Способ автоматического регулирования температурного режима пароводяного тракта прямоточного котла Советский патент 1983 года по МПК F22B35/00 

2.Способ по п. 1, отличающий с я тем, чго, с целью повышения точности регулирования, сигнал по перепаду давления среды перед воздействием на соотношение расходов воды и топлива преобразуют по нелинейному закону.

3.Способ по п. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что сигнал по давлению среды перед воздейстаием на соотношение расходов воды и топлива преЬбразуют по нелинейному закону.

4, Способ по п. 1-3, отличаю ш и и с я тем,что сигнал по давлению среды динамически преобразуют перед воздействием на соотношение расходбв воды и топлива.

1. СПСЮОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО ГВЖИМА ПАРОВОДЯНОГО ТРАКТА ПРЯМОТОЧНОГО КОТЛА путем измерения температуры и перепада давления среды в зоне максимальной теплоем &ш;ти и последующего изменения соотношения расходов воды и топлива по сумме измеренных сигналов, отличающий - с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, дополнительно измеряют давление среды в зоне мбшси- мальной теплоемкости и по этому сигна- . лу корректируют соотношение расходов воды и топлива. to

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к способам регулирования прямоточных котлов, в частности к проблеме регулирования соотношения вода - топливо в прямоточном котле с помо- шью регуляторов, воздействующих на расходы питательной веры или топлива. Известен способ автоматического регулирования температурного режима пароводяного тракта прямоточного котла путем измерения температуры и перепада давления сроды в зоне максимальной теплоемкости и последуюшего изменения соотношения расходов воды и топлива по сумме измеренных сигналов С 11 Однако,известный способ рассчитан только на растопочньй режим, когда давление в тракте котла до встроенной задвижки поддерживается -постоянным с помощью специального регулятора. При использовании этого способа во всем ра- бочем диапазоне нагрузок блока не будет обеспечена требуемая статическая зависимость между водой и топливом. Требуется вмешательство оператора по изменению задания регулятору соотношения вода - топливо, чтобы у выходных впрысков оставался диапазон регулирования. Это объясняется тем, что сумма сигналов по перепаду давлений среды, характаризу|юшей ее плотность, и температуре пропорционала энтальпии, но зависит от нагруз ки, с изменением которой меняется давление. При работе блока на скользящем давлении необходимое изменение задания будет больше, чем при работе блока ч/а номинальном давлении. Недостатком известного способа является наличие существенной взаимосвязи между регулятором топлива и регулятором давления перед встроенной задвижкой или регулятором давления перед турбиной, так как при отклонении давления при неизменной эитальПИИ вьппеуказанный суммарный сигнал изменяется и вызывает ложную работу регулятора. Аналогичный результат будет в связи с отклонением давления при отключении регуляторов давления в случае их неисправности. Кроме того, использование сигнала по температуре до зоны максимальной теплоемкости имеет, во-первых, малую статическую представительность, так как это сечение котла расположено слишком близко. А во-вторых, к началу тракта затрудняет задание теплового состояния среды, так как замер перепада давлений и температуры ведется в разных сечениях. Цель изобретения - расширение диапазона, а также точности регулирования. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического регулирования температурного режима пароводяного тракта прямоточного котла путем измерения температуры и перепада давления среды в зоне максимальной теплоемкости и последующего изменения соотношения расходов воды и топлива по сумме измеренных сигналов, дополнительно измеряют давление среды в зоне максимальной теплоемкости и по этому сипналу корректируют соотношение расходов воды и топлива. Сигнал по перепаду давления среды перед воздействием на соотношение расходов воды и топлива преобразуют по не- линейному закону. Сигнал по давлению среды перед воздействием на соотношение расходов воды и топлива преобразуют по нелинейному закону. Сигнал по давлению среды динамически преобразуют перед воздействием на соотношение расходов воды и топлива. На чертеже прецсгавлена блок-схема устройства, реализующая преалагаемьй способ. Устройство соцерисиг регулятор 1, поц ключенный к регулятору 2, получающему сигнал от цаТчика 3 расхода воцы и подключенному через исполнительный механизм 4 к регулирующему органу 5, уста- новленному на линии 6 поаачи пигагельной Воды, датчик 7 перепада давлений среды в трубопроводе, 8, расположенный при . номинальной нагрузке в зоне максимал ной теплоемкости для котлов сверхкрити- ческого давления между поверхностями 9 