Система автоматического регулирования процесса горения

 

Изобретение относится к автоматизации теплоэнергетических установок и позволяет повысить точность системы. Индикатор 1 окиси углерода подключен к последовательно соединенным интегрирующему звену 2, пропорционально-интегральному регулятору 3 и исполнительному механизму 4 газовой заслонки. Второй вход звена 2 подключен к последовательно соединенным задатчику 8 и реле 9 времени. Последовательно соединенные датчик 6 давления и дифференцирующее звено 7 подключены к третьему входу регулятора, второй вход которого подключен к газоанализатору 5 кислорода. Для изменения тепловой нагрузки включают или выключают газовые горелки. При этом датчик через звено 7 подает сигнал скорости изменения давления на вход регулятора. В результате давления перед горелками увеличивается настолько, насколько это необходимо для компенсации подсоса воздуха через отключенную горелку. 1 ил.

СОЮЗ СООЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

Г1РИ ГННТ СССР (21) 4123682/25-06 1 (22) 25.09.86 (46) 23.04.89. Бюл. N 15 (71) Проектный и научно-исследовательский институт "Мосгазниипроект" (72) Г.Ф.Канин, Б..М.Лапшин, И.P.Ëîáýèí, К.Ф.Ридер и Е.Н.Шуркин (53) 62 1.438-.55 (088.8) (56) Система автоматического регулирования процесса горения котла ПТВМ.

Техническое описание и инструкция по эксплуатации, M.: Изд-во Мосгазниипроект, 1986, с. 23, рис. 1. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ (57) Изобретение относится к области автоматизации теплоэнергетических установок .и позволяет повысить точность системы. Индикатор 1 окиси углерода подключен к последователь„„Я0„„1474386 А 1

yg4 F 23 N 1/02 но соединенным интегрирукицему звену

2, пропорционально-интегральному регулятору 3 и исполнительному механизму 4 газовой заслонки. Второй вход звена 2 подключен к последовательно соединенным задатчику 8 и реле 9 времени. Последовательно соединенные датчик 6 давления и дифференцирующее звено 7 подключены к третьему входу регулятора, второй вход которого подключен к газоанализатору 5 кислорода. Для изменения тепловой нагрузки включают или выключают газовые горелки. При этом датчик через звено 7 подает сигнал скорости изменения давления на вход регулятора.

В результате давление перед горелками увеличивается настолько, насколько это необходимо для компенсации подсоса воздуха через отключенную горелку. 1 ил.

1474386

Изобретение относится к автоматизации теплоэнергетических установок и предназначено для автоматического регулирования процесса горения В котлоагрегатах с позиционным регулированием тепловой нагрузки.

Цель изобретения — повышение точности системы автоматического регулирования процесса горения.

На чертеже представлена структурная схема системы.

Система автоматического регулирования процесса горения содержит последовательно соединенные индикатор. 1 окиси углерода, интегрирующее звено 2, пропорционально-интегральный регулятор 3 и исполнительный механизм 4 газовой заслонки, газоанализатор 5 кислорода, датчик 6 давления, дифференцирующее звено 7, последовательно соединенные задатчик 8 и реле 9 времени, выход последнего подключен к второму входу интегрирующего звена, выход газоанализатора 5 кислорода — к второму входу пропорционально-интегрального регулятора 3, третий вход которого подключен к выходу дифференцирующего звена 7, вход которого подключен к датчику 6 давления.

Интегрирующее звено 2 реализует функцию ь 6

Хх,х К Х Й К Хьх Й< о о где К, И,К вЂ” коэффициенты передачи входных сигналов, которые могут быть выбраны в пределах от 0 до 1;

Х, и Х „ — входные сигналы первого и второго входов, которые могут принимать значение логической "1" или логического "0" — время.

К, и К выбираются такими, чтобы периодические изменения Х „,„ вызывали изменение концентрации окиси угперода в дымовом газе, находились вблизи порога срабатывания индика,тора 1 окиси углерода. При этом

К,ъ К . Чтобы Величина сигнала К,Х „ не получалась меньше порога чувствительности интегрирующего звена 2, сигнал Х „ с помощью реле 9 времени формируется в виде импульса.

Пропорционально-интегральный регулятор 3 имеет импульсный выходной сигнал и совместно с исполнительным механизмом 4 газовой колонки (с постоянной скоростью вращения) реали3yev Функцию еых у Yeti Рьхх+K>Ysxз т о о где К„, К и К вЂ” коэффициенты пе-. редачи входных сигналов;

Y „ ахи.т Y sx s вход"ые первого, второго

15 и третьего входов, X»«> — выходной сигнал, — время.

