Способ автоматического регулирования теплосети с водогрейным котлом

Способ автоматического регулирования теплосети с водогрейным котлом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к теплоэнергетике автоматизации водогрейных котлов и позволяет повысить точность регулирования параметров теплосети. При значительных изменениях расхода воды в сеть необходимо корректировать заднние с помощью задатчика 24. При этом изменяется коэффициент передачи сигнала по расчетной температуре воды за котлом и тепловая нагрузка котла приближается к новому значению, требуемому по условию баланса сети и котла. Изменение задания по температуре прямой сетевой воды осуществляют с помощью задатчика 7. При этом нарушается компенсация сигналов на входе регулятора 4 и сумматора 25. Регулятор 4 воздействует на клапан 6, изменяя расход до тех пор, пока изменения сигнала датчика 5 по температуря прямой сетевой воды не скомпенсируется сигналом задания. Возникающие при этом отклонения расходов воды через котел и контур рециркуляции компенсируются регуляторами 11 и 9. В дальнейшем регулятор 18 компенсирует отклонения давления прямой сетевой воды, что обеспечивает стабилизацию давления и температуры прямой сетевой воды. При необходимости вместо расчетной температуры воды за котлом формируется автоматически указанным способом задание по температуре воды за котлом через переключатель сигналов 28 можно задавать вручную с помощью эадатчика 29 1 ил. 5S о го со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5))g F 24 Н 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO 3

С0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ. ГКНТ СССР (21) 4419883/06 (22) 03.05.88 (46) 23.02.91.Бюл. 0 7 (7 1) Предприятие "Донтехэнерго"

Производственного объединения по наладке,. совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "Союзтехэнерго" (72) F..Ì.Àëüòøóëü и Л.Г.Зотов (53) 621.182.26 (088.8} (56) Файерштейн А.М ° и др. Справочник по автоматизации котельных. M. Энергия,1978, с.95-98. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОСЕТИ С ВОДОГРЕЙНЬМ КОТЛОМ (57) Изобретение относится к теплоэнергетике автоматизации водогрейных котлов и позволяет повысить точность регулирования параметров теплосети.

При значительных изменениях расхода воды в сеть необходимо корректировать заднние с помощью задатчика 24. При этом изменяется коэффициент передачи сигнала по расчетной температуре воды за котлом и тепловая нагрузка

„,Я0„„1629704 А 1

2 котла приближается к новому значению, требуемому по условию баланса сети и котла. Изменение задания по темпе— ратуре прямой сетевой воды осуществляют с помощью задатчика 7. При этом нарушается компенсация сигналов на входе регулятора 4 и сумматора 25.

Регулятор 4 воздействует на клапан 6, изменяя расход до тех пор, пока изменения сигнала датчика 5 по температуря прямой сетевой воды не скомпенсируется сигналом задания ° Возникающие при этом отклонения расходов воды через котел и контур рециркуляции компенсируются регуляторами 11 и 9. В дальнейшем регулятор 18 компенсирует отклонения давления прямой сетевой воды, что обеспечивает стабилизацию давления и температуры прямой сетевой воды. При необходимости вместо расчетной температуры воды за котлом формируется автоматически указанным способом задание по температуре воды за котлом через переключатель сигналов 28 можно задавать вручную с помощью задатчика 29. 1 ил.

1629704

Изобретение относится к теплоэнергетике автоматизации водогрейных котлов и позволяет повысить точ20 ность регулирования параметров теплосети.

Цель изобретения — .повьппение точности регулирования параметров теплосети.

На,чертеже представлена схема сис- 10 темы, реализующей предлагаемый способ.

Система содержит водогрейный котел 1, имеющий сетевой 2 и рециркуляционный 3 насосы, регулятор 4 температуры прямой сетевой воды, связанный с датчиком 5 температуры воды в сеть регулирующим клапаном

6 в линии перепуска сетевой воды и эадатчиком 7 температуры воды в сеть.