и 1О нагрева и подсоединенный к нелинейному преобразователю 11, датчик 12 давления в трубопроводе, подсоединенный к «орректируюшему звену 13, реешизующему интегро-дифференциальный закон и поцсоединенному к нелинейному преобразователю 14, датчик 15 температуры, расположенный в зоне максимальной теплоемкости, подсоединенный вместе с выходами нелинейных преобразоватедей 11 и 14 на вход регулятора 1, Звено 13 осуществляет интегро-дифференциальное преобразование сигнала по давлению и используется в качестве устройства компенсации при возмущении со стороны клапанов основной турбины при работе регулятора до себя. Устройство компен сации обеспечивает инвариантность сигна ла, поступающего на регулятор, от перем сщения клапанов турбины с целью предотвращения срабатывания регулятора, соотно щения вода -топливо при работе быстродействующего регулятора до себя. Нелинейный преобразователь 11 устанавливается для линеаризации статической зависимости суммы сигналов на выходе в регулятор по температуре и гидро статическому перепаду давления от энтал пии срецы. Линеаризация проводится в диапазоне : мперагур 260-420 при давлении 25О ата (25 МПа). Сумма сигналов по температуре и нелинейно преобразованного сигнала по пе- репаду давления на входе регулятора .1 представляет собой сигнал по энтальпии в трубопроводе 8. Сигнал по давлению в динамике обеспечивает инвариантность сум1С Ы трех сигналов на входе регулятора 1 от возмущений клапанами турбины и при изменейии нагрузки автоматически меняет задание регулятору 1 по энтальпии. При нарущении соотнощения вода - топливо меняется энтальпия среды и регулятор 1 восстанавливает заданное соотношение воздействием в данном случае на расход воды. При изменении нагрузки меняется соотнощение вода - топливо и в случае необходимости (зависит от статических свойств конкретного котла) задание поЭнтальпии. Сигнал по давлен|по. практически не влияет на выбор динамических параметров настройки, так как со- ставляет приблизительно 3% амплитуды ;. сигнала по энтальпии в рабочем диапазоне частот работы регулятора. . Устройство работает следующим образом. Изменение перепада давления между сеченипми трубопровода 8, соединяющего поверхности 9 и 10, преобразуется датчиком 7 и затем в нелинейном преобразователе 11 и суммируется на входе регулятора 1 с выходом датчика 15 температуры. Нелинейное преобразование осуществляется так, что суммарный сигнал с выходов преобразователя 11 и датчика 15 температуры был пропорционален энтальпии среды (при неизменно давлении) в диапазоне работы регулятора 1. Этот суммарный сигнал является основным для регулятора 1. В начале пуска, когда зона максимальной теплоемкости находится за пределами трубопровода 8, главную роль играет сигнал по температуре на выходе датчика 15, а при перемещении зоны. максимальной теплоемкости глаш1ую роль играет сигнал на выходе преобразователя 11. Сумма этих сигналов обладает по сравнению с отдельньми си1 налами датчика 7 перепада давлений и датчика 15 температуры преимущест-вом, так как они линейны во всем диапазоне работы регулятора по энтальпии. Изменение задания регулятору 1 на пуске осуществляется от отдельного устройства (не показано). Нарушение соотноше ния между водой и топливом приводит к изменению температуры и плотности среды и, как следствие, к изменению перепада давления, что приводит к срабатыванию регулятора 1, который меняет задание регу- лятору 2, получающему сигнал от датчика 3 расхода воды. Регулятор 2 действует на исполнительный механизм 4, управляющий регулирующим органом 5 на линии 6 подачи воды. Отклонения давления в трубопроводе 8 замеряются датчиков 12 давления и преобразуются по интегро-пифференциальному закону в звене 13. Регулятор 1 поддерживает определенную энтальпию в трубопроводе 8. Одновременное изменение давления и связанного с этим изменения темперштур и плотности срепы и, соответственно, перепада давления не

S10151776

вызывают в первый момент срабатываниясигнал с выходов преобразователя 11 и

регулятора 1, так как сигнал на его вхо« датчика 15 с изменением нагрузки должен

це не меняется. Бели статические харак иметь нелинейный характер. В статике

теристики котла такие, что с изменениемрегулятор 1 поццерживает заданную завинагрузки необхоцимо изменение энтальпии, sсимость между давлением и суммой СИР

а отклонение давления не устраняется ре-налов по температуре и нелинейно преобгулятором давления перед турбиной, торазованноМу сигналу по перепаду давле

сигнал на выходе преобразователя 13 ме-ний.

няется с течением времени, уточняется вСпособ может быть использован на

нелинейном преобразователе 14 и вызы- Овсех прямоточных котлах во всем диапавает срабатывание регупятора 1. Преоб-зоне работы блока, начиная с момента

разователь 14 необходим, если суммарныйрозжига топлива.