Система управления подачи питательной воды в котел Советский патент 1989 года по МПК F22D5/26 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в транспортных энергетических установках, преимущественно судовых, обладающих высокими маневренными качествами.

Целью изобретения является повыше- ние надежности работы, котла при маневрировании.

На чертеже изображена принципиальная схема системы управления.

Схема содержит котел 1 с питательной магистралью 2, насосом 3, эко номайзером А и линией 5 отвода воды в барабан 6 котла 1. К линии 5 под- ключен перепускной трубопровод 7 с установленным в нем клапаном 8. По- I следний снабжен регулятором 9, свя- I занньб4 с датчиком 10, температуры, установленным в линии 5 отвода воды I в барабан 6. Другой конец перепускно- I го трубопровода 7 подключен к пита- I тельной магистрали 2 до насоса 3 по : ходу потока. Питательная магистраль I 2 снабжена деаэратором 11 и питатель- I ным клапаном 12, имеющим регулятор 13 : с датчиком 14 уровня воды в бараба- ; не 6. Насос 3 соединен с приводной турбиной 15, подключенной к паровому I коллектору 16 при помощи паропрово- I да 17, снабженного регулирующим кла- паном 18, имеющим регулятор 19 с дат- I чиками 20 и 21 давления,.установленны- I ми в питательной магистрали 2 соот- I етственно до и после (по ходу пото- ; ка) питательного клапана 12. Пере- пускной трубопровод 7 подключен к пи- : тательной магистрали 2 через ее деаэратор 11.

Клапан 8 снабжен также регулято- ром 22, связанным с датчиком 23 расхода воздуха, установленным в магистрали 24 подачи воздуха в котел 1 на горение от наддувочного компрессора 25, имеющего газотурбинный при- вод 26 и добавочный паровой двига- , тель 27 (например, паровую турбину). При этом газотурбинный привод 26 связан с газоходом котла 1 трубопроводом 28, а паровой двигатель 27 - с коллектором 16 паропроводом 29 с клапаном 30.

Система управления подачи питательной воды в котел работает следующим образом.

На стационарных нагрузках котла 1 питательный насос 3 обеспечивает расход воды по питательной магистрали 2 через экономайзер 4, необходимый для

питания водой барабана 6 котла 1. Регулирование подачи воды в экономайзер 4 осуществляется регулирующим питательным клапаном 12, регулятор 13 которого получает управляющий сигнал от датчика 14 уровня воды в барабане 6. При этом регулятор 19, получая управляющий сигнал от датчика 20 и 21, воздействием на регулирующий кла пан 18 изменяет расход пара через паропровод 17 из парового коллектора 16 котла 1. на приводную турбину 15 насоса 3, поддерживая таким образом заданный перепад давлений на клапане 12, что обеспечивает требуемый для питания водой по линии 5 барабана 6 режим работы насоса 3. Регулирующий клапан 8 на этих нагрузках полностью закрыт. Необходимый для обеспечения горения топлива в котле 1 рааход воздуха обеспечивается компрессором 25, приводимым во вращение газотурбинным приводом 26, использующим энергию выхлопных газов котла 1, поступающих по трубопроводу 28. В случае, когда энергии выхлопных газов недостаточно для обеспечения приводом 26 мощности, .потребной компрессору 25 для подач.и в котел 1 необходимого для сжигания топлива количества воздуха (обычно на малых и средних нагрузках котла 1) вводят в действие добавочный паровой двигатель 27 путем подачи к нему пара по паропроводу 29, для чего открывают клапан 30.

При вводе котла 1 в действие уровень воды в барабане 6 быстро растет из-за набухания воды, связанного с процессом парообразования. Регулятор 13, получив управляющий сигнал от датчика 14 уровня, начинает закрывать клапан 12, уменьшая тем самым расход воды через экономайзер 4. Последнее приводит к росту температуры выше предельно допустимого значения по условиям надежной работы металла труб экономайзера 4. Указанное изменение температуры измеряется датчиком 10 температуры,.управляющий сигнал от которого поступает к регулятору 9, который открывает клапан 8 на трубопроводе 7 перепуска воды за экономайзером 4 на деаэратор 11, что увеличивает расход воды через экономайзер 4 и за счет этого снижает ее температуру. При этом регулятор 19 восстанавливает заданный перепад давлений на клапане 12 и устанавливает

314

тем самым необходимый для питания барабана 6 котла 1 режим работы насоса 3 с учетом дополнительного расход водыр пере.пускаемой на дбаэратор 11. После восстановления рабочего значения температуры рды за экономайзером 4 регулятор 9 по управляющему сигналу от датчика 10 закрывает клапан 8.

При маневрировании резко увеличивается расход воздуха, поступающего по магистрали 24 в котел 1, что обеспечивается специальной системой регулирования (не показана).

Указанное изменение расхода воздуха изменяется датчиком 23, управляющий сигнал от которого поступает к регулятору 22, который открывает клапан 8 на трубопроводе 7 перепуска воды за экономайзером 4, предотвращая тем самым недопустимый перегрев MeTaniia его труб из-за резкого возрастания температуры газов перед экономайзером 4, связанного с, существенным отклонением расхода воздуха в котел 1 от оптимального значения.

По окончании маневрирования после установления оптимального значения

25

расхода воздуха в котел 1 регулятор 22 по управляющему сигналу от датчика 23 закрывает клапан 8.

0

5

0

5

Формула изобретения

, Система управления подачи питательной воды в котел, имеющий питательную магистраль, экономайзер с линией отвода воды в барабан котла, соединенный перепускным трубопроводом; с питательной магистралью до расположенного в ней насоса, содержащая регулирующий клапан, установленный на перепускном трубопроводе и соединенный с выходом регулятора, на вход которого подключен датчик температуры, установленный в линии отвода воды в барабан, отличающаяся тем, что, с целью повьщ1ения надежности маневрирования, она снабжена дополнительным регулятором и датчиком расхода воздуха в котел, подключенным к входу последнего, а выход этого регулятора соединен с регулирующим клапан еж, установленньи на перепускном трубопроводе.

Изобретение может быть использовано в транспортных энергетических установках, преимущественно судовых, обладающих высокими маневренными качествами. Цель изобретения - повышение надежности маневрирования. Экономайзер 4 с линией 5 отвода воды в барабан 6 котла 1 соединен перепускным трубопроводом 7 с питательной магистралью 2 до расположенного в ней насоса 3. На трубопроводе 7 установлен .регулирующий клапан 8, соединенный с выходом регулятора 9. На вход регулятора 9 подключен датчик 10 т-ры, установленный в линии 5 отвода воды в барабан 6. Система снабжена дополнительным регулятором 22 и датчиком 23 расхода воздуха в котел 1, подключенным к входу последнего. Выход регулятора 22 соединен с регулирующим клапаном, установленным на трубопрово- де 7. Конструкция системы позволяет обеспечить требуемый для питания водой по линии 5 барабана 6 режим работы насоса, необходимый для обеспечения горения топлива в котле расход воздуха, предотвратить недопустимый перегрев металла труб трубопровода. 1 ил. i СЛ