Датчик 8 температуры воды перед котлом 1 подключен к Входу регулятора 9 температуры воды перед котлом, связанного с регулирующим клапаном

10 в линии рециркуляции воды к котлу. К входу регулятора 11 постоянного расхода воды через котел, связанного с регулирующим клапаном 12 в линии подачи воды от котла, подклю- 30 чен датчик 13 расхода воды по перепаду с измерительной диафрагмы 14 по расходу воды через котел.

Датчик 15 температуры воды за кОтлом подключен K пеРВОму инвер- 35 тирующему входу сумматора 16, выход которого через элемент 17 типа зоны нечувствительности подключен к Входу регулятора 18 тепловой нагрузки котла, связанного с регулирующим клапа- 40 ном 19 подачи топлива в котел. К двум другим входам регулятора 18 через аналого-релейный преобразователь

20 подключены выходы элемента 17 и сумматора 21, к входам которого под- 45 ключены задатчик 22 давления прямой сетевой воды и датчик 23 давления воды в подающей линии сети.

Выходы эадатчика 24 отношения рас>О ходов воды в сеть и через котел и сумматора 25 подключены к входам блока

26 умножения, выход которого связан с первым входом сумматора 27, выход которого через переключатель 28 сигналов подключен к второму входу сум55 матора 16, Переключатель 28 соединен также с задатчиком 29 температуры воды за котлом. Входы сумматора 25 соединены с задатчиком 7 температуры прямой сетевой воды и датчиком 30 температуры обратной сетевой воды.

Система содержит также датчик 31 расхода воды в сеть, регулятор 32 давления обратной сетевой воды, свя— занный с регулирующим органом 33, установленным на линии подпитки теплосети.

Система работает следующим образом..

В установившемся режиме работы теплосети и котла их тепловые нагрузки равны и соответствуют заданным.

Температура прямой и обратной сетевой воды, перед и за котлом, расход воды через котел постоянны. Регуляторы температуры воды перед котлом 9. температуры прямой сетевой воды 4, постоянного расхода через котел 11 сбалансированы. На входе сумматора

21 сигнал по давлению прямой сетевой воды от датчика 23 скомпенсирован сигналом задатчика 22 давления прямой сетевой воды.

Сигнал от датчика 15 температуры воды.за котлом скомпенсирован с заданной точностью на входе сумматора

16 сигналом с выхода сумматора 27, представляющим собой расчетное значение температуры воды эа котлом. Сигнал на выходе сумматора 16, представляющий собой отклонение температуры воды за котлом от расчетного значения

) не превышает; величины, равной полови не зоны нечувствительности элемента

17 тина зоны нечувствительности, и выходной сигнал элемента 17 на вход регулятора 18 отсутствует.

После возмущения увеличением температуры прямой .сетевой воды регулятор 4 температуры по сигналу от датчика 5 температуры воздействует на регулирующий клапан 6 в линии перепуска сетевой воды в сторону.открытия. Это приводит к уменьшению расхода воды через котел и вызывает по сигналу от датчика 13 расхода воздействие регулятора 11 постоянного расхода на регулирующий клапан 12 в линии подачи воды от котла. Увеличение расхода воды в сеть приводит к повышению давления прямой сетевой воды, что по сигналу от датчика 23 давления вызывает нарушение компенсации сигналов на входе сумматора 21, появление сигнала отклонения давления от заданного на выходе сумматора 21. Данный

5

16297 сигнал через aFtazInrn — релейный преобразователь 20 поступает на первый вход регулятора 18 тепловой нагрузки котла и вызывает воздействие его на

5 регулирующий клапан 19. Температура воды в сеть продолжает уменьшаться, что вызывает воздействие регулятора 4 температуры на клапан 6 в сторону его закрытия. При этом давление прямой 10 сетевой воды понижается до исходного значения, а температура ее увеличивается., устанавливаясь после окончания переходного процесса на заданном уровне. Аналогично, но с противоположным знаком, происходит регулирование параметров сети и котла при возмущении уменьшением температуры воды в сеть.

