Система автоматического управления процессом горения в парогенераторе

 

Изобретение относится к теплоэнергетике ,, а именно к автоматическому регулированию тепловых процессов. Целью изобретения является повышение экономии топлива . Парогенератор оборудован датчиками 2, 3 расхода и давления пара. Первый сумматор выходом подключен к входам последовательно соединенных модели 5 стойки, модели 6 процесса парообразования и модели 7 процесса аккумуляции тепла в парогенераторе . На вход модели 5 поступает сигнал сс, приближенно определяющий коэффициент расхода воздуха. Последний формируется на выходе делительного звена 16, которое получает сигналы с выходов исполнительных механизмов 12 и 14. На выходах моделей 5, 6, 7 вычисляются оценки тепла Q, количества генируемого пара D, давления Pg в барабане. Истинноезначение PS сравнивается с его оценкой Р в первом сумматоре . При выполнении условия Pg Рб можно считать О Q. Сигнал с выхода модели 5 поступает на вход регулятора 10 д топлива, который обеспечивает подачу топлива в соответствии с заданием Qj. 1 ил. сл N3 00 00 ьо со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 F 23 N 1/00

gевв- с-;», л»

: .т

» т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3872162/24-06 (22) 25.03.85 (46) 07.01.87. Бюл. № 1 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) В. И. хиляков и В. Г. Дрючин (53) 621.182.261 (088.8) (56) Клюев А. С., Товарнов А. Г. Наладка систем автдматического регулирования котлоагрегатов. М.: Энергия, 1970, с. 101 †1. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛ ЕНИЯ Г1РОЦЕССОМ ГОРЕНИЯ В

ПАРОГЕНЕРАТОРЕ (57) Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к автоматическому регулировайию тепловых процессов. Целью изобретения является повышение экономии топлива. Парогенератор оборудован датчиками 2, 3 расхода и давления пара. Первый

„„SU„„1281829 сумматор выходом подключен и входам последовательно соединенных модели 5 стойки, модели 6 процесса парообразования и модели 7 процесса аккумуляции тепла в парогенераторе. На вход модели 5 поступает сигнал к, приближенно определяюгций коэффициент расхода воздуха. Последний формируется на выходе делительного звена 16, которое получает сигналы с выходов исполнительных механизмов 12 и 4. На выходах моделей 5, 6, 7 вычисляются оценки тепла Q, количества генируемого пара Ьг, давления

Рб в барабане. Истинное- значение Р сравнивается с его оценкой 1- в первом сумл маторе. При выполнении условия P6 —— Рц можно считать (,у =- (,). Сигнал с выхода модели 5 поступает на вход регулятора 10 топлива, который обеспечивает подачу топ- «® лина в соответствии с наланиен Q». 1 нл. у

1281829

Изобретение относится к автоматическому управлению расхода воздуха при сжигании в топке парогенератора жидкого, твердого или газообразного топлива с постоянной или переменной теплотой сгорания.

Цель изобретения — повышение экономии топлива.

На чертеже представлена схема предлагаемой системы.

Система содержит парогенератор 1, подключенные к его выходу датчик 2 расхода пара, последовательно соединенные датчик

3 давления пара и первый сумматор 4, выход которого подключен к входам последовательно соединенных модели 5 топки, модели 6 процесса парообразования, модели 7 процесса аккумуляции тепла в парогенераторе, связанной с входом первого сумматора 4. Датчик 8 давления пара в магистрали через корректирующий регулятор 9 и выход модели 5 одновременно подключены к входам регулятора 10 топлива и регулятора 11 воздуха, выходы которых соединены соответственно через исполнительный механизм

12 с регулирующим органом 13, а через исполнительный механизм 14 — с регулирующим органом 15. 25

Выходы исполнительных механизмов

12 и !4 подключены к входам делительпого звена 16, соединенного с входом модели 5, выход первого сумматора 4, а также вход и выход модели 5 через второй сумматор 17 подключены к входу регулятора 11.

Система работает следующим образом.

Корректирующий регулятор 9 по сигналу датчика 8 формирует задание Q по тепловосприятию, которое поступает одновременно от регуляторов топлива 10 и воздуха 11, 35 обеспечивающих подачу топлива и воздуха изменением положения регулирующих органов 13 и 15 при помощи исполни гельных механизмов 12 и 14. Топливо и воздух, подводимые в топку парогенератора 1, определяют истинное значение тепла Q, количество генерируемого пара, давление Р, измеряемое датчиком 3.

Поскольку одновременно с изменением количества топлива и воздуха сигналы с выходов исполнительных механизмов 12 и 14 поступают на входы делительного звена 16, на выходе которого формируется сигнал, приближенно определяющий коэффициент расхода воздуха, и этот сигнал

50 поступает на вход модели 5, то на выходах моделей 5 — 7 вычисляются оценки тепла Q количества генерируемого пара D„, давления

Ps в барабане.

