Система автоматического регулирования уровня в барабане парогенератора Советский патент 1983 года по МПК F22B35/00 F22D5/30 

СА:) tsD IND

sj

4

Изобретение огносигся к системе регулирования парогенераторов, а именно к регулированию геьшературы перегрева.

Известна трехимпупьсная система, регулирования уровня в барабане парогенера тора Cl 2

Недостатками такой системы являются малое быстродействие и большая величина перерегулирования из-за ложно информации вследствие набухания уровня при возмушении нагрузкой -потребителя.

Известна система автоматического регулирования уровня в барабане парогенератора, содержащая трехимпульсный регулятор, соединенный с регулирующим органсм, а также связатшые регулятором датчики уровня, расхода воды и пара и сумматор, подключенный .Входом к яат- чику уровня, а выходом - к регулятоРУ С2 ..

Недостатком известной системы явля-ется малое быстродействие. ,

Цель изобретения - повышение качества регулирования. Поставленная цель достигается тем , что система автоматического ре улирования уровня в барабане парогенератора, содержащая трехимпульсный регутеттор, соединенный с регулирующим органом, а также связат€ные с регулятором датчики уровня, расхода воды и пара и сумматор, подключенный входом к датчику уровня, а выходом - к регулятору, дополнительно содержит апериодическое звено первого порядка, соединенное с датчиками расхода воды и пара и на выходе связанное с сумматором.

На фиг. 1 представлена блок-схема ситемы регулирования уровня в барабане парогенератора; на фиг. 2 - эксперимент тально снятая кривая разгона.

Предлагаемая система содержит трехимпульсный регулятор 1, регулирующий орган 2, барабан 3 парогенератора, пароперегреватель 4, датчик 5 расхода воды, датчик 6 уровня и датчик 7 расхода пара, апериодическое звено 8 первого порядка и сумматор 0.

Система работает следующим образом.

После изменения сигнала задания Y на входе регулятора 1 он изменяет положение регулирующего органа 2, что приво дит к соответствующему изменению уровня, воды в барабане 3. За счет действия обратных связей по расходу воды от датчика 5 и уровню от датчика 6 регупятор 1 обеспечивает стабилизацию уровня воды в соответствии с сигналом задания V.JQ. . При изменении расхода пара

у потребителя датчик 7, установленный за пароперегревателем 4, подает соответствующий импульс на вход регулятора 1, р(5еспечивая тем самым компенсацию возмущения по нагрузке.

Однако, как известно, при всех возмущениях имеет место набухание уровня, т.е. изменение уровня в сторону, противоположную знаку материального небаланса. Из-за этой ложной информации регулятор ;1 в переходных режимах производит регулирующее воздействие в сторону, противоположную сохранению материального баланса, что приводит к-значительным перерегулированиям и большому времени р ггулирования. Для устранения этого недостатка вводится апериодическое звено 8 первого порядка.

Передаточная функция барабана имеет вид

К,

.(Р)W

ТоР + 1

Т,Р

где Т и 1 - постоянные времени;

К - коэффициент усиления регу- лятора 1.

Полагая датчик 6 безинерционньтм звеном, его передаточную функцию можно представить в виде

. где Kg - коэффициент усиления датчика 6

уровня.

Ташгм образом, на выходе регулятора получают сигнал

/-

Y,{PJ K,

, VT.

т где Е - передаточная функция запаздьтающего звена.

Если параметры апериодического звена 8 первого порядка выбрать так, что его передаточная функция имеет вид

W8(,. T2,

где Kg - коэффициент усиления звена 8 Кг- - коэффициент усиления датчика 5, который также принимается безинерционным, то сигнал на

В1 1ходе апериодического звена 8 имеет

вид., ..

, V (pi- р. V -TgP+1

где 1 - постоянная времени апериодического звена 8.

Тогда на выходе сумматора 9 получаю сигнал

V3((p)-V2(P) е

Он определяется только интегрируквшм свойствами барабана и не зaвvICИт от на.бухания уровня.

Огедовагепьно, сигнал V, в отличие от сигнала Y/j ие несет в себе информашга о набухании уровня и поэтому .явление набухания в системе регулирования -уровня скомпенсировано. Теперь в регулятор 1 не поступает ложной информации и он будет в реальной системе оказывать такое же регулирующее воздействие, как и в системе с объектом

W(P)

В системе можно увеличить коэффициент усиления регулятора 1, что приведет

f

к увеличению быстродействия и не привей дет к колебательному процессу. Аналогична работа системы при воэмушении нагруэкой потребителя. Здесь для компенсации набухания сигнйл от датчика 7 подк}1ючен на вход звена 8.

Предлагаемая система позволит практически полностью скомпенсировать влияние явления набухания на процесс регулирования уровня , следовательно, повысить качество регулирования.

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ В БАРАБАНЕ ПАРОГЕНЕРАТОРА, содержащая трехимпульсный регулятор, соединенный с регулирующим органом, а также связанные с регулятором датчики уровня, расхода воды .и пара и сумматор, подключенный входом к датчику уровня, а выходом к регулятору, отличающая ся тем, что, с целью повышения качества регулирования, она дополнительно содержит апериодическое звено первого порядка, соединенное с датчиками расхода воды и napat и на выходе связанное с сумматором.

7

S

/

if,

q)u8Z

ff 60 7о 80 90 fOO