Таким образом, поддержание посто- 20 янного давления прямой сетевой воды путем коррекции задания регулятору

18 тепловой нагрузки котла по температуре воды за котлом при незначи— тельных ее отклонениях от расчетного значения позволяет компенсировать возмущения по температуре и давлению воды в теплосеть.

Если уменьшение температуры воды за котлом от расчетного значения пре- 30 вынает величину, равную половине зоны нечувствительности элемента 17, происходит переключение аналогорелейного преобразователя 20. При этом сигнал по отклонению давления прямой сетевой воды отключается от входа регулятора 18 тепловой нагрузки, а сигнал по отклонению температуры воды от расчетного значения с выхода элемента 17 поступает на второй вход регулятора 18 тепловой нагрузки котла, вызывая воздействие его на регулирующий клапан 19 в сторону открытия. Ввиду различия динамичес— ких свойств сигналов по давлению и 45 температуре воды за котлом и с целью сохранения требуемого качества работы регулятора 18 при переходе с регулирования одного параметра на другой вводится с помощью аналого-ре- 50 лейного преобразователя ?О.автоподстройка регулятора 18 тепловой нагрузки котла.

В установившемся режиме после

Окончания переходного процесса отклонение температуры воды за.котлом в сторону понижения ее уменьшается до величины, равной или меньшей половины зоны нечувствительности эле04

6 мента 17> что .п1:иводит к переключению аналого-релейного преобразователя ?О, отключению сигнала по отклонению температуры воды и подключению сигнала по отклонению давления на вход регулятора 18.

В. установившемся режиме при неизменной температуре прямой сетевой воды и за котлом после возмущения повышением температуры обратной сетевой воды по сигналу от датчика 5 температуры регулятор 4 температуры воздействует на регулирующий клапан

6 в сторону открытия — устранения возмущения. При этом уменьшается расход воды через котел, что вызывавает воздействие рег улятора 11 пос» тоянного расхода на клапан 12 в сторону открытия, и увеличивае гся температура воды перед котлом, что по сигналу от датчика 8 температуры вызывает воздействие регулятора 9 на кла-пан 10 в линии рециркуляции в сторону закрытия. Одновременно повышается давление прямой сетевой воды, что по сигналу от датчика 23 давления вызывает нарушение компенсации сигна-. лов на входе сумма гора 21, появлению сигнала с выхода сумматора 21 на вход регулятора 18 через аналого-релейный преобразователь 20 и воздействие регулятора 18 тепловой нагрузки котла на регулирующий клапан 19 по дачи топлива в сторону закрытия °

Уменьшение нагрузки котла приводит к понижению температуры за котлом, что вызывает по сигналу от датчика 15 температуры появление на выходе сумматора 16 сигнала отклонения от расчетной температуры воды за котлом. Одновременно по сигналу от датчика 30 температуры обратной сетевой воды нарушается компенсация сигналов на входе сумматора 25, что приводит к появлению сигнала разности заданного значения прямой сетевой воды и фактической температуры обратной сетевой воды на выходе сумматора ?5.

Данный сигнал после умножения в блоке ?6 умножения на постоянный множитель, определяемый положением задатчика ?4 отноиения расходов воды в сеть и через котел, вызывает уменьше- ние сигнала по расчетной температуре воды за котлом на выходе сумматора 27 и нарушении компенсации сигналов на входе сумматора 16. Это приводит к

1629704

50 появлению сигнала разности фактичес= кой и расчетной температуры воды за котлом, формируемой на выходе сумматора 16. Если данный сигнал превышает величину, равную половине зоны нечувствительности элемента 17, происходит переключение аналого-релейного пре-; образователя 20, отключение от регулятора 18 сигнала по давлению прямой сетевой воды и подключение сигнала небаланса по температуре воды за KQT лом. Регулятор 18 воздействует на регулирующий клапан 19 в сторону уменьшения подачи топлива до тех пор, 15 пока уменьшение сигнала от датчика

15 температуры воды за котлом не скомпенсируется сигналом по расчетной температуре воды за котлом.

