Система регулирования температурного режима прямоточного котла Советский патент 1982 года по МПК F23N1/00 

(St) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА , Изобретение относится к автоматизации прямоточных котлов при совместном сжигании жидких, газообразных и твердых топлив. Известна система регулирования тем пературного режима прямоточного котла, содержащая датчик температуры пара в промежуточной точке водопарового тракта и датчик давления пара передтурбиной с демпфером, соединенные с сумматором, выход которого совместно с выходом датчика расхода питательной воды и измерителя тепловыделения в топке подключены к регулятору нагрузкй через соответствующие нелинейные элементы и дифференциатор Cl. Недостатком известной системы является невозможность поддержания достаточно высокого качества регулирования в широком диапазоне нагрузок как при раздельном, так. и при совместном сжигании топлив. ПРЯМОТОЧНОГО КОТЛА Целью изобретения является повышение точности регулирования в широком диапазоне нагрузок. Поставленная цель достигается тем, что.система дополнительно содержит включенные в линию связи сумматора с регулятором последовательно соединенные блок умножения, динамическое, звено и второй сумматор, причем ко второму входу блока умножения подключен выход измерителя тепло|ыделения в топке. Кроме того, она имеет датчики расхода жидкого и газообразного топлив и датчик излучения факела со своими фильтрами, а измеритель тепловыделения в топке выполнен в виде сумматора, связанного с фильтрами. На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемой системы; на фиг. 2то же, с корректором; на фиг. 3 блоксхема измерителя Тепловыделения в топке . 3983 Регулятор I изменяет нагрузку котла воздействием на орган 2 подачи топ лива или питательной воды, линией связи 3, измерителя Ц тепловыделения в топке, и датчиком 5 расхода питательном воды (нитки, корпуса, котла). Между регулятором 1, измерителем и датчиком 5 (фиг. 1) предусмотрены дифференциатор 6, а также нелинейные элементы 7 и 8 для компенсации изменений , динамических характеристик прямоточно го котла и крутизны датчиков расхода (топлива и питательной воды) от нагрузки. Между линией связи 3 и регулятором 1 (фиг. 2) включен корректор 9, использующий П, ПИ или ПИД законы регулирования.. Линия связи 3 температурного режи,ма водопарового тракта котла содержит датчики 10-12 температуры пара, установленные .в точках водопарового тракта котла, соответствующих сжиганию жидких, газообразных и твердых видов топлира, датчик 13 давления пара перед турбиной с демпфером Ц .и размножителем сигналов 15, соединенных со входам соответствующих сумматоров 16-18, входы последних и измерителя тепловыделения в топке подключены к входам блоков умножения 19-21, а выходы последних соединены с регулятором 1 через сумматор 22, при этом между сумматором 21 и блоками умножения 19 и 21, относящимися к жидким и твердым видам топлива, включены динамические звенья 23 и 2А. При сжигании жидких и газообразных топлив в качестве измерителя 4 тепловыделения испо 1ьзуются известные датчики 25 и 26 расхода путем измерения перепада давления на сужающем устройстве (фиг. ), а при сжигании твердых топлив измерителем k служит в парогенераторах с молотковыми мельницами с прямым вдуванием пыли в топку - датчик суммарной активности мощности двигателей мельниц, в котлах с промбункером пыли - датчик расхода взвешенных частиц. Измеритель k тепловыделения в топке при сжигании двух видов топлийа содержит кроме датчиков 25 и 26 расхода жидких и газообразных топлив, подключенных к сумматору 27 и фильтру 28, датчики 29 излучения факела в топке, подключенные к сумматору 30 и фильтру 31, причем выходы фильтров 28 и 31 соединены с общим сумматором-32 (фиг. ). Система работает следующим образом 7 На вход регулятора 1 (фиг. 1 ) пост тупают основной импульс от линии 3 и скоростной импульс от дифференциатора 6 по разности сигналов датчика 5 расхода питательной воды (нитки, корпуса, котла), измерителя Ц тепловыделения в топке через нелинейные элементы 7 и 8 увеличения крутизны сигнала по мере снижения нагрузки. На регулятор 1 (фиг.