Способ автоматического регулирования режима горения Советский патент 1989 года по МПК F23N1/02 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к автоматизации энергоблоков, и может быть использовано для регулирования соотношения топливо - воздух в котельных агрегатах.

Цель изобретения - повышение точности регулирования.

На чертеже представлена структурная схема системы автоматического регулирования, которая реализует предлагаемый способ.

Система автоматического регулирования содержит экстремальный регулятор I расхода воздуха, выход которого соединен с клапаном 2 подачи воздуха, а вход подключен к сумматору 3. К входу сумматора 3 подключены датчики 4 и 5 сигналов, характеризующих тепловыделение в топке вблизи горелок и на выходе из топки. В качестве сигналов, характеризующих тепловыделение, могут быть применены плотность падающего теплового потока или плотность воспринятого теплового потока, которые могут измеряться с помощью радиометров.

Способ с помощью системы автоматического регулирования осуществляют следующих образом.

Сигналы от датчиков 4 и 5 поступают на вход сумматора 3, в котором осуществляется вычисление разности (Aq,) сигналов, величина которой поступает на вход экстремального регулятора I, который, запоминая величину разности сигналов, осуществляет воздействие на клапан 2 подачи воздуха, изменяя расход воздуха на заданный не- больщо й шаг. После этого снова производится определение разности сигналов (Aq,-+i) с помощью датчиков 4 и 5 и сумматора 3 и сравнение вновь полученной величины с предыдущим значением. При Aqi+i Aq,- производится увеличение расхода воздуха на заданный небольшой шаг с помощью клапана 2 подачи воздуха, а при Aqi+i CAq; - уменьшение расхода воздуха на заданный небольшой шаг. После этого вновь производится определение разности сигналов, ее сравнение с предыдущим значением и уменьшение расхода воздуха на заданный небольщой щаг в зависимости от результатов сравнения и т. д. Выполнение операции по описанной схеме обеспечивает режим работы топочного устройства с максимальной величиной разности сигналов, характеризующих тепловыделение в нижней и верхней час(Л

4

СО

ел сд

со

тях топки, и тем самым максимальную эффективность процесса горения.

В котлах малой и средней производительности, в котлах с подовой компоновкой горелок или тангенциальной топкой, т. е. в тех случаях, когда число горелок ограничено или когда факелы от разных горелок находятся в тесном взаимодействии и по сути образуют единый факел, получение представительного значения критерия возможно при установке по одному датчику 4 и 5 в нижней и верхней частях топки. В котлах же с большим числом горелок при их встречной компоновке целесообразна установка нескольких датчиков, например по одному датчику над каждой горелкой в районе горелок и на выходе из топки, с последующим усреднением сигналов.

Выбор в качестве критерия качества процесса горения максимума разности сигналов, характеризующих тепловыделение в районе горелочных устройств и на выходе из топки, обусловлен тм, что влияние избытка воздуха на тепловыделение в районе горелок и на выхЬДе из топки носит экстремальный xapaKTeji. Вверху топки при оптимальном по условиям горения избытке воздуха (оопт) имеет место минимум тепловыделения. При избытке воздуха (а) ниже oпtимaЛьиoгo значения (оопт) горение топлива затягивается в верхнюю часть топки и тепловыделение на выходе из топки возрастает. При аХхопт интенсивность теплообмена в топке снижаетсй, возрастает температура газов и, соответственно, тепловыделение на вь1Ходе из топки; и наоборот, в районе при а схопт место максимум тепловыделения. При а ссопт тепловыделение снижается из-за балластировки ядра горения избыточным воздухом, а при « ;аопт - из-за уменьшения доли сгораемого топлива.

Применение способа, основанного на совпадении двух экстремумов, имеющих противоположную направленность, позволяет увеличить величину полезного сигнала, что повышает чувствительность и помехозащищенность способа и приводит в конечном итоге к повышению точности процесса регулирования. Повышение точности регулирования обеспечивается также за счет того, что шумы оказывают одновременное и одинако- 5 вое влияние на уровень сигналов, характеризующих тепловыделение в районе горелок и на выходе из топки, поэтому при вычитании сигналов уровень шума значительно снижается.

0

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования режима горения путем измерения сигнала,

25 характеризующего тепловыделение в топке вблизи горелок, с последующим воздействием на соотнощение топливо - воздух, отличающийся тем, что, с целью повышения регулирования, дополнительно измеряют сигнал, характеризующий тепловыделение на

30 выходе топки, определяют разность измеренных сигналов, а на соотнощение топливо - воздух воздействуЬт до достижения упомянутой разностью Ьигналов максимального значения.

Изобретение позволяет повысить точность регулирования процесса горения путем измерения сигналов, характеризующих тепловыделение в нижней части топки вблизи горелок и на выходе из топки, определения разности этих сигналов и изменения расхода воздуха до достижения разности упомянутых сигналов максимального значения. Максимум разности сигналов достигается регулированием расхода воздуха по шагам с заполнением измеренной разности сигналов на каждом шаге регулирования. 1 ил.