При значительных изменениях расхо- 20 да воды в сеть, т.е. грубом нарушении отношения расходов воды в сеть и через котел, когда регулирование тепловой нагрузки котла производится .по отклонению температуры воды за 25 котлом от расчетной, а давление прямой сетевой воды отличается от заданного значения, необходимо корректировать задание по отношению расходов воды в сеть и через котел с помощью эадатчика 24. При этом за счет умножения сигнала по разности заданной температуры прямой сетевой воды и обратной, формируемой с помощью сумматора 25 на постоянный .множитель, задаваемый с помощью эадатчика 24, в блоке 26 умножения изменяется коэффициент передачи сигнала по расчетной температуре воды за котлом, что позволяет в достаточно 40 быстром темпе привести тепловую нагрузку котла к новому значению . требуемому по условию баланса сети и котла, и обеспечить заданное значение давления прямой сетевой воды. 45

При необходимости увеличения температуры прямой сетевой воды воздействуют на задатчик 7. Вследствие этого нарушается компенсация сигналов на входе регулятора 4 температуры прямой сетевой воды и сумматора 25.

Регулятор 4 воздействует на клапан

6, уменьшая расход воды через линию перепуска сетевой воды до тех пор, пока увеличение сигнала датчика 5

55 температуры прямой сетевой воды не скомпенсируется увеличением сигналов задатчика 7. Выходной сигнал сумматора 25, пропорциональный разности сигналов задатчика 7 и сигнала датчика 30 температуры обратной сетевой г воды, после умножения в блоке 26 умножения на постоянный множитель, определяемый положением задатчика

24 отношения расходов воды в сеть и через котел, вызывает увеличение сигнала по расчетной температуре воды за котлом на выходе сумматора 27 и нарушение компенсации сигналов на входе сумматора 16. Это приводит к появлению сигнала разности фактической и расчетной температуры за котлом, формируемого сумматором 16, и при превышении им величины, равной половине зоны нечувствительности элемента 17, приводит к появлению данного сигнала с выхода элемента 17 на вход регулятора 18 тепловой нагрузки котла,,переключению аналого-релейного преобразователя 20.

Регулятор 18 воздействует на регулирующий клапан 19 подачи топлива. в котел до тех пор, пока увеличение сигнала от датчика 15 температуры воды за котлом не скомпенсируется сигналом по расчетной температуре воды за котлом. После окончания переходных процессов сигнал по отклонению фактической температуры воды за котлом от расчетной уменьшается до заданного .значения, что приводит к переключению аналого-релейного пре-. образователя 20 и подключению к pery" лятору 18 сигнала по отклонению давления прямой сетевой воды от заданного,т.е. стабилизации температуры прямой сетевой воды и давления ее в соответствии с заданием.

При необходимости вместо расчетной температуры воды за котлом, формируемой с помощью блока 26 умножения и сумматоров 25 и 27, можно задание по температуре воды за котлом через переключатель сигналов 28 формировать с помощью ручного задатчика 29. В этом случае требуемый уровень температуры воды за котлом при нарушении равенств тепловых балансов сети и котла определяется по номограмме их режимов и задается оператором вручную.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования теплосети с водогрейным котлом

1629704

Составитель В,Назаров

Редактор А.Козориз Техред Л.Сердюкова Корректор И.Муска

Заказ 429 Тираж 390 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент" г.ужгород . Г жгород, ул. агарина, путем стабилизации температуры воды, подаваемой в сеть,.изменением расхода воды в линии перепуска, темпера туры воды перед котлом — изменением расхода воды в линии рециркуляции котла, тепловой нагрузки котла — из"менением подачи в него топлива, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, измеряют давление воды, подаваемой в сеть, температуру воды за котлом, температуру обратной воды, расход воды в сеть и через котел и дополнительно осуществляют стабилизацию расхода воды через котел с помощью клапана, установленного за котлом, а нагрузку котла корректируют по отклонению давления от заданного значения и температуры воды за котлом от расчетного значения, при этом расчетное значение определяют по заданным значениям температуры воды, подаваемой в сеть, и отношению расходов воды в сеть и через котел и текущим значениям температуры воды перед котлом и температуры обратной сетевой воды.