Система автоматического регулирования подачи воздуха в подтопку энерготехнологического котла - утилизатора

 

Целью изобретения является повышение точности регулирования подачи воздуха в подтопку энерготехнологического котла-утилизатора, использующего тепло дымовых газов нагревательной печи. Цель достигается тем, что в систему, содержащую датчик 3 расхода общего воздуха, регулятор 8 расхода общего воздуха, датчик 4 расхода топлива, поступающего в подтопку котла-утилизатора, датчик 5 процентного содержания кислорода в дымовых газах на выходе котла-утилизатора, регулятор 28 содержания кислорода в дымовых газах, задатчик 9 соотношения "топливо-воздух", задатчик 14 удельного расхода воздуха, необходимого для сжигания поступающего в подтопку воздуха в стехиометрических условиях, задатчик 13 величины коррекции коэффициента избытка воздуха в подтопке котла-утилизатора, задатчик 15 удельного объема дымовых газов, образующихся при сжигании поступающего в подтопку топлива в стехиометрических условиях, задатчик 17 коэффициента избытка воздуха, уменьшенного на единицу, задатчик 19 процентного содержания кислорода в воздухе, три блока 10, 11, 12 умножения, блок 16 суммирования, дополнительно введены датчик 5 процентного содержания кислорода в дымовых газах, поступающих от печи в котел-утилизатор, датчик 6 расхода топлива, поступающего в печь, задатчик 24 величины удельного объема дымовых газов, образующихся при сжигании топлива в печи в стехиометрических условиях, три блока 18, 20 и 25 суммирования, три 22, 23, 26 блока умножения и два блока 21, 27 деления. Расход общего воздуха корректируют регулятором 28, на входы которого поступают сигналы действительного и вычисленного заданного содержания кислорода в дымовых газа на выходе котла-утилизатора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН .

„.80„„157330

А1

F 23 N 1/02, 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ HSOSPETEHN „.,-„-„",,:, „"", Вве

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ tO l. 4Ф

" кд

1 (2.1) 4474499/24-06 (22) 26..08.88 (46) 23.06.90. Бюл. Р 23 (71) Научно-производственное объединение по автоматизации горнорудных, металлургических предприятий и энергетических объектов черной металлургии Днепрчерметавтоматика" (72) Г.Н.Сидорин, В.В.Добров, А.Д.Сергеев, Л.В.Сочинская, В.A.Äóäêèíà, А.И.Осипов, В.H.Щадрин, П.В.Г1илованов и А.Ф.Циммерман (53) 621.182.26 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1469249, кл . F 23 11 1/02, 1986. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ВОЗДУХА В ПОДТОПКУ 3НЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОТЛА-УТИЛИЗАТОРА (57) Целью изобретения является повы-, шение точности регулирования подачи воздуха в подтопку энерготехнологического котла-утилизатора, использующего тепло дымовых газов нагревательной печи. Цель достигается тем, что в систему, содержащую датчик 3 расхода общего воздуха, регулятор 8 расхода общего воздуха, датчик 4 расхода топлива, поступающего в подтопку котла-утилизатора, датчик 5 процентного содержания кислорода в дымовых газах на выходе котла-утилизатора, регулятор 28 содержания кислорода в дымовых газах, эадатчик 9 соотношения топливо — воздух, задатчик 14 удельного расхода воздуха, необходимого для сжигания поступающего в подтопку воздуха в стехиометрических условиях, задатчик 13 величины коррекции коэффициента избытка

1573308 воздуха в подтопке котла-утилизатора, . задатчик 15 удельного объема дымовых газов, образующихся при сжигании поступающего в подтопку топлива в стехиометрических условиях, эадатчик

17 коэффициента избытка воздуха, уменьше пюго на единицу, задатчик

19 процентного содержания кислорода в воздухе, три блока 10, 11, 12 умножения, блок 16 суммирования, до полнительно введены,",атчик 5 про.центного содержания кислорода в дымовых газах, поступающих от печи в

Изобретение относится к промышленной теплоэнергетике, в частности 20 к регулированию подачи общего воздуха в подтопку энерготехнологического котла-утилиэатора (ЭТКУ), использующего тепло дымовых газов нагревательных печей и применяющегося 25 на предприятиях черной металлургии °

Целью изобретения является повышение точности регулирования подачи воздуха в .поцтопку котла-утилизатора.

На чертеже представлена структурная О схема системы автоматического регулирования подачи воздуха в энерготехнологический котел-утилизатор.

Система содержит нагревательную печь 1 .с энерготехнологическим кот.лом-утилизатором 2, датчик 3 расхода общего воздуха на подтопку ЭТКУ, датчик 4 расхода топлива, поступающего в подтопку ЭТКУ, датчик 5 процентнаго содержания кислорода в дымовых газах, поступающих от печи в котелутилизатор, датчик 6 расхода топлива, поступающего в печь, датчик 7 процентного содержания кислорода в дымовык газах на выходе котла-утилизатора.