Знаки перед коэффициентами передачи учитывают реакцию исполнительного механизма 4 газовой заслонки.

Увеличение У,х воздуха — вызывает увеличение расхода топлива, а увеличение давления топлива или появление

25 окиси углерода — уменьшение расхода . топлива.

Система работает следующим образом.

Через заданный промежуток време30 ни выход задатчика 8 через реле 9 времени соединяется с вторым входом интегрирующего звена 2. В результате этого выходной сигнал интегрирующего звена 2 постепенно растет. Это приводит к УВеличению ВыходнОГО сиГ нала пропорционально-интегрального регулятора 3. Исполнительный механизм 4 газовой заслонки приоткрывает газовую заслонку. Расход газа

40 постепенно растет, а концентрация кислорода в дымовом газе уменьшается до тех пор, пока концентрация окиси углерода В дымовом газе превысит заданное значение. Выходной сигнал индикатора 1 окиси углерода при этом становится равным "1".

Происходит уменьшение выходного сигнала интегрирующего звена 2 и, следовательно, пропорционально-интегрального регулятора 3. Концентрация кислорода увеличивается настолько, чтобы выходной сигнал индикатора 1 окиси углерода снова стал равным "0". Таким образом, концентрация кислорода в дымовом газе колеблется так, что колебания концентрации окиси углерода происходят в пределах зоны нечувствительности индикатора 1 окиси углерода с периоФормула изобретения

Система автоматического регулиро25 вания процесса горения, содержащая последовательно соединенные индикатор окиси углерода, интегрирующее звено, пропорционально-интегральный регулятор и исполнительный механизм

30 газовой заслонки, газоанализатор кислорода, датчик давления, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности, она дополнительно содержит. дифференцирующее звено, последовательно соединенные задатчик

35 и реле времени, выход последнего подключен к второму входу интегрирующего звена, выход гаэоанализатора кислорода подключен к второму входу

40 пропорционально-интегрального регулятора, третий вход которого подключен к выходу дифференцирующего звена, вход которого подключен к датчику давления.

Составитель В.Колясников

Редактор О.Головач Техред М.Моргентал Корректор М.Васильева

Заказ 1876/34 Тираж 488 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101

3 147 дом, заданным реле 9 времени и задатчиком 8.

В котлоагрегатах с позиционным регулированием тепловой нагрузки для изменения тепловой нагрузки включают или выключают газовые горелки.

При этом давление перед горелками изменяется сразу же, а концентрация кислорода в дымовом газе через

60-100 с, поэтому в систему автоматического регулирования введен датчик 6 давления, с помощью которого корректируется давление газа. Так при отключении горелки от датчика

6 давления через дифференцирующее звено 7 подается сигнал скорости изменения давления на третий вход пропорционально-интегрального регулятора 3. В результате давление перед горелками увеличивается настолько, насколько это необходимо для компенсации подсоса воздуха через отключенную горелку. Так как отключение (или включение) следующей горелки происходит не ранее чем через 5 мин, то к этому времени успевают установиться необходимое давление газа с. помощью газоаналиэатора

5 кислорода, поэтому в предлагаемой схеме датчик расхода газа исключен, Таким образом, в предлагаемой системе повышение точности ее работы обеспечивает снижение затрат топлива и уменьшение вредных выбросов за счет поддержания минимального содержания кислорода в дымовом газе при отсутствии окиси углерода, при этом. соотношение расходов топливо— воздух поддерживается по содержанию кислорода в дымовом газе, его концентрация задается содержанием окиси углерода и корректируется давлением газа в момент включения и вы4386

4 ключения горелок при изменении тепловой нагрузки.

Кроме того, в предлагаемой системе автоматического регулирования процесса горения учтены особенности характеристики индикатора окиси углерода и котлоагрегата. Благодаря тому, что концентрация кислорода задается индикатором окиси углерода, а давление газа перед горелками газоанализатором кислорода, минимально допустимая концентрация кислорода при концентрации окиси углерода не превышающей допустимую норму, поддерживается независимо от погодных условий и теплотворной способности и при тепловой нагрузке, близкой к мак симальной. КПД котлоагрегата при этом увеличивается на 0,5Х,