Способ автоматического регулирования температурного режима пароводяного тракта прямоточного котла

Способ автоматического регулирования температурного режима пароводяного тракта прямоточного котла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПСЮОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО ГВЖИМА ПАРОВОДЯНОГО ТРАКТА ПРЯМОТОЧНОГО КОТЛА путем измерения температуры и перепада давления среды в зоне максимальной теплоем &ш;ти и последующего изменения соотношения расходов воды и топлива по сумме измеренных сигналов, отличающий - с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, дополнительно измеряют давление среды в зоне мбшсимальной теплоемкости и по этому сигна- . лу корректируют соотношение расходов воды и топлива. to

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(д) Г 22 В 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3312725/24-06 (22) 03.07.81 (46) .30.04.83. Бюл. % 16 (72) В. А. Биленко, И. Б. Годик, Н. И. Павыцов, Э. Э. Микушевич и А. Г. Свидерский (71) Всесоюзный дважцы ордена Труцового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт .им. Ф. Э.,Пзержинского (53) 621.182.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

34 696239, кл. F 23 Щ 1/60, 1978. (54) (57) 1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕС

КОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУР»

НОГО РЕЖИМА ПАРОВОЗНОГО TPAKТА ПРЯМОТОЧНОГО КОТЛА путем измерения температуры и перепаца давления срецы в зоне максимальной теплоем асти и послецующего изменения соотношения расхоцов воды и топлива по сумме измеренных сигналов, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения диа пазона регулирования, цополнительно из-меряют давление среды в зоне максимальной теплоемкости и по этому сигна-, лу корректируют соотношение расходов воды и топлива.

1О

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, сигнал по пере паду давления среды перец воэцействием на соотношение расходов воды и топлива преобразуют по нелинейному закону.

3. Способ по п. 1 и 2, о т л -и ч аю шийся тем, что сигнал по давле15177 нию срецы перед воздействием на соотношение расхоцов воцы и топлива пр д разуют по нелинейному закону.

4.Способпоп. 1-3, отличаю шийся тем, что сигнал по цавлению среды динамически преобразуют перец воэцействием на соотношение расхоцдв воды и топлива, 1

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к способам регулирования прямоточных котлов, в частности к про блеме регулирования соотношения водатопливо в прямоточном котле с домо- 5 щью регуляторов, воздейс,твующих на расходы- питательной воды или топлива.

Известен способ автоматического регулирования температурного режима паро водяного тракта прямоточного котла путем измерения температуры и перепада цавления среды в зоне максимальной теплоемкости и последующего изменения соотношения расходов воцы и топлива по сумме .измеренных сигналов 1 ) .

Однако, известный способ рассчитан только на растопочный режим, когца давление в тракте котла до встроенной зацвижки поддерживается постоянным с по-. мощью специального регулятора. При использовании этого способа во всем ра-. бочем диапазоне нагрузок блока не буцет обеспечена требуемая статическая зависимость между.воцой и топливом. Требуется вмешательство оператора по изменению задания регулятору соотношения воца - топливо, чтобы у BbrxoQHblx впрыаков оставался диапазон регулирования.

Это обьясняегся тем, что сумма сигналов по перепаду давлений среды, характериэу-Зр ющей ее плогность, и гемперагуре пропор ционала энтальпии, но зависит от нагрузки, с изменением которой меняется давление. При работе блока на скользящем давлении необходимое изменение зацания будет больше, чем при работе блока ца номинальном давлении. Недостатком известного способа является наличие существенной взаимосвязи межцу регулятором топлива и регулятором цавления перед 4р встроенной задвижкой или регулятором цавления перец турбиной, так как при or клонении цавления при неизменной энталь2 пии вышеуказанный суммарный сигнал изменяется и вызывает ложную работу регулятора. Аналогичный результат буцег в связи с отклонением цавления при отключении регуляторов давления в случае их неисправности. Кроме того, использование сигнала по температуре rro зоны максимальной теплоемкости имеет, во-первых, малую статическую представительность, так как это сечение котла расположено слишком близко. А во-вторых, к началу тракта затруцняет задание теплового состояния среды, так как замер перепаца давлений и температуры ведется в разных сечениях.

Цель изобретения — расширение циапазона, а также точности регулирования.

Поставленная цель цостигаегся тем, что согласно способу автоматического регулирования температурного режима пароводяного тракта прямоточного котла путем измерения температуры и перепада цавления среды в зоне максимальной теплоемкости и послецующего изменения соотношения расходов воды и топлива по сумме измеренных сигналов, дополнительно измеряют давление среды в зоне максимальной теплоемкости и rro этому си » налу корректируют соотношение расхоцов воцы и топлива.

Сигнал по перепацу давления срецы перед воздействием на соотношение расходов воды и топлива преобразуют по нелинейному закону.

Сигнал по давлению cperrbr перец воздействием на соотношение расхоцов воды и топлива преобразуют по нелинейному закону.

Сигнал по давлению срецы цинамически преобразуют перец возпействием на соотношение расхоцов воды и гоплива.

177 ф на расход воды. При изменении нагрузки меняется соотношение вопа - топливо и в случае необходимости (зависит от статических свойств конкретного котла) задание по энтальпви. Сигнал по давлению. практически не влияет на выбор динами- ческих параметров настройки, так -как со сгавляег приблизительно 3% амплитуды, сигнала по энтальпии в рабочем диапазоне частот работы регулятора. . Устройство работает следующим образом.

