Способ автоматического регулирования прямоточного котла

 

Изобретение относится к автоматизации электростанций и позволяет повысить точность регулирования в режиме скользящего давления. В установившемся режиме работы котла расход воды и тепловьщеление в топке соответствуют нагрузке, заданной задатчиком. На входе дифференциатора 4 сигнал задатчика скомпенсирован сигналом датчика 5 расхода воды. На входе регулятора 7 сигнал задатчика 6 скомпенсирован сигналом блока 13 умножения. Температура среды сохраняется постоянной на нормальном уровне, давление среды в пароводяном тракте не меняется . После возмущения увеличением расхода топлива изменяются параметры в тракте. Сумма сигналов блока 13 умножения и дифференциатора 14, достигнув максимума в момент, когда максимален сигнат дифференциатора, в дальнейшем остается постоянной. Изменение суммарного сигнала тепловыделения вызьшает воздействие регулятора 7 на клапан 8 в сторону устранения возмущения. 1 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

Щ4 F 22 В 35/10 F 23 N 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ зс

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / >,.

Н АВТОРСКОМУ СвидЕТЕЛЬСТВУ ц34идтр„:, (2 1) 3798227/24-06 (22) 07. 10. 84 (46) 23.07.87. Бюл. № 27 (71) Предприятие "Донтехэнерго" Производственного объединения по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей

"Союзтехэнерго (72) С.В.Алтын (53) 621.182.26(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 821836, кл. F 22 В 35/10, F 23 N 7/00, 1981. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРЯМОТОЧНОГО КОТЛА (57) Изобретение относится к автоматизации электростанций и позволяет повысить точность регулирования в режиме скользящего давления, В установившемся режиме работы котла расход воды и тепловыделение в топке соответствуют нагрузке, заданной задатчиком. На входе дифференциатора 4 сигнал задатчика скомпенсираван сигналом датчика 5 расхода воды. На входе регулятора 7 сигнал задатчика 6 скомпенсирован сигналом блока 13 умножения.

Температура среды сохраняется постоянной на нормальном уровне, давление среды в пароводяном тракте не меняется. После возмущения увеличением расхода топлива изменяются параметры в тракте. Сумма сигналов блока 13 умножения и дифференциатора 14, достигнув максимума в момент, когда максимален сиги=;"÷ дифференциатора, в дальнейшем остается постоянной. Изменение суммарного сигнала тепловыделения вызывает воздействие регулятора

7 на клапан 8 в сторону устранения возмущения. 1 ил.

1 13252

Изобретение относится к автоматизации электростанций и может быть использовано на прямоточных паровых котлах.

Цель изобретения - повышение точности регулирования в режиме сколь-* зящего давления.

На чертеже представлена схема системы, реализующей предлагаемый способ.

Регулятор 1 питания котла связан с регулирующим питательным клапаном

2, датчиком 3 температуры среды промежуточной точке тракта котла и дифференциатором 4, к которому подключены датчик 5 расходы воды и задатчик 6 нагрузки котла. Последний подключен также к первому входу регу-, 1 лятора 7 топлива, который связан с 20 клапаном 8, регулирующим подачу топлива. Датчики 9 и 10 давления пара за котлом и воды перед котлом под" ключены к первым входам сумматоров t1 и 12 соответственно, причем датчик 9 подключен к второму инвертирую-. щему входу сумматора 12, выходы сумматоров 11 и 12 подключены к входу блока 13 умножения, выход которого соединен с вторым инвертирующим вхо- ЗО дом регулятора 7 топлива. Датчик 10 давления воды перед котлом подключен к второму входу сумматора 11, а также к входу дифференциатора 14, выход которого соединен с третьим инвертирующим входом регулятора 7 топлива

Способ осуществляется следующим образом.

В установившемся режиме работы 4О котла расход воды и тепловыделение в топке соответствуют нагрузке, заданной задатчиком 6. Поэтому на вхо де дифференциатора 4 сигнал задатчика 6 скомпенсирован сигналом датчи- 45 ка 5 расхода воды, на входе регулятора 7 сигнал задатчика 6 скомпенсирован сигналом блока 13 умножения.

При этом температура среды сохраняется постоянной на нормальном уровне, давление среды в пароводяном тракте также не меняется во времени. Соот" ветственно этому сигнал датчика 3 скомпенсирован статической нагрузкой регулятора 1у,a cnrHan дифференциа тора 14 равен нулю.

В случае. перехода из режима номинального в режим скользящего давления путем открытия клапанов турбины при постоянной промежуточной нагрузке котла, как и в случае произвольного возмущения открытием клапанов турбины, давление пара за котлом, измеряемое датчиком 9, уменьшается вначале в темпе перемещения клапанов турбины, а затем с монотонно уменьшающейся скоростью приближается к новому установившемуся значению. Давление воды перед котлом, измеряемое датчиком 10, также уменьшается до своего нового установившегося значения, но без ступенчатого изменения в начале процесса. После возмущения открытием клапанов турбины тепловыделение в топке не меняется, а расход воды, измеряемый датчиком 5, начинаеr увеличнваться из-эа снижения давления воды перед котлом и соответствующего этому увеличения перепада давлений на регулирующем питательном клапане. Отклонение сигнала датчика 5, поступая на вход регулятора 1 через дифференциатор 4, вызывает воздействие регулятора 1 на клапан 2, в результате чего расход воды, измеряемый датчиком 5, стабилизиру-. ется на исходном значении. Постоянство тепловыделения и стабилизация расхода воды обусловливает неизмен" ность сигнала датчика 3 температуры среды, При этом разность сигналов датчиком 10 и 9, формируемая сумматором 12, в начале возмущения увеличивается ступенчато, так как сигнал датчика 10 в первый момент после возмущения только начинает уменьшаться от исходного значения,. а вычитаемый сигнал датчика 9 уменьшается ступенчато„

