Способ автоматического регулирования пароводяного аккумулятора Советский патент 1992 года по МПК F01K3/02 

Изобретемие относится к области теплоэнергетики и может быть использовано при автоматизации энергоустановок с пароводяным аккумулятором, например при автоматизации солнечных электростанций.

Цель изобретения - повышение надежности.

На чертеже показана схема реализации способа автоматического регулирования пароводяного аккумулятора.

На схеме изображены корпус 1 пароводяного аккумулятора, паровая линия 2 заряда с задвижкой 3 и паровая линия 4 разряда, регулятор 5 с клапаном 6, установленным на линии слива воды из корпуса 1, датчик 7 давления пара с блоками 8 и 9 нелинейного преобразования, датчик 10 уровня воды, аналого-дискретные преобразователи 11, 12 и 13, задвижка 14 на линии слива воды, логические блоки 15 и 16.

Блоки 8 и 9 нелинейного преобразования оборудованы органами настройки, позволяющими реализовать заданные нелинейные сквозные характеристики, отражающие зависимость оптимального и предельно допустимого уровней от давления в аккумуляторе. Преобразователь 11 формирует команду Закрыть для привода задвижки 14, когда сигнал датчика 10 уменьшается до значения сигнала блока 9. Преобразователь 12 формирует дискретный логический сигнал, когда аналоговый сигнал датчика 10 увеличивается до значения сигнала блока 8. Преобразователь 13 формирует дискретный логический сигнал, когда давление, измеренное датчиком 7, превысит заданную величину. Блок 15 формирует команду Закрыть для привода задвижки 3, установленной на линии заряда, когда на входе блока 15 одновременно появляются

СП

N о

О Ю

дискретные сигналы преобразователей 12 и 13. Блок 16 формирует команду Открыть для привода задвижки 14, установленной на линии слива воды, когда на входе блока 16 присутствует дискретный сигнал преобразователя 12, а сигнал блока 13 равен нулю.

Регулирование пароводяного аккумулятора ведут следующим образом.

Перед включением регулятора 5 в работу определяют экспериментальную зависимость оптимального положения уровня от давления пара во всем диапазоне возможных изменений давления. Сначала находят оптимальное положение уровня при максимальном рабочем давлении. Для этого заряжают аккумулятор до максимального рабочего давления, после чего, меняя уровень сливом воды, а также подзарядом при постоянном давлении, поддерживаемом впрыском, контролируют влажность пара в паропроводе разряда. Оптимальным будет такое положение уровня, при котором влажность пара в паропроводе разряда является минимальной, т. е. не уменьшается при снижении уровня. После определения оптимального уровня при максимальном давлении переводят аккумулятор в режим разряда с максимальной скоростью. В этом режиме одновременно уменьшается уровень и давление пара из-за вскипания воды и отвода пара в паропровод разряда. Одновременно фиксируя величины уровня и дав- ление, определяют характеристику изменения оптимального уровня в зависимости от давления пара. Искажение этой характеристики снижением давления из-за потерь через изоляцию в режиме быетрого разряда должно быть незначительным. Если при некотором давлении пара разряд аккумулятора будет приостановлен на продолжительное время и за это время давление заметно уменьшиться из-за потерь тепла через изоляцию, то нужно подзарядом аккумулятора восстановить максималь- ное рабочее давление, а сливом воды установить найденный ранее оптимальный уровень при максимальном рабочем давлении. После этого нужно повторить режим быстрого разряда аккумулятора с целью определения зависимости оптимального уровня от давления пара во всем диапазоне возможных изменений давления. Экспериментально найденную зависимость оптимального уровня от давления реализуют в сквозной характеристике блок 9 нелинейности с учетом масштабов сигналов датчика 7 давления и датчика 10 уровня при настройке блока 9 перед включением его в работу. После этого определяют предельно допустимый уровень воды при максимальном рабочем давлении как уровень, при котором влажность пара увеличена до предельно допустимого значения. Затем в режиме быстрого разряда аккумулятора определяют

экспериментальную зависимость предельно допустимого уровня от давления и реализуют эту зависимость в сквозной характеристике блока 8 нелинейности.

Регулятор 5, датчики 7 и 10, блоки 8, 9.

