Способ регулирования подачи воздуха в котлоагрегат Советский патент 1989 года по МПК F23N3/06 

1

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах автоматического регулирования энергоблоков.

Целью изобретения является новы 5 шение точности регулирования при дискретных переключениях технологической схемы газовоздушного тракта на время осуществления переключения и вызванного последним переходного про- цесса.

На чертеже представлена блок-схема системы, реализующей предлагаемый

способ.

Система содержит исполнительный . механизм 1 подачи воздуха, к входу которого через контакты переключателя 2 подключен регулятор 3 соотношения расход топлива - давление за воздзгхо- , подогревателем, к входу которого под- ключены датчик 4 давления за воздухоподогревателем непосредственно и датчик 5 расхода топлива через устройство 6 изменения масщтабного коэффициента, а также выход интегратора 7 корректирующего регулятора 8 содержания кислорода, включающего в свой состав также регулирующий прибор 9, выход которого через контакты переключателя 10 подключен к интегратору 7, к входу которого подключены датчики 11 и 12 фактического и заданного значения содержания кислорода. Система содержит также динамический

преобразователь 13, к входу которого 35 подключен выходной контакт переключателя 10, а въгход которого подключен к входному контакту переключате25

30

,

5

5

0

ля 2. Кроме того, выходной контакт переключателя 2 подключен к входному контакту переключателя 10.

Устройство 6 изменения масштабного коэффициента сигнала по расходу топлива содержит переключатель 14 к входному контакту которого подключен датчик 5 расхода топлива, а входные контакты подключены соответственно к входам усилителей 15 и 16, выходы которых подключены соответственно к входным контактам переключателя 17, выходной контакт которого подключен к входу регулятора 3.

Сплошные линии соединения контактов переключателей 2 и 10.соответствуют нормальному режиму работы котла при отсутствии дискретных переключений технологической схемы газовоздушного тракта. Пунктирные линии соединения контактов переключателей 2 и 10 соответствуют режиму осуществления дискретных переключений технологической схемы и вызванного ими переходного процесса.

Устройство 6 служит для изменения масщтабного коэффициента сигнала по расходу топлива в зависимости от технологической схемы газовоздушного . тракта.. Приведена реализация этого устройства для случая двух возможных вариантов технологической схемы тракта, например с включенным и отключенным дымососом рециркуляции. При большем числе таких вариантов число уси- лительньк звеньев, выходных контактов переключателя 14 и входных кон 14

тактов переключателя 17 увеличится и будет равным числу этих вариантов.

На чертеже сплошные линии соединения контактов переключателей 14 и 17 соответствуют одному варианту технологической схемы, а пунктирные линии соединения контактов этих переключателей - другому.

Выбор структуры передаточной функции динамического преобразователя 13 и параметров его настройки производится из- условий равенства динамических свойств системы в исходном состоянии и во время дискретного переключения. В исходном состоянии характеристическое уравнение системы имеет следующий вид:

Wj(P)-W,(P)-Wjp)-W,,(p) + , (1)

где Wjj,(P) - передаточная функция опережающего контура системы имеет вид

VT (р)- W,(P)-W,(P) . .

VP r v7rp7 w7Tp7 wjrpT

Здесь и далее передаточные функ- .ции элементов регулирования обозначены W| (Р), где i - номер элемента на чертеже, а передаточные функции участков объекта регулирования как WjlP), где j - номер исполнительного механизма, управл яющего регулирующим органом, а i - номер да гчика, измеряющего регулируемый параметр.

Характеристическое уравнение системы во время дискретного переключе- нияг имеет вид

Wj(P)-W,,(P).W,(P)- W,,(P) (3)

Из приравнивания уравнений (1) и (3) получаем-вьфажение для передаточной функции динамического преобразователя 13:,

-(()Интегратор 7 и исполнительный ме45 воздухоподогревателем), вызван этим дискретным переключением. зультате срабатьтания реле кон переключателей 2 и 10 переводя положение, показанное пунктирн

ханизм 1 представляют собой интегрирузо линиями. Регулируюш1 й прибор 9

ющне звенья, их отношение является пропорциональным звеном и может быть обозначено как а:

WT(P)

-

ректирующего регулятора 8 такты переключателя 10, динами преобразователь 13 и контакты ключателя 2 подключаютсяк испо (5) 55 тельному механизму 1 подачи воз и управляет им в соответствии с балансом сигналов от датчика 12 данного и датчика 11 текущего з ний содержания кислорода. За сч

тогда

W,(P)a.WjP).

(6)

Таким образом, передаточная функция динамического преобразователя

13 в динамическом отношении равна передаточной функции опережающего контура Wgi(P), которая обычно легко аппроксимируется последовательным соединением демпфирующего и интегродифференцирующего звеньев.

