Устройство для автоматического регулирования котлоагрегата с кипящим слоем

 

Изобретение позволяет повысить точность регулирования путем повьшения точности определения порозности кипящего слоя. В кипящий слой введены коаксиальные импульсная трубка 4 и трубка 6 для подачи обдувочного газа , соединенные с дифманометрами 5 и 7, снабженными резонансными датчиками уровня, выполненными в виде металлической пластины и двух стержней, установленных вдоль трубки дифманометра, соединенных вверху перемычкой. Один из стержней заземлен, другой соединен с генератором 1 или 8 высокой частоты. Генератор 1 через преобразователь 2 соединен с исполнительным органом 3 подачи газа и через частотно-амплитудный преобразователь 9 и блок 11 вычитания - с приводом 14 регулятора частоты пульсаций. Генератор 8 соединен через блок 12 вычитания с регулятором 17 скорости газа и через преобразователь 10 с вторым входом блока 11, С вторым блока 1 2 соединен датчик 18 скорости газа. Такое выпонение устройства позволяет создать однородную структуру кипящего слоя вблизи импульсной трубки 4, что повьш1ает точность определения порозности кипящего слоя. 1 з.п. ф-лы, 3 ип. (Л 4 сл О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1

Ю 4 F 23 N 1 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHFblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4154567/24-06 (22) 02.12.86 (46) 07.02.89. Бюл. 1 5 (71) Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г.N,Êðæèæàíîâñêoão и Всесоюзный научно-исследовательский проектноконструкторский институт атомного энергетического машиностроения (72) В.В.Ермаков, В.А.Попов, Ф.tI.Яхилевич, Л.М.Курашкина, Г.Н.Ахобадзе, И,М.Эфендиев и В.Н.Михайлов (53) 621.)82.26 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1168777, кл. F 23 N 1/10 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ КОТЛОАГРЕГАТА С КИПЯЩИМ СЛОЕМ (57) Изобретение позволяет повысить точность регулирования путем повышения точности определения порозности кипящего слоя. В кипящий слой введены коаксиальные импульсная трубка 4 и трубка 6 для подачи обдувочного газа, соединенные с дифманометрами 5 и

7, снабженными резонансными датчиками уровня, выполненными в виде металлической пластины и двух стержней, установленных вдоль трубки дифманометра, соединенных вверху перемычкой.

Один из стержней заземлен, другой соединен с генератором 1 или 8 высокой частоты. Генератор 1 через преобразователь 2 соединен с исполнительным органом 3 подачи газа и через частотно-амплитудный преобразователь

9 и блок ll вычитания — с приводом

14 регулятора частоты пульсаций. Генератор 8 соединен через блок 12 вычитания с регулятором 17 скорости газа и через преобразователь 10 с вторым входом блока 11. С вторым входом блока 12 соединен датчик 18 скорости газа. Такое выпонение устройства позволяет создать однородную структуру кипящего слоя вблизи импульсной трубки 4, что повышает точность определения порозности кипящего слоя. 1 з.п. флы 3 ип, 1456711

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в энергетической, химической и других отраслях промышленности»

Цель изобретения — повышение точности регулирования путем повышения точности определения порозности кипящего слоя.