0 15 и 16, преобразователи 11, 12 и 13 включают в работу перед началом заряда аккумулятора. В это время запас тепла в аккумуляторе обычно оказывается уменьшенным потерями тепла через изоляцию в

5 режиме хранения тепла. В процессе накопления этих потерь давление в аккумуляторе снижается, а масса воды в нем сохраняется постоянной. Поэтому перед началом заряда аккумулятора сигнал датчика 10 уровня ока0 зывается большим, чем сигнал блока 8, характеризующий предельно допустимый уровень. В результате этого аналого-диск- ретный преобразователь 12 формирует дискретный логический сигнал на входах

5 блоков 15 и 16. Если давление перед зарядом аккумулятора выше предельного давления слива. аналого-дискретный преобразователь 13 тоже формирует дискретный логический сигнал. При наличии

0 обоих входных сигналов логический блок 15 формирует команду Закрыть для привода задвижки 3, установленной на линии 2 заряда аккумулятора. В этом случае до начала заряда аккумулятора необходимо его разря5 дить потреблением пара из паропровода 4 так, чтобы давление стало ниже предельного давления слива. После этого аналого-дискретный преобразователь 13 формирует сигнал логического нуля, вследствие чего

0 блок 15 прекращает подачу команды Закрыть на привод задвижки 3, а блок 16 подает команду Открыть на привод задвижки 14, установленной на линии слива воды. Еще до открытия задвижки 14 регуля5 тор 5 поддерживает полностью открытое положение клапана б, так как сигнал датчика 10 намного больше сигнала блока 9. После открытия задвижки 14 начинается слив воды из корпуса 1. В результате слива снижа0 ется уровень воды и, соответственно, уменьшается сигнал датчика 10. В тот момент, когда сигнал датчика 10 станет меньше сигнала блока 8, исчезнет дискретный сигнал преобразователя 12. а блок 16 пре5 кратит подачу команды Открыть для привода задвижки 14. Задвижка 14 остается в открытом положении. Регулятор 5 прикрывает клапан 6, поддерживая пропорциональную зависимость между положением клапана 6 и уменьшающейся разностью сигналов датчика 10 и блока 9. В момент времени, когда сигнал датчика 10 уменьшится до значения сигнала блока 9, регулятор 5 полностью закроет клапан 6. В этот же момент преобразователь 11 подает команду Закрыть на привод задвижки 14. Таким образом слив воды будет прекращен в тот момент, когда фактический уровень воды, измеренный датчиком 10, уменьшиться до оптимального значения, заданного блоком 9 в соответствии с фактическим тепловым состоянием аккумулятора, определяемым сигналом датчика 7 давления пара.

Предложенный способ автоматического регулирования пароводяного аккумулятора предотвращает возможность недопустимого повышения уровня воды путем измерения уровня, определения оптимального и предельно допустимого положений уровня в соответствий с фактическим тепловым состоянием аккумулятора, а также путем управления процессами заряда аккумулятора и слива из него воды в соответствии с фактическим положением уровня и найденным опти- мальным и предельно допустимым положениями. Предотвращение недопустимых повышений уровня водыисключаетопас- ность недопустимого повышения влажности потребляемого пара и этим повышает надежность работы потребителя,

Формула изобретения Способ автоматического регулированич пароводяного аккумулятора с линией слива, имеющей задвижку и регулирующий клапан, путем измерения давления пара в последнем и изменения положения клапана на линии заряда аккумулятора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, измеряют положение уровня в аккумуляторе, нелинейным преобразованием величины давления определяют оптимальное положение уровня и предельно допустимое положение уровня, задают предельное давление слива, сравнивают измеренное положение уровня с найденным предельно допустимым положением и, если измеренное давление пара больше предельного давления слива, то после достижения измеренным уровнем предельно допустимого значения, закрывают клапан на линии заряда аккумулятора, причем, если измеренное давление меньше предельного давления слива, а измеренный уровень выше найденного предельно допустимого, то открывают задвижку на линии слива воды из аккумулятора и регулированием положения клапана, установленного на линии слива, снижают уровень до оптимального положения, после чего закрывают задвижку на линии слива воды.

Использование: теплоэнергетика при автоматизации энергоустановок с пароводяным аккумулятором. Сущность изобретения: измеряют положение уровня в аккумуляторе. Определяют оптимальное положение уровня и предельно допустимое его положение. Сравнивают измеренное положение уровня с предельно допустимым. Задают предельное давление слива. После достижения измеренным уровнем предельно-допустимого значения закрывают клапан на линии заряда аккумул ятора. Если измеренное давление меньше предельного давления слива, а измеренный уровень выше предельно допустимого, то открывают задвижку на линии слива из аккумулятора. Снижают уровень до оптимального положения, после чего закрывают задвижку на линии слива воды. 1 ил. (Л