Истинное значение давления Р,. сравнивается с его оценкой Р в первом сумматоре 4, разность Е между ними с выхода сумматора 4 поступает на входы моделей 5 — 7, сигнал с датчика 2 расхода пара поступает на вход модели 7, обеспечивая выполнение уClBHHB Pg — — Р . л

Тогда можно считать, что Q = — Q, и поскольку сигнал с выхода модели 5 поступает на вход регулятора 10 топлива, то регулятор 10 обеспечивает подачу топлива в соответствии с заданием (,)з. Модели 5 — 7 выполняются на динамических звеньях первого порядка в соответствии с передаточными функциями. Поэтому справедливо соотношение л л

Q = baal q + b (d-+ Е )

Это позволяет на выходе второго сумматора 17 сформировать (,> (усилители, реализующие коэффициенты bli, Ьи, не показаны, эти коэффициенты устанавливаются по соответствующим входам сумматора 17). На вход регулятора 11 поступает сигнал Q — — (Q — -кЯ), где к — коэффициент.

В случае установившегося режима сигналы Q, и Я равны, сигнал Q с выхода сумматора 17 равен нулю. Следовательно, на входе регулятора 10 топлива сигнал (,) — — (,) = О, на входе регулятора 11 воздуха сигнал Яз — (Q — Q) =О. Исполнительные механизмы 12 и !4, а также регулирующие органы 13 и 15 неподвижны, обеспечивают постоянный расход топлива и воздуха. Этот установившийся режим возможен только в точке экстремума статической характеристики «теп.1о-коэффициент расхода воздуха» (статическая характеристика имеет экстремальный характер), так как только в точке экстремума скорость изменения тепла Q, а следовательно, и сигнал Q на выходе сумматора 17 pBBHbl нулю.

Следовательно, в установившемся режиме регулятор l l подает оптимальное количество воздуха. а регулятор 10 — минимальное количество топлива для обеспечения заданного значения тепла ©.

Если под влиянием возмущений точка экстремума сдвинулась влево (уменьшилось количество воздуха и уменьшилось тепловосприятие Q )), то скорость изменения теп.1овосп11иятия будет положительной, т.е.

Q>0, Q)0, выходной сигнал сумматора 17 к Q складьпгается с сигналом задания Q, сигнал на .входе регулятора 11 воздуха

Яд — — ((--1с©>0, регулятор 11 увеличивает подачу воздуха до тех-пор, пока выходной сигнал сумматора 17 Q не станет равным нулю. В этот момент Q — — (Q — (,)) =О, точка экстремума достигнута, регулятор 11 подает оптимальное количество воздуха, а регулятор 10 — минимальное количество .гоплива для обеспечения заданного (, .

Если точка экстремума сдвинулась вправо (увеличилось количество воздуха и уменьшилось тепловосприятие Q), то скорость изменения тепловосприятия будет отрицательной, 81829

Формула изобретения

12 т е„g(0, выходной сигнал сумматора 17 к !.,! вычитается из сигнала задания Яз, сигнал © — (Q — ко)(О, регулятор 11 уменьшает подачу воздуха так, чтобы вновь выходной сигнал сумматора 17 стал равным нулю. В это время Q> — Д вЂ” 1с® = 0 и точка экстремума вновь достигнута.

Таким образом, при заданном расходе топлива, определяемом Q, система расхода воздуха, осуществляя поиск, обеспечивает оптимальный расход воздуха и максимальное количество тепла. Это, в свою очередь, приводит к минимизации расхода топлива для обеспечения ©. Эти условия выполняются при сжигании твердого, жидкого, газообразного топлива с постоянной или переменной теплотой сгорания.

Система автоматического управления процессом горения в парогенсраторе, содержащая датчики давления пара в барабане и расхода пара на выходе из парогенератора, регуляторы топлива и воздуха, датчик давления пара в магистрали, выходом соединенный через корректирующий регулятор с входами регуляторов топлива и воздуха, выходы которых подключены к исполнительным механизмам регулирующих органов топлива и воздуха, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономии топлива, она снабжена первым и вторым сумматорами, делительным звеном и моделями топки, парообразования и процесса аккумуляции тепла в парогенераторе, причем выход датчика давления в барабане подключен через первый сумматор к входам последовательно соединенных моделей и к входу второго сумматора, выход датчика расхода пара подключен к входу модели процесса аккумуляции тепла, соединенной выходом с входом первого сумматора, датчики положения регулирующих органов топлива и воздуха подключены к входам делительного звена, выходом соединенного с входами второго сумматора и модели топки, выход которой подключен к входам регуляторов топлива и воздуха и второго сумматора, выходом соединенного с входом регулятора воздуха.

CocT3BHT(.lb ."> (., !аз

Р(;(иктор Л. Б«р«>аи . ТОхр(,т H. Борок К«рр(кт«р, I 11;!T; и

З(>как т 71:зЗ Тираж 495 I1о(((и«и«(!

)!!11111!11 (с l )f)(T3(ии«го к«(итста C(!.Р и«((,iа i и >«ор(г(иий и «п,рытии ! ЗО:35), Мо(ква. Ж 35. Р()(и>(к l>l .:il(>., и. 4 5 ! !поl! iи(> ((. Тfit !Ill«-ПО.I Ãf);!!f)lt>((((!O(ир() !if)l(ЯТО> . Уrl(t) f)t, (X.I. I f t)«(>.Ти !51, 4