Система автоматического регулирования котлоагрегата

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН..Я0„„1211525 A

Р 23 И 1/00 (21) 3745140/24-06 (22) 29.05.84 (46) 15.02.86. Бюл. Р 6 (7 1) Государственный научно-иссле— довательский энергетический институт им. Г.М. Кржижановского (72) В.В. Ермаков, В.А. Попов, Д.А. Харламов, В.И. Тихомиров и В.Н. Фомичев (53) 621.182.621(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 932115, кл. Р 23 М 1/00, 1982. (54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ КОТЛОАГРЕГАТА с вертикальной камерой сгорания кипящего слоя, содержащая установленный в последнем излучатель высокочастотных колеба— ний, подключенных к генератору высокочастотных колебаний, преобразователь и регулятор расхода ожижающего газа, отличающаяся тем, что, с целью повьппения надежности и упрощения конструкции, она снабжена вторым генератором высокочастотных колебаний и преобразователем, двумя схемами И с источниками пит ания н усилителем, излучатель выполнен в виде трубы котлоагрегата, к внутренним стенкам которой подключены выходы генераторов высокочастотных колебаний в точках, расположенных в середине между стенками котлоагрегата, с длиной трубы между стенками, равной 1/2 длины волны излучения генераторов высокочастотных колебаний, выход каждого иэ которых подключен через преобразователь к одному иэ первых входов соответствующей схемы И, второй вход которой соединен с одним из источников питания, а выход через усилитель подключен к регулятору расхода ожюканхцего газа.

12115

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию котлоагрегата с вертикальными камерами сгорания кипящего слоя и может бьггь использовано в энергетическом машиностроении и энергетической промышленности.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции. 10

На фиг. 1 представлена структурная схема системы автоматического регулирования котлоагрегата; на фиг. 2 эпюра распределения электромагнитной энергии Е по длине трубы котлоагрегата.

Система автоматического регули.рования котлоагрегата 1 содержит регулятор 2 расхода ожижающего агента, трубы 3 теплообменника, используе- 20 мые как чувствительные элементы, генераторы 4 высокочастотных колебаний, преобразователи 5, схемы И 6 с источником 7 питания и усилитель

8, выход которого подключен к регуля- 25 тору расхода ожижающего газа.

Система автоматического регулирования котлоагрегата работает следующим образом.

В процессе работы котлоагрегата происходят самопроизвольные локальные изменения параметров кипящего слоя, т.е. локальные девиации пороэности, которые при критических значениях обусловливают аварийный режим работы ("залегание" с последующим спеканием твердой фракции кипящего слоя).

Предупреждение образования аварийного режима можно осуществлять непрерывньпч контролем параметров для слоя в топке. Основным параметром, характеризующим гидр одинамические свойства кипящего слоя, является порозность последнего, В связи с этим для решения вопроса контролирования и регулирования порозности в камере сг орания кипящего слоя в последн ей в качестве чувствительных элементов измерителя пороэности используют трубы теплообменника. Ввиду того, 5О что трубы 3 теплообменника равномерно распределены по объему котлоагрегата 1, использование их в качестве чувствительных элементов измерителя порозиости значительно повьппает надеж-55 ность регулирования, так как эти трубы охлаждаются жидкостью по внутренней поверхности. Подключение каж25 2 дой трубы 3 к входу генератора 4 вы- сокочастотных колебаний осуществляется через стандартный высокочастотный кабель, который прокладывают по внутренней полости трубы 3, охлаждаемой жицкостью (водой). Для минимизации потсрь излучения электромагнитной энергии во внерабочей полости (полости, лежащей за стенками котлоагрегата) подбирают частотный диапазон работы генератора высокочастотных колебаний с соблюдением условия равенства 1/2 длины волны последних длине трубы 3. Это условие позволяет получить в месте сопряжения трубы 3 со стенкой котлоагрегата 1 минимальное излучение электромагнитной энергии (фиг. 1), а следовательно, минимальное влияние электрофизических характеристик среды, находящихся в непосредственном контакте с трубой

3 в месте соедин= íèÿ последней со стенкой котлоагрегата 1. При контакте трубы 3 (в месте соединения со стенкой котлоагрегата) с металлкчесI кими обр аз цами (обладающими минимальным электрическим сопротивлени ем) обеспечивается также минимальное поглощение электромагнитной энергии. Поэтому изменения электрофизических свойств материала, контактирующего с трубой 3 в месте ее соединения со стенкой котлоагрегата, практически не оказывает влияния на результаты измерений параметра (порозности) кипящего слоя.

Изменение электрофиэических свойств среды, окружающей чувстви— тельный элемент (трубу 3), обуславливает изменение выходных параметров генератора 4 высокочастотных колебаний. Под электрофизическими свойствами в данном случае понимается диэлектрическая проницаемость кипящего слоя, которая однозначно связывается с порозностью последнего. Таким o5pa=-ом, имея информацию о диэлектрической IIpoHHLIRpMGcTH кипящего слоя можно судить о ее порозности по выходным параметрам чувствительного элемента и, следовательно, генератора 4 высокочастотных колебаний. Автоматическое регулирование осуществляется сравнением сигналов с генератора 4 высокочастотных колебаний на схеме И-6 с сигналом источника 7 питания, причем сигнал последнего равен величине сигнала с чувст1211525

Составитель N. Лазутов

Техред M.Ãepãåëü Корректор С. Черни

Редактор А. Лежнина

Заказ 628/43 Тираж 515 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул . Проектная, 4 вительного элемента 3 (трубы), соответствующего порозности при критическом режиме кипения порошкообраэ— ной среды в котлоагрегате 1. Критический режим кипения характеризуется состоянием слоя, когда наблюдается частичное "залегание" слоя. Для предотвращения дальнейшего спекания слоя (процесса, следующего за "залеганием" слоя) необходимо резко увели- 10 чить расход ожижающего газа, что осуществляется включением регулятора

2 сигналом, обусловленным срабатыванием схемы И-б, например, при равен— стве сигналов на ее первом и втором входах соответственно с преобразователя 5 и источника 7 питания. Это означает, что пороз иост ь кипящего слоя в котлоагрегате около трубы 3 теплбобменника имеет значение, равное критическому, ниже которого осуществляется процесс "залегания" слоя (аварийный режим работы) .

Источник 7 питания настраивается таким образом, чтобы его выходной сигнал был равен сигналу с преобразователя 5 при порозности кипящего слоя около трубы 3 теплообменника (чувствительного элемента) соответствующей критическому значению.

Как видно на фиг. 2, выбор места подключения генератора высокочастотных колебаний к средней точке трубы теплообменника обусловлен получением сиьыетричного и максимального излучения электромагнитноый энергии (в месте подключений максимум энергии) в полости котлоагрегата, т.е. получением информации о порозности коптящего слоя в рабочей зоне кипения слоя.

Таким образом, за счет использования труб котлоагрегата в качестве чувствительных элементов измерителя порозности можно подвести максимум электромагнитной энергии излучения на середину внутренней полости котлоагрегата, так как подключение генератора высокочастотных колебаний осуществляется через стандартный высокочастотный кабель с минимальными потеряйи энергии и величинами паразитных скоростей. Выбор частоты излучения генератора соответственно условию равенства длины трубы котлоагрегата между стенками котлоагрегата

1/2 длины волны излучения генератора, а также точки подключения генератора к средней точке трубы между стенками котлоагрегата позволяет сосредоточить максимум электромагнитной энергии на средней точке трубы и в рабочей зоне котлоагрегата и получить симметричное распределение этой энергии в полости котлоагрегата с ее минимумом в пристенной зоне.