Система регулирования процесса горения в котлоагрегате Советский патент 1992 года по МПК F23N1/02 

Изобретение относится к регулированию процессов горения, в частности к регулированию подачи топлива совместно с регулированием подвода воздуха, и может быть использовано для автоматического управления экономичностью процесса горения при сжигании в топке котлоагрегата жидкого, твердого или газообразного топлива с постоянной или переменной теплотой сгорания.

Цель изобретения - повышение быстродействия системы, уменьшение перераспределения нагрузки между параллельно работающими котлоагрегатами и повышение экономии топлива.

На чертеже представлена функциональная схема системы.

Система содержит подключенные к выходу котла 1 датчик 2 расхода пара, последовательно соединенные датчик 3 давления пара в барабане и дифференциатор 4, подключенные к входам первого сумматора 5, выход которого через дифференциатор 6 и усилитель 7 подключен к входам второго сумматора 8. Датчик 9 давления пара в магистрали через корректирующий регулятор

10и выход сумматора 8 одновременно подключен к входам регулятора 11 топлива и регулятора 12 воздуха, выходы которых соединены через исполнительный механизм 13 с регулирующим органом 14 и через исполнительный механизм 15с регулирующим органом 16.Кроме того, выход сумматора 8 через дифференциатор 17 соединен с входом регулятора 12 воздуха.

Система работает следующим образом, Корректирующий регулятор 10 по сигналу датчика 9 формирует задание на тепловосприятие Q3, которое поступает одновременно на входы регуляторов топлива

11и воздуха 12, обеспечивающих подачу топлива и воздуха при помощи исполнительных механизмов 13 и 15 и регулирующих органов 14 и 16. Количество топлива, сгорающего в котле 1, определяет количество генерируемого пара Dr и давление Рб в барабане котла, которое измеряется датчиком 3. Расход пара из котла 1 измеряется датчиком 2 расхода. Сигнал с выхода датчика 3 поступает на вход первого дифференциатора 4, на выходе которого формируется сигнал Ре, пропорциональный скорости изменения давления в барабане. Сумма сигналов с выхода датчика 2 и дифференциатора 4, формируемая на выходе сумматора 5 и пропорциональная количеству генерируемого пара, преобразуется в дифференциаторе б и усилителе 7, выходные сигналы

которых суммируются в сумматоре 8. На выходе сумматора 8 получается сигнал, пропорциональный величине тепловосприятия Q. Этот сигнал в качестве отрицательной обратной связи подключается одновременно к входам регуляторов топлива 11 и воздуха 12. Кроме того, на вход регулятора 12 поступает сигнал Q, сформированный в дифференциаторе 17.

Таким образом, на вход регулятора 11

топлива поступает сигнал Q3 - Q и этот регулятор определяет расход топлива для обеспечения заданного значения тепла Q3. На вход регулятора 12 воздуха поступает сигнал Q3 - (Q - KQ), где К - коэффициент.

В установившемся режиме сигналы Q3 и Q равны, сигнал Q с выхода дифференциатора равен нулю, поэтому на входы регуляторов 11 и 12 поступают суммарные сигналы, равные нулю, исполнительные механизмы 13 и 15 и регулирующие органы 14 и 16 неподвижны и обеспечивают постоянный расход топлива и воздуха. Этот установившийся режим возможен только в точке экстремума статической характеристики

тепло - коэффициент расхода воздуха, так как только в точке экстремума скорость изменения тепла Q на выходе дифференциатора равна нулю.

Следовательно, в установившемся режиме регулятор 11 подает минимальное количество топлива, регулятор 12 .- оптимальное количество воздуха, что и определяет истинное значение тепла Q, количество генерируемого пара Dr, давление

пара в барабане Рб.

Если под влиянием возмущений точка экстремума статической характеристики сдвинулась вправо, то скорость изменения тепла Q будет положительной, т.е. , выходной сигнал дифференциатора 17 будет складываться с сигналом задания Q3, сигнал на входе регулятора 12 воздуха Оз- (Q - - КО)0 и регулятор 12 увеличивает подачу воздуха до тех пор, пока выходной сигнал дифференциатора 17 не станет равным нулю. В этот момент Q Q3, U 0 и точка экстремума достигнута. Регулятор 11 подает минимальное количество топлива для обеспечения Q Q3, регулятор 12 - опти- мальное количество воздуха.

Если точка экстремума сдвинулась влево, т.е. , выходной сигнал дифференциатора будет вычитаться из сигнала задания Оз - (Q - KQ)0. регулятор 12 уменьшает подачу воздуха до тех пор, пока Q Q3, Q 0 и точка экстремума вновь не будет достигнута.

Формул а изо бретени я Система регулирования процесса горе-о ния в котлоагрегате, содержащая датчик давления в барабане котла, соединенный с

дифференциатором, датчик расхода пара на выходе котла, датчик давления пара в магистрали, подключенный через корректирующий регулятор к входам регуляторов топлива и воздуха, выходы которых связаны через исполнительные механизмы с регулирующими органами, второй дифференциатор, соединенный с входом регулятора воздуха, отличающ а я с я тем, что, с целью повышения быстродействия, уменьшения перераспределения нагрузок между параллельно работающими. котлоагрегата- мй и повышения экономии топлива, она дополнительно содержит последовательно соединенные первый сумматор, третий дифференциатор и второй сумматор, а также усилитель, вход которого подключен к выходу первого .сумматора, а выход - к входу второго сумматора, выход последнего соединен с входами регуляторов топлива, а входы первого сумматора-с выходами первого дифференциатора и датчика расхода пара.

Изобретение относится к регулированию процессов горения. Цель изобретения - повышение быстродействия системы, уменьшение перераспределения нагрузок между параллельно работающими котлоаг- регатэми и повышение экономии топлива. Это достигается тем. что в систему дополнительно введены последовательно соединенные сумматор 5, дифференциатор 6 и