На фиг.1 изображено устройство для автоматического регулирования котлоагрегата с кипящим слоем; на фиг. 2 — высокочастотный резонансный датчик уровня; на фиг.3 — эпюры распределения излучения электромагнитной энергии по длине высокочастотного резонансного датчика уровня, Устройство содержит генератор 1 высокой частоты, преобразователь 2, исполнительный орган 3 подачи псевдоожижающего газа, импульсную трубку 4 с первым дифманометром 5, трубку 6 для подачи обдувочного газа и периферийного обдува импульсной трубки 4 25 со вторым дифманометром 7, второй генератор 8 высокой частоты, два низкочастотно-амплитудных преобразователя 9 и 10, два блока 11 и 12 вычитания, регулятор 13 частоты пульсаций струи газа с приводом 14 два высокочастотных резонансных датчика .15 и 16 уровня, регулятор 17 скорости газа, датчик 18 скорости подачи псевдоожижающего газа. Высокочастотные резонансные датчики 15 и 16 уровня выпол35 иены каждый в виде двух электропроводных стержней 19 и 20 равной длины, перемычки 21 и металлической пластины 22, размещенных на противо- 40 положных сторонах трубки дифманометра 5. Причем импульсная трубка 4 установлена коаксиально в трубке 6 для периферийного обдува и введена в кипящий слой, вдоль трубки каждого диф- „ манометра установлены высокочастотные резонансные датчики 15 и 16 уровня, выход высокочастотного резонансного датчика 15 уровня первого дифманометра 5 соединен с входом первого генератора 1 высокой частоты, первый выход которого подключен через преобразователь 2 к исполнительному органу 3 подачи псевдоожижающего газа, а второй выход — через первый

55 низкочастотный частотно-амплитудныи преобразователь 9 к первому входу первого блока 11 вычитания, второй вход которого соединен через второй низкочастотный частотно-амплитудный преобразователь 10 с первым выходом второго генератора 8 высокой частоты, вход которого подключен к выходу высокочастотного резонансного датчика

16 уровня второго дифманометра 7, при этом выход первого блока 11 вычи тания подключен к приводу регулятора

13 частоты пульсаций струи газа, а регуляторы 1? и 13 соответственно скорости и частоты пульсаций струи газа установлены в трубке 6 для периферийного обдува импульсной трубки соответственно перечислению по потоку газа, выход регулятора 17 скорости газа подключен к выходу второго блока 12 вычитания, два входа которого соединены соответственно с вторым выходом второго генератора 8 высокой частоты и с выходом датчика 18 скорости подачи псевдоожижающего газа.

Устройство работает следующим образом.

Импульсная трубка 4 и трубка 6 обдува введены в кипящий слой. Через трубку 6 обдува подается пульсирующий поток газа для исключения попадания в импульсную трубку 4 частиц кипящего слоя, Это обеспечивается регуляторами 13 и 1 7 соответственно частоты пульсаций и скорости газа, который подается из магистрали для псевдоожижающего газа. Регулирование частоты пульсаций осуществляется по показаниям импульсной трубки 4, измеряющей пульсации давления в кипящем слое, и импульсной трубки дифманометра 7, измеряющей пульсации давления обдувающего газа. Пульсации уровня жидкости в дифманометрах 5 и

7 измеряются датчиками 15 и 16, выходной сигнал с которых преобразуется в аналоговый вид высокочастотными генераторами 1 и 8. Низкочастотная девиация выходного сигнала высокочастотных генераторов 1 и 8, пропорциональная измеряемым пульсациям давлений, преобразуется в аналоговый сигнал в частотно-амплитудных преобразователях 9 и 10. Этот сигнал сравнивается в блоке 11 вычитания, где выделяется разностный сигнал, поступающий на привод 14 регулятора частоты пульсаций струи газа, обеспечивающего изменение частоты обдувочного газа импульсной трубки 4 до достижения равенства частот пульсаций давления кипящего слоя и давле3 145671 ния в трубке 6 для периферийного обдува импульсной трубки 4. В этом случае наступает резонанс с резким увеличением амплитуды колебаний частиц

5 порошкообразный среды в зоне измерений, которые начинают "кипеть" и эа счет перепада давлений истекают из трубки 6. Величину перепада давлений выбирают минимальную из соображений повышения чувствительности измерений давления и экономии газа, эта величина определяется разностями скоростей фильтрации через газораспределительную решетку и скоростью потока обдувочного газа, Скорость фильтрации газа через газораспределительную решетку определяется датчиком 18 и сравнивается во втором блоке 12 вычитания со скорос- 2р тью потока обдувочного газа, пропорциональной показаниям дифманометра

7 и, следовательно, выходному сигналу датчика 16. Регулирование скорости газа регулятором 17 производится 25 до достижения условия, когда скорость истечения струи обдувочного газа больше или равна скорости фильтрации ожижающего газа.