-2) соотношения тепловыделения в топке - расход питательной воды поступают импульсы от датчика 5 расхода питательной воды и измерителя Ц тепловыделения в-топке через нелинейные элементы 7 и 8 и корректирующий импульс от корректора Э, который получает импулЬс от линии связи 3 температурного режима водопарового тракта котла. Регулятор 1 через устройство параллельной синхронизации и одноимпульсные регуляторы расходов топлив или схему минимального дросселирования воздействует на орган 2 подачи топлива или питательной воды и изменяет нагрузку котла. Линия связи 3 теплового режима водопарового тракта котла формирует сигнал, пропорциональный сумме .произведений сигналов измерителя k тепловыделения топке при сжигании соответствующих видов топлива и сигналов датчиков 10-12 температуры пара в тракте котла, установленных в соответствующих каждому виду топлива точках С коррекцией по изменению давления пара перед турбиной при работе энергоблока в режиме скользящего давления. При этом оптимальные точки установки датчиков температуры для каждого вида топлива определяются либо заводомизготовителем, либо в процессе испытаний и наладки котла. Для снижения инерционности регулирования температуры пара при сжигании жидких и твердых топлив по сравнению со случаем сжигания газообразных видов топлива и совмещения импульсов датчиков температуры в динамике при совместном сжигании различных видов топлива между блоками умножения 19 и 21 и общим сумматором 22 введены динамические звенья 23 и 2, обладающие одновре Менно свойствами реального дифференциатора с целью убыстрения процесса регулирования при топочных возмущениях в начальный момент времени и инерционного звена с малой пос- тоянной времени с целью устранения ошибки в установленном режиме. 598 При возмущениях регулирующими клапанами турбины (работа энергоблока в режиме скользящего давления) переходные функции по температурам пара при сжигании любых видов топлива определяются только параметрами пароводяной среды и не зависят от топочных возмущений. В этом случае изменения температуры пара компенсируются сигналом по изменению давления свежего пара перед турбиной. Требуемая статическая неравномерность температуры пара по пароводяному тракту котла, в зависимости от нагрузки, может быть обеспечена изменением коэффициентов усиления сигналов по каналам датчика давления пара и измерителя тепловыделения жидких, газообразных и твердых топлив.. При сжигании твердых топлив с небольшой добавкой жидкого или газообразного топлива «(режим подсветки ) расходь; последних лишь частично отражают тепловыделение в топке, излучение факела - полностью. В этом случае практически удобно в измерителе k тепловы деления фильтр 28, подключенный к сум матору датчиков расхода жидких и газо образ| ых топлив, выполнить в виде реального дифференциатора, а фильтр 31,, подключённый к сумматору 30 сигналов датчиков излучения факела в топке, в виде безынерционного звена с коэффициентом усиления равным единице. Формула изобретения 1. Система регулирования температурного режима прямоточного котла. 7 содержащая датчики температуры пара в промежуточно.й точке врдопарового тракта и давления пара перед турбиной с демпфером, соединенные с сумматором, выход которого совместно с выходом датчика расхода питательной воды и измерителя тепловыделения в топке подключены к регулятору нагрузки через соответствующие нелинейные элементы и дифференциатор, от ли чающа яс я тем, что, с целью повышения точности регулирования в широким диапазоне нагрузок, она дополнительно содержит включенные в линию связи сумматора с регулятором последовательно соединенные блок умножения, динамическое звено и второй сумматор, причем ко второму входу блока умножения подключен выход измерителя тепловыделения в топке, 2. Система по п. 1, о т л и ч а щ а я с я тем, что она имеет датчики расхода жидкого и газообразного топлив и датчик излучения факела со сво- , ими фильтрами, а измеритель тепловыделения в топке выполнен в виде сум- . матора, связанного с фильтрами. Источники информации, принятые во вн|1мание при экспертизе IV Давыдов Н.И., Чернов А.Г. и .др. Рекомендации по модернизации схем автоматического регулирования прямоточных котлов действующих энергоблоков с целью обеспечения их работы в широком диапазоне режимов. СПО Союзтехэнерго. М., 1978, с. 23-26.

J и

TJ

фиг. f

f51

fpuz.Z

IS

CMMjOa I

.Фиг

i

Фиг.