Способ автоматического регулирования работы контактного утилизатора теплоты Советский патент 1987 года по МПК F22B33/18 

15

20

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при управлении -работой контактных утили- заторов теплоты уходящих продуктов сгорания с промежуточным теплоносите- лем в котельной и на тепловых электростанциях.

Целью изобретения является повьппе- ние степение утилизации теплоты продуктов сгорания.

На чертеже представлена схема установки, реализующая предлагаемый способ.

Установка содержит котел 1 с замкнутым циркуляционным контуром высокотемпературного теплоносителяэ в который включены параллельно теплообменник 2 догрева и потребители теплоты (не показаны). Б тракт уходящих продуктов сгорания котла 1 включен контактный утилизатор 3 теплоты с замкнутым циркуляционным контуром промежуточного теплоносителяj содержащим насос 4, промежуточный теплообменник 5 и регулятор 6 расхода. В циркуляционном контуре промежуточного теплоносителя после промежуточного теплообменника 5 установлен датчик 7 температуры. Тракт нагреваемой воды включает промежуточный теплообменник 5, теплообменник 2 догрева и потребители 8 горячей воды. В тракте нагреваемой воды до промежуточного теплообменника 5 установлены датчик 9 температуры, после теп- 35 лообменника - датчик 10 температуры. Система автоматического регулирования, содержит сумматор 11, к которому подключены задатчик 12 и через усилитель 13 датчик 10 температуры. Выход сумматора 11 соединен с прямым входом сумматора 14,к второму инверсному входу которого подключены датчики 7 и 9 температуры, соединенные дифференциально. Сумматрр 14 через усилитель 15 соединен с регулятором 6 расхода.

Способ реализуется следующим образом.

25

30

40

45

В котле 1 при сжигании топлива генерируется теплота, поступающая к потребителям Уходящие продукты сгорания из котла 1 с температурой 150 С поступают в контактный утилизатор 3 теплоты, откуда они с температурой 25-45 С удаляются дымососом в дымовую трубу. Нагретый в контактном утилизаторе 3 теплоты-до темпе5

0

5

5

0

0

5

0

5

ратуры ЗЗ-ЗО С промежуточный теплоноситель собирается в поддоне контактного утилизатора 3 теплоты, откуда насосом 4 подается в промежуточный теплообменник 5 и возвращается в контактный утилизатор 3 теплоты с температурой 19-36°С. Вода из водопроводной сети с температурой 16- 21 С поступает в промежуточный теплообменник 5,, где нагревается до 31- 44 С, в теплообменник 2 догрева, где догревается до 65°С горячей водой из котла 1, и далее потребителям 8 горячей воды.

Регулирование работы контактного утилизатора 3 теплоты осуществляется следующим образом.

Сигнал ( о,,), полученный от датчика 10 .температуры воды после промежуточного теплообменника 3, усиливается (Ь ) в усилителе 13, поступает на вход сумматора 11 и алгебраически суммируется в нем с сигналом постоянной величины (а) от задатчика 1-2. С выхода сумматора 11 .сигнал (a+bllg) поступает на один из входов сумматора 14 и сравнивается в нем с сигналом (St), полученным от дифференциально соединенных датчиков 7 и 9 температуры и соответствующим фактической разности между температурой промежуточного теплоносителя на выходе из промежуточного огеплообменника 5 и температурой нагреваемой воды на входе в него.

В оптимальном режиме рассогласование этих сигналов отсутствует. 1

Так как один сигнал поступает на прямой, а другой на инверсный вход сумматора 14, то на выходе сумматора 14 сигнал в, этом случае равен нулю.

В случае изменения расхода нагреваемой воды величины St и С изменяются, возникает, рассогласование сигналов (a+b t ) и (8t) и на выходе сум- MciTopa 14 формируется регулирующий сигнал соответствующей полярности . который усиливается усилителем 15 и подается на исполнительный механизм - регулятор 6 расхода.

При отрицательной полярности регулирующего сигнала (когда S t a+b t ) расход проме;«уточного теплоносителя увеличивается пропорционально величине сигнала; при положительной полярности расход аналогичным образом уменьшается, С изменением расхода промежуточного теплоносителя изменяются St и

до тех пор, пока не бу

дет выполнено условие St (а + bf) при отсутствии рассогласования этих сигналов достигается оптимальный для данного диапазона начальных температур уходящих продуктов сгорания режим, т.е. максимальный нагрев водьк и минимальная температура уходящих продуктов сгорания после контактного утилизатора 3, Эмпирические коэффициенты а и b для диапазона начальных теператур уходящих продуктов сгорания 130-170°С равны соответственно (-28,25) и 1,04, а для диапазона 240- 280°С - соответственно (-22,2)и 0,9.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования работы контактного утилизатора теплоты продуктов сгорания с замкнутым циркуляционным контуром промежуточно

го теплоносителя, содержащим поверхностный тепоообменник с контуром циркуляции нагреваемой среды, путем изменения расхода промежуточного теплоносителя в зависимости от параметра, косвенно характеризующего степень утилизации теплоты, отличающийся тем, что, с целью повышения степени утилизации теплоты, дополнительно измеряют температуру нагреваемой среды на входе и выходе из теплообменника, и температуру промежуточного теплоносителя на выходе из теплообменника, определяют разность температуры промежуточного теплоносителя на выходе из теплообменника и нагреваемой среды на его входе, которую и использз ют в качестве косвенного параметра, причем последний дополнительно корректируют по температуре нагреваемой среды на выходе их теплообменника .,

Изобретение относится к теплоэнергетике и позволяет повысить степень утилизации теплоты продуктов сгорания. Утилизатор теплоты с замкнутым циркуляционным контуром промежуточного теплоносителя содержит поверхностный теплообменник 5 с контуг ром циркуляции нагреваемой среды, насос 4 и регулятор 6 расхода. Регулирование утилизатора производится изменением расхода промежуточного теплоносителя в зависимости от параметра, косвенно характеризующего степень утилизации. В качестве этого . параметра используется разность температуры (St) промежуточного теплоносителя на выходе из теплообменника, измеренную датчиком 7, и нагреваемой среды на его входе, измеренную датчиком 9. Сигнал (81) сравнивают в сумматоре 14 с преобразованным сигналом (oj), полученным от датчика 10 температуры среды после теплообменника. 1 ил. (Л к потребителям ft п п -От селю №О