После начального ступенчатого увеличения перепад на тракте котла и абсолютная величина сигнала сумматора 12 в переходном процессе монотонно уменьшаются, но в конце нереходного процесса не достигают своих исходных значений, и устанавливаются на более высоком уровне иэ-за снижения давления среды в тракте и соответствующего этому увеличения удельных объемов среды..Вместе с тем произведение сигналов сумматора 12 и 11 формируемое блоком 13 умножения, в конце процесса приближается к исход ной величине, так как в этом произведении увеличение сигнала сумматора

12 компенсируется уменьшением сигнала сумматора 11. Увеличение сигнала блоз

13252 ка 13 умножения в начале переходного процесса компенсирует на входе регулятора 7 возникающии в этот момент сигнал дифференциатора 14, про5 порциональный скорости изменения давления воды перед котлом, измеряемого датчиком 10. С течением .переходного процесса сигнал дифференциатора 14 монотонно уменьшается и становится равным нулю в новом установившемся состоянии. Одновременное уменьшение встречно действующих сигналов блока 13 умножения и дифференциатора 14 обусловливает взаимную компенсацию изменений этик сигналов на протяжении всего переходного процесса. Аналогично, но в противоположную сторону, изменяются сигналы датчиков 9 и 10, сумматоров 11 и 12, блока 13 умножения и дифференциатора 14 в переходном процессе после возмущения клапанами турбины и связанного с этим изменения давления в пароводяном тракте котла. Поэтому компенсация сигналов на входе регулятора 7 не воздействует на клапан 8 расхода топлива, После возмущения увеличением расхода топлива при отключенном регуля- gp торе 7 начинает расти температура ,„среды в тракте котла, переходная зона смещается в сторону начала тракта.

Это приводит к увеличению перепада давлений на тракте и к увеличению давления воды перед котлом, измеряемого датчиком 10, При этом увеличиваютс"". сигналы сумматоров 11 и 12, блока 13 умножения и дифференциатора

14. Сигнал дифференциатора 14 дости- 4р гает максимума в начале переходного .процесса, когда скорость изменения давления воды перед котлом, измеряемая датчиком 10, является максимальной. В ходе процесса величина сигна- 4 ла блока 13 умножения увеличивается, а скорость изменения давления и величина сигнала дифференциатора 14 уменьшаются. Поэтому сумма сигналов блока 13 и дифференциатора 14, достигнув 5О максимума в момент, когда максимален сигнал дифференциатора, в дальнейшем остается постоянной. Таким образом, инерционность изменения суммарного сигнала по тепловьделению после возмущения расходом топлива уменьшена действием дифференциатора 14. При включенном регуляторе 7 после возмущения расходом топлива изменение суммарного сигнала тепловьделения вызывает воздействие регулятора 7 на клапан 8 в сторону устранения возмущения, уменьшение инерционности сигнала тепловыделения уменьшает длительность динамического отклонения фактического тепловьделения в переходном процессе. При достаточно высоком быстродействии устранения тепловых возмущений регулятора 7 температура среды, измеряемая датчиком 3, не успевает измениться, и поэтому сигнал датчика 3 после топливных возмущений не меняется, а регулятор 1 поддерживает постоянный расход воды, измеряемый датчиком S и соответствующий сигналу задатчика 6.

При необходимости увеличения нагрузки котла воздействуют на задатчик

6 нагрузки так, что сигнал задатчика

6 увеличивается. Вследствие этого нарушается компенсация сигналов на входах регулятора t питания и регулятора 7 топлива. Регулятор 1 воздействием на клапан 2 увеличивает расход воды до тех пор, пока увеличение сигнала датчика 5 расхода воды не скомпенсирует увеличение сигнала задатчика 6. Регулятор 7 воздействием на клапан 6 увеличивает расход топлива так, что изменение сигнала тепловьделения, формируемого блоком 13 умножения и дифференциатором 14, компенсирует =игнал задатчика 6. При необходимости уменьшения нагрузки котла на задатчик 6 воздействуют в обратную сторону. формула изобретения

Способ автоматического регулирования прямоточного котла путем измерения температуры среды в промежуточной точке тракта котла, расхода воды, давления воды перед котлом и давления пара эа котлом, определения разности измеренных давлений, формирования скоростного сигнала по расходу воды и заданной нагрузке, регулирования расхода воды по отклонению температуры среды и скоростному сигналу и изменения расхода топлива по отклонению параметра, характеризующего тепловьделение в топке, от заданной нагрузки, о т л и ч а и щ и йс я тем, что, с целью повышения точности регулирования в режиме скользящего давления, определяют сумму

Составитель В.Модин

Техред Л.Сердюкова Корректор А .Ильин

Редактор И.Николайчук

Заказ 3036/33

Тираж 387 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1325248 6 измеренных давлений, скорость измене- разности измеренных давлений на их ния давления воды перед котлом и па- сумму и сложением этого произведения раметр, характеризующий тепловыделе- со скоростью изменения давления воды ние в топке, определяют умножением перед котлом„