При создании условий приближенного др равенства частот пульсаций давления в кипящем слое и потока обдувочного газа создается однородная структура в зоне измерений при различных режимах работы устройства, что повьш ает точность измерений давления в кипящем слое и надежность за счет исключения залипания частиц в импульсной трубке.

Выходной сигнал генератора 1 высо- 4р кой частоты с первого выхода, пропорциональный перепаду. давлений в кипящем слое и, следовательно, порозности кипящего слоя, поступает через преобразователь 2 на исполнительный 45 орган.З подачи псевдоожижающего газа, который осуществляет регулирование порозности кипящего слоя согласно техническим требованиям.

Высокочастотные резонансные датчи- 5р ки 15 и 16 уровня жидкости в дифманометрах 5 и 7 представляют собой длинную линию, подключенную к входам высокочастотных генераторов 1 и 8, выходной сигнал которых изменяется в зависимости от индуктивно-емкостных параметров длинной линии (датчика). Излучение электромагнитной энергии происходит в полости между ме1

4 таллической пластиной 22 и собственно длинной линией, образованной стержнями 19 и 20 и перемычкой 21. Для обеспечения линейности излучения по длине датчика (высоте трубки дифманометров 5 и 7) датчик подключают к генератору как четвертьволновой отрезок длинной линии, т.е ° выбирают общую длину стержней и перемычки, равную четверти длины волны излучения генератора высокой частоты. Длину перемычки 21 выбирают минимальной иэ условия технологичности изготовления, а на двух стержнях распределение энергии происходит так, что по длине трубок ее средняя величина постоянна (т.е., линейная шкала измерений уровня жидкости в трубках). Один конец датчика подключают к генератору, а второй заземляют. Трубки располагают между стержнями 19 и 20 и пластиной

22, что обеспечивает максимальное влияние на параметры датчика уровня жидкости в трубках.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического регулирования котлоагрегата с кипящим слоем, содержащее генератор высокой частоты и усилительный преобразователь, соединенный с исполнительным органом подачи псевдоожижающего газа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности регулирования путем повышения точности определения пороэности кипящего слоя, оно дополнительно содержит установленные коаксиально и введенные в кипящий слой импульсную трубку и трубку для подачи обдувочного газа, соединенные с ними два жидкостных дифманометра, снабженные резонансными датчиками уровня, первый частотно-амплитудный преобразователь, подключенный к генератору, последовательно соединенные второй генератор высокой частоты, второй частотно-амплитудный преобразователь, блок вычитания и привод регулятора частоты пульсаций, установленного в трубке подачи обдувочного газа, последовательно соединенные датчик скорости псевдоожижающего газа, второй блок вычитания и регулятор скорости обдувочного. газа, установленный в трубке подачи обдувочного газа выше по потоку относительно

g7,0

Quz3

Составитель А. Зосимов

Техр ед Л. Олийнык Корректор В. Гирняк

Редактор И.Горная

Тираж 488

Заказ 7538/35

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

5 1456 регулятора..частоты пульсаций, входы первого и второго генераторов высокой частоты соединены с резонансными датчиками уровня первого и второго

5 дифманометров, выходы первого генератора соединены с входами усиленного преобразователя и первого частотноамплитудного преобразователя, выход которого поключен к второму входу первого блока вычитания, а второй вход второго блока вычитания подключен к выходу второго генератора высокой частоты.

711 6

2. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что резонансный датчик уровня выполнен в виде металлической пластины, установленной вдоль трубки дифманометра, и двух стержней из электроприводного материала, установленных вдоль трубки дифманометра с противоположной относительно пластины стороны и соединенных вверху перемычкой, нижний конец одного стержня заземлен, нижний конец другого лодключен к генератору высокой частоты.