Изменение перепада давления между сечениями трубопровода S, соединяющего поверхности 9 и 10, преобразуется датчиком 7 и затем в нелинейном преобра зователе 11 и суммируется на входе регулятора 1 с выходом датчика 15 температуры. Нелинейное преобразование осуществляется так, что суммарный сигнал с выходов преобразователя 11 и датчика 15 температуры был пропорционален-. энтальпии среды (при неизменно давлении) в диапазоне работы регулятора 1.

Этот суммарный сигнал является основным пля регулятора 1. В начале пуска, когда эона максимальной теплоемкости находится за пределами трубопровода 8, главную роль играет сигнал rio теьпературе на выходе датчика 15, а при перемещении зоны максимальной теплоемкости главную роль играет сигнал. на выходе преобразователя 11. Сумма этих сигналов обладает по сравнению с отдельными сиг налами датчика 7 перепада давлений и датчика 15 температуры преимушеством, так как они линейны во всем диапазоне работы регулятора по энтальпии. Измене- . ние задания регулятору 1 на пуске осуществляется от отдельного устройства (не

3 1015

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующая преплагаемый способ.

Устройство содержит регулятор 1, подключенный к регулятору 2, получающему сигнал от датчика 3 расхода воды и подключенному через исполнительный механизм 4 к регулирующему органу 5,. усга. новленному на линии 6 подачи питательной воды, датчик 7 перепада давлений среды 10 в трубопровопе. 8, расположенный при номинальной нагрузке в зоне максимал ной .теплоемкости для котлов сверхкритического давления межпу поверхностями 9 и 10 нагрева и подсоединенный к-нелиней- 15 ному преобразователю 11, патчик 12 давления в трубопроводе, подсоединенный к корректирующему звену 13, реализующему интегропифференциальный закон и подсоединенному к нелинейному преобра= 20 зователю 14, датчик 15 температуры, расположенный в зоне максимальной теплоемкости, подсоединенный вместе с выхопами нелинейных преобразователей 11 и 14 на вход регулятора 1. Звено 13 25 осушес твляе r интегропиффе рекциальное преобразование сигнала по давлению и используется в качестве устройства компенсации при возмущении со стороны клапанов основной турбины при работе щ регулятора "по себя". Устройство компен» садни обеспечивает инвариантность сигна» .

I ла, поступающего íà регулятор, or перемеrщения клапанов турбины с целью препот вращения срабатывания регулятора. соотношения вода - топливо при работе быстродействующего регулятора "до себя"..

Нелинейный преобразователь 1 1 устанавливается пля линеаризапии статической зависимости суммы сигналов на выходе в регулятор по температуре и гидростатическому перепаду давления от энталь пии среды. Линеаризация проводится в диапазоне температур 260-420 . при давлении 250 ата (25 МПа).

Сумма сигналов по температуре и нелинейно преобразованного сигнала по пе- репаду давления íà входе регулятора 4 представляет собой сигнал по энтальпии в трубопроводе 8. Сигнал по давлению в

50 динамике обеспечивает инвариантность сумйы трех сигналов на вхопе регулятора 1 or возмущений клапанами турбины и при изменении нагрузки автоматически меняет задание регулятору 1 по энтальпии. При нарушении соотношения вопа - топливо меняется энтальпия среды и регулятор 1 восстанавливает заданное со» отношение воздействием в данном случае показано). Нарушение соотношения между водой и топливом приводит к изменению температуры и плотности среды и, как следствие, к изменению перепада давления, что приводит к срабатыванию регулятора 1, который меняет задание регу лятору 2, получающему сигнал or датчика 3 расхопа воды. Регулятор 2 действует на исполнительный механизм 4, управляющий регулирующим органом 5 яа линии 6 по дачи воды. Отклонения давления в трубопроводе 8 эамеряются датчиков 12 дав ления и преобразуются по интегро-дифференциальному закону в звене 13. Регулятор 1 поддерживает определенную энтальпию в трубопроводе 8. Одновременное изменение давления и связанного с этим . изменения температуры и плотности среды и, соответственно, перепала павления не

5 10151 вызывают в первый момент срабатывания регулятора 1, так как сигнал на его вхоge не меняется. Если статические характеристики котла такие, что с изменением нагрузки необхоцимо изменение энтальпии, з а отклонение давления не устраняется регулятором давления перец турбиной, то сигнал на выходе преобразователя 13 меняется с течением времени, уточняется в нелинейном преобразователе 14 и вызывает срабатывание регулятора 1. Преобразователь 14 необходим, если суммарный

77 б сигнал с выхоцов преобразователя 11 и цатчика 15 с изменением нагрузки цолжен иметь нелинейный характер. В статике регулятор 1 поддерживает зацанную зависимость межцу давлением и суммой сиг налов по температуре и нелинейно преобразованноМу сигналу по перепаду давлений.

Способ может быть использован на всех прямоточных котлах во всем диапазоне работы блока, начиная с момента розжига топлива.

Составитель B. Назаров

Редактор Н. Гришанова Техрец С.Мигунова Корректор А. Ильин

Заказ 3181/35 Тираж 42ф Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгороц, ул. Проектная, 4