Способ автоматического регулирования подачи топлива в топку котла

 

Изобретение относится к теплоэнергетике. Цель изобретения - повышение надежности котла за счет повышения точности регулирования. Для этого при регулировании расхода топлива по сумме сигналов, пропорциональных температуре пара в ранней точке перегрева, скорости изменения расхода питательной воды и скорости изменения температуры газов, в качестве параметра надежности котла используют сумму сигналов, пропорциональных температуре металла экранной трубы в наиболее теплонапряженном месте и произведению скорости изменения этой температуры и постоянной времени реакции системы регулирования. При превышении величиной параметра надежности допустимого значения к сигналу, управляющему подачей топлива, добавляют дополнительный сигнал, прямо пропорциональный величине этого превышения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F 23 N 1/00

3" " Л - 3Ч 1

М " ". т13- П «; МЛЕЛИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21} 4326987/24-06 (22) 10.11.87 (46) 15 ° 11.89. Бюл. 11 42 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А.А,иихлевский, Т.Г.Попович и А.И.Тесленко (53) 621.182.26 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Й 1379575, кл. F 23 N 1/ОО, 1986. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ТОПКУ КОТЛА (57) Изобретение относится к теплоэнергетике. Цель изобретения - повышение надежности котла за счет повышения точности регулирования. Для

ÄÄSUÄÄ 1521990 А1

2 этого при регулировании расхода топлива по сумме сигналов, пропорциональных температуре пара в ранней точке перегрева, скорости изменения расхода питательной воды и скорости изменения температуры газов, в ка" честве параметра надежности котла используют сумму сигналов, пропорциональных температуре металла экранной трубы в наиболее теплонапряженном месте и произведению скорости изменения этой температуры и постоянной времени реакции системы регулирования. При превышении величиной параметра надежности допустимого зна-. чения к сигналу, управляющему подачей топлива, добавляют дополнитель" ный сигнал, прямо пропорциональный величине этого превышения ° 1 ил.

1521990

Изобретение относится к теплоэнер 1 г тике, а более конкретно к способам а томатического регулирования работы к тлоагрегатов.

Целью изобретения является повышение надежности котла за счет повышения точности автоматического регулирования подачи топлива.

На чертеже приведена схема системы для осуществления предлагаемого способа автоматического регулирования подачи топлива в топку котла. !

Система содержит. датчик 1 темпеатуры в ранней точке перегрева, 15 атцик 2 расхода питательной воды, дат чик 3 температуры дымовых газов, атчик 4 температуры металла экраной трубы, дифференциаторы 5, 6 и 7, лок 8 умножения, сумматор 9, регуятор 10 топлива и соединенный с ним егулирующий орган 11 подачи топлиа. Датчик 1.подключен к входу регулятора 10 непосредственно, а датчики

2 и 3 - через дифференциаторы 5 и 6.

Датчик 4 температуры металла экранной трубы, в качестве которого может быть использована температур" ная вставка устанавливается s наиболее теплонапряженном месте топочных экранов. В том случае, если в топочных экранах. имеется несколько зон с высокими тепловыми нагрузками, может быть установлено несколько температурных вставок. При этом последовательная цепь датчик 4 температуры металла дифференциатор 7 - .блок 8 умножения сумматор 9 дублируется, причем второй вход каждого сумматора 9 соединен непосредственно с датчиком 4, а его выход подключен к регулятору 10.

Способ осуществляют следующим образом.

В. процессе эксплуатации котла с помощью датчиков 1-4 производится 15 непрерывное измерение температуры пара в ранней точке перегрева (t ), расхода питательной воды (Э „., ), температуры дымовых газов (V) и температуры металла экранной трубы (t„)

Сигнал от датчика 1 непосредственно поступает на вход регулятора 10 топлива, а сигналы от датчиков 2 и 3через дифференциаторы 5 и 6. Кроме того, в регулятор 10 топлива поступает сигнал от сумматора 9, в который, 55 в свою очередь, поступает сигнал от датчика 4 температуры металла непосредственно и через цепочку: диф Ю пв

+ о(2 .1л

dV о(3 1л

+K ") — t „)1 где Ы,, о(и

" весовые коэффициенты, определяемые при настройке. регулятора;

- величина задания темтературы пара в ранней точке перегрева;

- сигма-функция, равная при „,+1

d . ч, дьп

dt s, и 1 при t +K „- 7 м аг

*en лл

- предельно допускаемое значение температуры металла экранной трубы;

К - время реакции системы регулирования на возмущение по расходу топлива, которое определя" ется опытным путем при настройке регулятора.

При возмущении в расходе топлива либо в режимных параметрах топочного процесса (коэффициента избытка воздуха, доли рециркуляционных газов и т.п.), приводящих в конечном итоге к увеличению (уменьшению) тепловыделения в топке, происходит соответствующее изменение температуры дымовых газов на выходе из топки. При этом дифференциатор 6, вход которого подключен к датчику 3 температуры дымовых газов, вырабатывает сигнал, прямо пропорциональный скорости изменения температуры дымовых газов, который, поступая в регулятор 10 топлива, приведет к соответствующему ференциатор 7 и блок 8 умножения.

8 выходной цепи сумматора 9 имеются позиционные контакты, которые закорачивают выход. При достижении выходным сигналом предельно допускаемого значения контакты размыкаются, реализуя логику сигма-функции для сигнала по температуре металла экранной трубы.

