Система автоматического регулирования подачи топлива в парогенератор

Система автоматического регулирования подачи топлива в парогенератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано на тепловых электростанциях в парогенераторах с мельницами прямого вдувания пьши. Цель изобретения - повьшение надежности системы при резких сбросах нагрузки парогенератора, работающего в составе энергоблока. Задатчик 1 и датчик 2 мощности энергоблока соединены с управляющим устройством 3, имеющем в своем составе логические блоки сравнения, блоки стековой памяти, вычитания, кон ыонкTimn ции и реле времени. В устройстве 3 сравнивается фактическая мощность энергоблока с заданной и при снижениях мощности до значений, меньших 60% номинальной, длящихся больше, чем заданный интервал времени, устройство 3 включает в работу регулятор 11, который соединен с датчиком 12 расхода растопочного топлива и исполнительным механизмом 13. Это позволяет исключить погасание топки парогенератора при резких сбросах нагрузки . При режимах энергоблока, близких к номинальному, регулятор 4, соединенный с задатчиком 1, датчиком 2и через дифференциаторы 5 и логический блок 7 с датчиками 6,8 тепловьщеления и мощности мельниц, управляет через станцию 9 электродвигателями 10 мельниц пылеугольного топли .ва и соответственно подачей последнего в топку. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 3табл. i W yi СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ц 4 F 23 N 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР. (21) 4153472/24-06 (22) 01.12.86 (46) 30.01.89. Бюл. У 4 (72) В.К.Глухов, Л.H,Ïàâëoâà и Ю.Н.Карамышева (53) 621.182.26(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 879168, кл. F 23 N 1/00, 1980. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ПАРОГЕНЕРАТОР (57) Изобретение может быть использовано на тепловых электростанциях в парогенераторах с мельницами прямого вдувания пыли. Цель изобретения— повышение надежности системы при резких сбросах нагрузки парогенератора, работающего в составе энергоблока, Задатчик 1 и датчик 2 мощности энергоблока соединены с управляющим устройством 3, имеющем в своем составе логические блоки сравнения, блоки стековой памяти, вычитания, коньюнкции и реле времени. В устройстве 3 сравнивается фактическая мощность энергоблока с заданной и при снижениях мощности до значений, меньших

603 номинальной, длящихся больше, чем заданный интервал времени, устройство 3 включает в работу регулятор 11, который соединен с датчиком

12 расхода растопочного топлива и исполнительным механизмом 13. Это позволяет исключить погасание топки парогенератора при резких сбросах нагрузки. При режимах энергоблока, близких к номинальному, регулятор 4, соединенный с задатчиком I датчиком

2 и через дифференциаторы 5 и логи ческий блок 7 с датчиками 6,8 тепловыделения и мощности мельниц, управляет через станцию 9 электродвигателями 10 мельниц пылеугольного топли,ва и соответственно подачей последнего в топку. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл.

1455143

Изобретение относится к автоматизации тепловых электростанций, а точнее к системам автоматического управления и регулирования подачи топлива в парогенератор с мельницами прямого. вдувания пыли, работающий в составе энергоблока.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности при резких сбросах нагрузки парогенератора, работающего в составе энергоблока.

На фиг. 1 изображена структурная схема системы автоматического регулирования подачи топлива в парогенератор; на фиг. 2 — структурная схема управляющего устройства, Система содержит (фиг,1) задатчик

1 требуемой по условиям энергосистемы (заданной) мощности генератора энергоблока и датчик 2 мощности генератора энергоблока, подсоединенные к входам управляющего устройства 3 и регулятора 4 подачи пылеугольного топлива, к другим двум входам послед-25 него через дифференциаторы 5 подключены датчик б тепловыделения в топке, а через нормально замкнутый контакт логического блока 7 — датчик 8 суммарной мощности электродвигателей мельниц; выход регулятора 4 связан со станцией 9 управления п электродви- гателями 10 питателей сырого угля по

1 числу мельниц. Выход устройства 3 присоединен к входу регулятора 11 подачи растопочного топлива, к другому входу которого подключен датчик

12 расхода этого топлива, а выход регулятора 11 соединен с исполнительным механизмом 13 регулирующего органа подачи растопочного,оплива.

Управляющее устройство 3 (фиг.2) содержит блок 14, являющийся логическим блоком сравнения, состояние которого определяется табл. 1„

Здесь N „ и N „,„ — заданная и номинальная мощность генератора.

Блок 14 своим первым входом с меткой С1, являющимся одновременно и входом всего управляющего устройства 3, подсоединен к эадатчику 1, а второй вход этого блока с меткой К1 соединен с первым выходом блока 15 стековой памяти, в котором хранятся константы, необходимые для действия управляющего устройства 3. Выходы

55 блока 14 имеют метки А1 при величине выхода, равной нулю, и В1 при величине выхода, равной единице, Блок 16, являющийся арифметическим блоком вычитания, по входам соединен с задатчиком 1 и датчиком 2 (соответственно метки С1 и Д1), а его выход, равный разности (С1-Д1), подключен к первому входу блока 17, аналогично по выполняемой функции блоку 14.

