками 10 тепловыделения в секциях и с общим регулятором 4. Об щий регулятор 4 по входам связан с соответствуклцими датчиками, обеспечивающими использование одной из известных схем подачи топлива в топ ку парогенератора, а один из его вы ходов 11 связан с системой подачи воздуха в секции топки. Выход Кс1Ждого регулятора 3 подключен к соответствующему клапану 12 подачи топлива в секцию топки. Функционирование предлагаемой системы автоматического регулирования происходит следующим образом. В стационарном режиме параметры рабочей среды на выходах экранов.1 секций 2 и тепловыделения в секциях 2 неизменны. Постоянна величина сиг налов на выходах датчиков 5, 8, 9 и 10 и на выходах регулятора 4 (в то числе и на выходе 11) и управляющег блока 7, а на выходах регуляторов 3 и дифференциаторов 6 отсутствуют уп равляющие импульсы. Клапаны 12 находится в промежуточных положениях, соответствующих заданным расходам топлива. В силу некоторых конструктивных и режимных факторов, таких как, например, различия в поверхнос тях нагрева экранов, неодинаковые степени зашлакования экранов и т.п. тепловыделения в секциях в общем случае различны. В переходных режимах управляющий блок 7 анэлизирует измеряемые с помощью датчиков 10 тепловыделения в секциях 2 Q, Q2., .... Qy,, а также количества тепла q , q .... Qy, / вос принимаемые экранами 1 секций с помощью датчиков расхода 5, давления 8 и температуры 9. Индивидуальные регуляторы 3 в переходных режимах поддерживают заданную тепловую нагрузку по сигналам датчиков расхода 5 и дифференциаторов 6, Изменение тепловосприятия в экранах i-и секции по сравнению с тепловосприятиями соседних экранов (i+1)-и и (i- 1)-и секций оценивается по величинам где q. , q. i q; - текущие значения 1 i-t-i 1-1 тепловосприятий в экранах секций i , (iH-l) и (i-1) , ккал/с; q - тепловосприятие 10 в i -и секции при первоначальном установивщемся режиме, ккал/с. Задается величина л)о, определяницая допустимое относительное отклонение тепловосприятий между соседними секциями и являющаяся одним из параметров настройки управляющего блока 7. Когда хотя бы для одного из экранов, например экрана i-и секции, появляются неравенства, характеризующие разные тепловосприятия .O и ,y.,, (1) блок 7 формирует управляющее воздействие на регуляторы 3, которые изменяют подачу топлива в секции i-ю, )-ю и (-1)-ю, чтобы устранить возникший перекос по тепловосприятиям в соседних секциях. При медленных эксплуатационных изменениях тепловосприятий экранов, связанных, например, с их зашлакованием, изменение распределения подачи топлива по секциям не вызывает срабатывания регулятора 4 благодаря его связи с блоком 7. Увеличение быстродействия предлагаемой системы осуществляется за счет того, что непрерывно измеряются тепловыделения (L, , 0., ... , Q каждой из секций с помощью датчиков 10 (например радиационных пирометров). Сравнение в управляющем блоке 7 сигналов, определяющих тепловосприятия q и тепловыделения , дает возможность правильно оценивать требуемое изменение подачи топлива в каждую из секций топки при нестационарных режимах. Рассмотрим, например, третью секцию, в которой внезапно произсянло топочное возмущение в виде сокращения подачи топлива в эту секцию по какой-либо местной причине (застревание твердого топлива в течке и т.п.). При этом тепловыделение резко уменьшилось, а тепловосприятие экранов в первый момент времени не изменилось, a затем стало уменьшаться с постоянной времени, определяемой массой металла экранов этой секции, массой шлака на наружных поверхностях труб экранов и т.п. Управляющий блок 7, получив сит- нал от датчика 10 этой секции Q Q где Изо первоначальное значение теп ловыделения в третьей секции, ккал/с увеличит командный сигнал к индивидуальному регулятору 3 подачи топли ва в третью секцию, что, в свою очередь , должно привести к увеличению подачи топлива клапаном 12 и восста новлению равенства QT, Если этого не произойдет, т.е. продолжает оставаться Q. Q блоком 7 вырабатываются сигналы на увеличение подачи топлива в другие секции, но так, чтобы не произошло возникновение неравенств (1). Таким образом, предлагаемая система позволяет увеличить быстродей ствие, следовательно, точность процесса регулирования при поддержании равенства тепловосприятий рабочей средой в экранах. Формула изобретения Система автоматического регулирования процесса горения в секционированной топке парогенератора, содержащая датчики тепловыделения каждой секции, индивидуальные регуляторы подачи топлива в каждую секцию, соединенные с общим регулятором подачи топлива в парогенератор и с датчиком расхода пара и через дифференциатор с датчиком давления пара своей секции, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регулирования, она содержит управлякяций блок с датчиками температуры пара на выходе из каждой секции, входы которого также соединены с датчиками тепловыделения, расхода и давления пара каждой секции и с общим регулятором подачи топлива в парогенератор, а выход - с индивидуальными регуляторами подачи топлива в каждую секцию. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 707462, кл. F 23 N 1/00, 1978.