Регулятор 10 топлива выдает сигнал регулирующему органу 11 подачи топлива в соответствии с формулой

5 15219 уменьшению (увеличению) расхода топлива.

При увеличении (уменьшении) расl хода питательной воды дифференциатор

5, вход которого подключен к датчику

2 расхода питательной воды вырабатывает сигнал прямо пропорциональный скорости изменения расхода питательной воды, который, поступая в регуля- 10 тор 10 топлива, приведет к соответствующему увеличению (уменьшению) расхода топлива.

В том случае, когда при отработке возмущения, несмотря на опережающие действия скоростных сигналов произойдет отклонение температуры пара в ранней точке перегрева, появится сигнал разбаланса между величиной из а А меряемои датчиком 1 и t р., который, 20 поступая в регулятор 10 топлива, будет вызывать изменения расхода топлива до тех пор, пока не выполнится условие е,, = t,"." .

В тех случаях, когда возмущение 25 по тепловыделению в топке или расходу питательной воды будут столь велики, что вызовут опасность нарушения температурного режима топочных экранов, т .е. в тех случаях, когда упреждающее значение температуры пускаемое значение, то в регулятор

10 с.сумматора 9 поступает сигнал, 1 равный по величине o(((t +К )

dt м grt дол который вызовет соответствую.щее уменьшение расхода топлива. Это 40 должно обеспечить поддержание температуры металла экранных труб на уровне ниже предельно допускаемого (t (t M ). В тех же случаях, когда непосредственной опасности нарушения

- 45 температурному режиму топочных экранов не возникает .(t„+ К -™) ct ), 50

55 Формула изобретения

Й м (t + К „) превысит предельно дода то сигнал с сумматора 9. на регулятор 10 топлива не поступает.

Пример. В котле П-50 энергоблока 300 МВт (паропроизводительность

1000 т/ч, давление пара 255 ат тем" о пература перегрева 545/545 С) нижняя радиационная часть (НРЧ) выполнена в виде панелей с чисто подъемным движением среды в обогреваемой зо90 6 не. При этом среда последовательно проходит фронтовой экран, боковые экраны и задний экран НРЧ. В наиболее теплонапряженных условиях работают центральные участки заднего выходного экрана НРЧ над границей шипования, где сосредоточено свыше 803 повреждений топочных экранов. В этой связи температурная вставка для измерения температуры металла экранной трубы устанавливается по центру зацнего экрана НРЧ на отмете 17,0 .м (1 м над границей шипования). Предельно допускаемое значение температуры металла экранной трубы (t"„ " ), рассчитанное в соответствии с условиями обеспечения длительной прочнос. ти, принято равным 540 С.

Измерение температуры пара в ранней точке перегрева осуществлялось в трубопроводе за экранами верхней радиационной части, а температуры дымовых газов - на выходе в конвективную шахту перед конвективным пароперегревателем высокого давления.

При наладке системы определены значения весовых коэффициентов с(„, .

d, o(и 1 (соответственно

0,65; О, 1О; 0,10 и 0,15) и времени реакции системы К = 30 с, обеспечивающие оптимальный режим регулиро" вания.

При установившемся режиме работы котла температура металла экранной трубы была близкой к 490 С. В определенный момент времени произошел резкий наброс тепловой нагрузки топлива вследствие обрушивания пыли в пылевом бункере и самопроизвольного увеличения производительности пылепитателей. Через определенный момент времени величина с состав.ляла 510 С, а скорость ее. росла

1,5 C/с. Упреждающее значение тем" пературы металла при этом составило „,+ К вЂ” = 510+ 30.1,5.= 555 С, что больше предельно допускаемого значения. S этом случае в регулятор топлива поступил дополнительный сигнал на уменьшение расхода топлива, равный 0,15 (555 - 540) = 2,25 отн.ед.

Способ автоматического регулирования подачи топлива в топку котла, заключающийся в том, что измеряют

1521990

Составитель А.Зосимов

Техред л.Сердюкова, Корректор О.Кравцова

Редактор Ю.Середа

Заказ 6944/35 Тираж 488 Подписное ,8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Гагарина, 101 температуру пара в ранней точке нагрева, расход питательной воды, температуру дымовых газов, определяют постоянную времени реакции системы

peегулирования на возмущение по топливу, определяют величину параметра надежности топочных экранов, определяют скорости изменения расхода питательной воды и температуры дымовых газов и изменяют подачу топлива по сигналу, пропорциональному алгебраической суммф величин температуры

nappe в ранней точке перегрева, скорс1сти изменения расхода питательной воды и скорости изменения температур1 газов, а при условии превышения ! параметром надежности топочных эк-! ранов допускаемого значения, к сигналу, управляющему подачей топлива, добавляют дополнительный сигнал, прямо пропорциональный величине этого

5 превышения о т л и ч а ю щ и и

Ф с я тем, что, с целью повышения надежности котла за счет. повышения точности регулирования, измеряют температуру металла экранной трубы в наиболее теплонапряженном месте топочных экранов, определяют скорость ее изменения, которую умножают на величину постоянной времени реакции системы регулирования, находят сумму полученного произведения и величины температуры металла экранной трубы и найденную сумму используют в качестве параметра надежности топочных экранов.