Состояние блока 17 определяется табл. 2 (N + Ä вЂ” фактическая мощность генератора энергоблока) .

Входы блока 18, являющегося логическим блоком И (конъюнкции), подключены к выходам В1 и В2 блоков 14 и 17.

Величины выходов блока 18 в зависимости от сочетаний его входов даны в табл. 3.

Выход блока 18 через реле 19 времени соединен с регулятором 11. Реле 19 имеет уставку времени, которая может храниться в виде константы КЗ в блоке 15 или устанавливаться механическим путем на самом реле 19, выход которого является выходом управляющего устройства 3.

Система автоматического регулирования подачи топлива в парогенератор функционирует следующим образбм.

При работе парогенератора в области рабочих эксплуатационных нагрузок, которая для парогенераторов, работающих на пулеугольном топливе, составляет где D„ H, — номинальная нагрузка, т/ч, с постоянной нагрузкой D =const имек е т м е с то исх одн ый с т аци он арный р ежим.

Для энергоблока неравенство (1) соответствует диапазону электрических нагрузок

О б ном ном °

При этом парогенератор работает только на пылеугольном топливе с включенными мельницами или в крайнем случае (n-1) мельницами, если одна из них находится в ремонте или в резерве. Текущее значение заданной электрической нагрузки N „ поступает от системной автоматики, диспетчера или от регулятора мощности энергоблока на задатчик 1. В исходном стационарном режиме поддерживается некоторое постоянное значение заданной нагрузки в указанных пределах. При этом величины выходных сигналов задатчика 1 и датчика 2 равны, т,е. фактическая мощность равна заданной, на выходе регулятора 4 сигнал управле145514 ния отсутствует, следовательно, электродвигатели 10, управляемые от станции 9, вращаются с постоянным числом оборотов обеспечивая постоянный расФ

5 ход угля к мельницам, При этом сигнал от датчика 6 постоянен, поскольку величина тепловыделения топки неизменна и, следовательно, к регулятору 4 по линии дифференциатор 5 (после датчика 6) — вход регулятора 4 сигнала не будет, Для исходного стационарного режима количество работающих мельниц неизменно, а поэтому величина сигнала от .датчика 8 постоянна и по линии дифференциатор 5 — замкнутый контакт логического блока 7 к регулятору 4 сигнал отсутствует. Равенство сигналов от задатчика 1 и датчика 2 мощности к управляюЩему устройству 3 приводит к тому, что на выходе блока

16 (фиг. 2) сигнал отсутствует, так как разность входных сигналов равна нулю и, следовательно, нет сигнала от управляющего устройства 3 к регулятору 11, который поэтому не включен, а исполнительный механизм 13 обеспечивает закрытое положение регулирующего органа растопочного топлива.

Рассмотрим функционирование предлагаемой системы в случае работы па30 рогенератора в указанном диапазоне нагрузок, но при наличии некоторых возмущений, встречающихся в реальной практике эксплуатации. Если произойдет отключение одной из мельниц сис темой технологических защит с одновре, менным остановом мельницы и ее питателя сырого угля (10-i) или аварийное отключение одного питателя (10-i) с прекращением подачи топлива 40 в мельницу, то по условиям действия логического блока 7 нормально замкнутый контакт блока 7 остается замкнутым.

Сигнал от датчика 8 уменьшится при 45 отключении мельницы, дифференциатор 5 выработает скоростной сигнал, который через замкнутый контакт блока 7 поступит на вход регулятора 4.

Сигнал от датчика 6 также уменьшится, поскольку останов одной мельницы при действии защиты вызывает резкое сокращение подачи топлива в топку парогенератора. При аварийном отключении только питателя сырого угля (10-i) когда мельница осталась в работе, произойдет не резкое, а постепенное сокращение подачи топлива в топку, поскольку в мельнице пря3

4 мого вдувания (молотковой, среднеходной и т.п.) всегда имеется некоторое количество угля.

В обоих случаях на регулятор 4 подействуют оба скоростных сигнала и произойдет увеличение подачи топлива оставшимися в работе мельницамии.

При отключении одной из мельниц после ее выхолащивания, т.е ° после заблаговременного останова питателя сырого угля, например для ее ремонта, нормально замкнутый контакт логического блока 7 разомкнется и в этом случае будет иметь место появление на входе регулятора 4 скоростного сигнала только от дифференциатора 5, связанного с датчиком 6 тепловыделения в топке, Как и в первом случае, действия управляющего устройства Э не будет и регулятор 11 остается отключенным.