Передаточная функция динамическо- преобразователя 13 имеет вид

го

W (РЬК С+ТгР) W. ,(7)

15

20

а его параметры настройки определяются из уравнения (6).

Способ осуществляется следующим образом,

В нормальном режиме работы котло- агрегата при отсутствии дискретных переключений технологической схемы регулятор 3 соотнощения поддерживает соотношение между расходом топлива и давлением за воздухоподогрева25 телем, соответствующее масштабному коэффигщенту усилителя 15, путем воздействия через контакты переключателя 2 на исполнительный механизм 1 подачи воздуха. Коррекция соотношения

30 ос тцествляется корректирующим регулятором 8 содержания кислорода, регулирующий прибор 9 которого поддерживает разность между заданным и фактическим значением содержания ки35 слорода путем воздействия через контакт переключателя 10 на ин тегра- тор 7.

При осуществлении любого дискретного переключения технологической

40 схемы газовоздушного тракта срабатывает не показанное на схеме реле с памятью, время запоминания которого выбирается равным времени переходного процесса (по давлению воздуха за

45 воздухоподогревателем), вызванного этим дискретным переключением. В результате срабатьтания реле контакты переключателей 2 и 10 переводятся в положение, показанное пунктирными

зо линиями. Регулируюш1 й прибор 9

ирузо линиями. Регулируюш1 й прибор 9

ть

)

корректирующего регулятора 8 контакты переключателя 10, динамический преобразователь 13 и контакты переключателя 2 подключаютсяк исполни- (5) 55 тельному механизму 1 подачи воздуха и управляет им в соответствии с небалансом сигналов от датчика 12 заданного и датчика 11 текущего значений содержания кислорода. За счет вы5

полнения условий (6) степень затухания переходных процессов в новой одноконтурной системе регулирования остается точно такой, какая была выбрана при настройке исходной схемы. Регулятор 3 воздух а отключается от своего исполнительного механизма 1 и через контакты переключателя 2 и

контакты переключателя 10 подключает ся к интегратору 7. Этим достигается балансировка регулятора 3, так ка возникший на его входе небаланс будет скомпенсирован выходным сигналом интегратора 7 и к моменту включения регулятора в работу после окончания переходного процесса, вызванного дискретным переключением,технологическо схемы газовоздушного тракта, он окажется сбалансированным.

По истечении времени переходного npoueccaj заданного на реле с памятью в виде времени запоминания, под действием реле контакты переключателей 2 и 10 займут исходное положение, показанное сплошными линиями, и система продолжит работу в нормальном режиме,

Если осуществляемое дискретное переключение не является временным, как, напримерJ переключение горелок, а приводит к стационарному изменению технологической cxei-ibi газовоздушного тракта, как например, при отключении дымососа рециркуляции, то по дискретному сигналу этого переключения контакты переключателей 14 и 17 переводятся в положение, изображенное пунктирной линией, и сигнал по расходу топлийа от датчика 5 подается на

6

вход регулятора 3 воздуха через масштабный усилитель 16, соответствую- ший статической характеристике зависимости давления воздуха от расхода топлива в новом варианте технологической схемы. За счет того, что в момент этого переключения регулятор 3 воздуха отключен от исполнительного

механизма 1 и переведен в режим отслеживания своего входного сигнала Ударное изменение величины масштабного коэффициента не приведет к неприятным последствиям

Формула изобретения

Способ регулирования подачи воздуха в котлоагрегат путем воздейстВИЯ на исполнительный механизм подачи воздуха по управляющему сигналу от регулятора соотношения расход топлива - давление за воздухоподогревателем и коррекции последнего по вы

ходному сигналу корректирующего регулятора содержания кислорода в уходя- щих газах, отличающийся тем, что, с целью ттовьшения точности регулирования при дискретных переключениях технологической схемы газовоздушного тракта на время осущест-. вления переключения и вызванного последним переходного процесса, динамически образуют выходной сигнал корректирующего регулятора и воздействуют по нему на исполнительный механизм подачи воздуха, а управляющий сигнал регулятора соотношения отключают и переводят этот регулятор в

режим отслеживания своего входного сигнала.

Изобретение м.б. использовано в системах автоматического регулирования энергоблоков. Цель .изобретения- повышение точности регулирования при дискретных, переключениях технологической схемы газовоздушного тракта на время осуществления переключения и вызванного последним переходного процесса. На исполнительный механизм 1 подачи воздуха воздействуют по управляющему сигналу от регулятора 3 соотношения расход топлива - давление за воздухоподогревателем. Затем корректируют управляющий сигнал по выходному сигналу корректирующего рес S (Л СП