Если при работе парогенератора в указанном диапазоне нагрузок произойдет включение одной из мельниц, например, по команде системы функционально-группового управления, в логическом блоке 7 сформируется сигнал запрета и нормально замкнутый контакт этого блока разомкнется, чтобы не допустить появления ложного ско" ростного сигнала по линии дифференциатор 5 — нормально замкнутый кон такт блока 7 — регулятор 4.

Ложный сигнал возникает в связи с тем, что скоростной сигнал по суммарной мощности электродвигателей мельниц действует в сторону, противоположную нагрузке.

Изменение величины заданной нагрузки энергоблока И А в пределах заданного диапазона представляет со -бой внешнее возмущение на входе предлагаемой системы автоматического регулирования подачи топлива в парогенератор. Фактическая нагрузка N „ в первый момент времени остается неизменной, что вызывает срабатывание регулятора 4 в нужную сторону: при

И И „ появится сигнал на увеличение скорости вращения электродвигателей питателей сырого угля, а при

N A N+ — на уменьшение ее.

Теперь рассмотрим работу системы в случае резкого сброса величины заданной нагрузки И A за пределы заданного диапазона. На входе устройства 3 управления (фиг.2) появляется

Таблица!

Состояние блока 14

Условия сравнения

Входы

Выходы

Метки Величин входов

Метки Веливыходов чина

N, » 0»6! 1ном

N>p 0»6Нц„, А! Y=O

0»6N ном

К1

В1 Y--1

5 145 разность сигналов N < и !1 „ . Первый из этих сигналов в блоке 14 сравнивается с константой К1, которая численно равна 0,6И„ и, так как

Иом имеет место соотношение

N >> c 0» 61 ц ом» то происходит выдача сигнала Y=1 с выхода В1 этого блока. Поступление

: на вход арифметического блока 16 обо.! их входных сигналов !1 „ и Nq „ лри-! водит к появлению на входе блока 17 ! ! сигнала С2, превышающего по величине

,О, 1N „о„, что вызывает сраб атывание

:, блока 17.

Одновременное срабатывание обоих блоков 14 и 17 приводит в рассматриваемом режиме к появлению на выходе блока 18 единичного сигнала, который

: через реле 19 времени, предназначен-! ное для предотвращения ложных срабатываний устройства 3 нри появлении кратковременных сигналов в его схеме, поступает на регулятор 11 (фиг. 1).

Начинается выдача этого сигнала с этого регулятора на исполнительный механизм 13 регулирующего органа подачи растопочного топлива в соответствии с требуемым по режиму расходом этого топлива, который измеряется датчиком 12.

Подача растопочного топлива (например, мазута) позволяет исключить неблагоприятный режим горения при резком сбросе нагрузки парогенератора и энергоблока в целом.

Формула из об ретения

1. Система автоматического регулирования подачи топлива в парогенератор, снабженный мельницами прямого вдувания, содержащая регулятор подачи пылеугольнога топлива, выход котоl рого соединен со станцией управле-

5143 6 ния электродвигателями питателей сырого угля, а входы через дифференциаторы подключены к датчикам тепловыделения в топке и суммарной мощности электродвигателей мельниц, о т л ич а ю щ а я -с я тем, что, с целью повышения надежности при резких сбросах нагрузки парогенератора, работающего в составе энергоблока, она дополнительно содержит датчик и задатчик мощности генератора энергоблока, подключенные к дополнительно выполненным входам регулятора подачи пылеугольного топлива, и последовательно соединенные управляющее устройство, на входы которого подключены датчик и задатчик мощности генератора энергоблока, регулятор подачи растопочного топлива, снабженный датчиком расхода растопочного топлива, и исполнительный механизм регулирующего органа растопочного топлива.

2. Система по п.1, о т л и ч а ю25 щ а я с я тем, что управляющее устройство содержит блок стековой памяти, логический блок сравнения и последовательно соединенные арифметический суммирующий блок, второй логический блок сравнения, логический блок И и управляемое реле времени, выход которого является выходом управляющего устройства, к первым входам первого логического блока сравнения и арифметического суммирующего блока подключен задатчик мощности генератора. энергоблока, к второму входу арифметического блока — датчик мощности генератора энергоблока» выходы блока стековой памяти подключены к

40 вторым входам логических блоков сравнения и управляющему входу реле времени, а выход первого логического блока сравнения подключен к второму входу логического блока И.

1455143

Состояние блока 17

Выходы

Условие сравнения

Входы

Ме тк и Ввяивыходов чина

7=0

Таблица 3

Двухпоэиционные входы блока 18

Вход Â1 Вход В2 Выход Y

Метки Величина входо

С2 (N ä И амт ) (эд N т ) э нем

Os1 "go (NgJ -N gr ) Ою1 .

< Регулятору л

©ua. 2

Таблица2