Датчик 3 расхода общего воздуха на подтопку ЭТКУ соединен с входом регулятора 8 расхода общего воздуха, к другому входу которого подключен 50 задатчик 9 соотношения топливо — воздухе

Датчик 4 расхода топлива, поступающего в подтопку ЭТКУ,соединен с входом регулятора 8 и с первыми входаки блоков 10-12 умножения. К второму входу первого блока 10 умножения подключен задатчик 13 величины коррекции коэффициента избытка воздуха в котел-утилизатор, датчик 6 расхода топлива, поступающего в печь, задатчик 24 величины удельного объема дымовых газов, образующихся при сжигании топлива в печи в стехиометрических условиях, три блока 18, 20 и 25 суммирования, три 22, 23, 26 блока умнбжения и два блока 21, 27 деления, Расход общего воздуха корректируют регулятором 28, на входы котоРого поступают сигналы действительного и вычисленного заданного содержания кислорода в дымовых газах на выходе котла-утилизатора. 1 ил.

1 подтопке ЭТКУ. К второму входу второго блока 11 умножения подключен задатчик 14 удельного расхода воздуха, необходимого для сжигания поступающего в подтопку ЭТКУ топлива в стехиометрических условиях. К второму входу третьего блока 12 умножения подключен задатчик 15 удельного объема дымовых газов, образующихся при сжигании поступающего в подтопку ЭТКУ топлива в стехиометрических условиях.

Выход первого блока 1О умножения подключен к первому входу первого блока 16 суммирования, к второму входу которого подключен эадатчик 17 коэффициента избытка воздуха, уменьшенного на единицу, а .выход блока 16 суммирования подключен к третьему входу второго блока 11 умножения.

Датчик 5 процент. ного содержания кислорода в дымовых газах, поступающих от печи в ЭТКУ, соединен с вычитаю-. щим входом второго блока 18 суммирования, к суммирующему входу которого подключен задатчик 19 процентного содержания кислорода в воздухе.

Выход второго блока 11 умножения подключен к входу третьего блока 20 суммирования, к другим входам которого подключены выход третьего блока 12 умножения, и выход первого блока 21 деления. Вход делителя блока 21 деления соединен с выходом второго блока

18 суммирования, а вход делимого соединен с выходом четвертого блока

22 умножения. Вход последнего соединен с датчиком 5, а другой его вход соединен с выходом пятого блока 23 умножения.

573308 6

5 10

5 1

Датчик 6 расхода топлива, поступающего в печь, соединен с первым входом блока 23 умножения, второй вход которого соединен с задатчиком

24 величины удельного объема дымовых газов, образующихся при сжигании топлива в печи в стехиометрических условиях, а выход блока 23 умножения соединен с входом третьего блока 20 суммирования.

Выход первого блока 21 деления соединен с первым входом четверто-. го блока 25 суммирования, второй вход которого соединен с выходом второго блока 11 умножения, а выход блока 25 суммирования соединен с входом шестого блока 26 умножения, другой вход которого соединен с задатчиком 19.

Выход шестого блока 26 умножения соединен с первым входом второго бло ка 27 деления, второй вход которого соединен с ныходом блока 20 суммирования. Выход блока 27 деления соединен с входом регулятора 28 содержания кислорода в дымовых газах, а дат чик 7 процентного содержания кисло.— рода в дымовых газах на выходе ЭТКУ соединен с вторым входом. регулятора

28. Выход последнего соединен с входом регулятора 8 расхода общего воздуха, выход которого соединен с исполнительным механизмом 29 регулирующего органа 30 дутьевого вентилятора

Система работает следующим образом.

Сигнал от датчика 6 расхода топлива, поступающего в печь 1, поступает на первый вход блока 23 умножения, на второй его вход поступает сигнал задатчика 24 величины удельного объема дымовых газов, образующихся при сжигании топлива, поступающего в печь в стехиометрических условиях. Блок 23 формирует сигнал, представляющий собой теоретическое количество дымовых газов, образующихся при сжигании поступащщего в печь топлива н единицу времени.

Сигнал от датчика 5 процентного содержания кислорода в дымовых газах . печи 0 „ (Ж) поступает на вычитающий вход блока 18 суммирования, на суммирующий вход которого поступает сигнал от эадатчика 19 процентного содержания кислорода в воздухе. Вы- . ходной сигнал блока 18, представляющий собой разность содержанийкислорода в воздухе и дымовых газах печи, поступает, в качестве делителя на вход блока 21 деления. На другой его вход в качестве делимого поступает выходной сигнал блока 22 умножения. Этот блок перемножает сигналы с выходов блока 23 умножения и датчика 5. Выходной сигнал блока 21 представляет собой количество ноэдуха н дымовых газах, поступающих от печи в котел-утилизатор в единицу времени.

Теоретическое количество дымовых газон, образующихся при сжигании топлива, поступающего в подтопку котла-утилизатора в единицу времени, формируется в блоке 12 умножения, на первый вход которого поступает сигнал от датчика 4 расхода топлива, поступающего в подтопку котла-утилизатора, а на второй вход — сигнал задатчика 15 величины удельного объема дымовых газов, образующихся при сжигании поступающего в подтопку котла-утилиэатора топлива, Сигнал датчика 4 поступает также на первый вход блока 10 умножения, на второй его вход поступает сигнал от эадатчика 13 величины коррекции коэффициента избытка воздуха в подтопке котла-утилизатора. На выходе блока 10 умножения формируется сигнал,; который поступает на вычитающий вход блока 16 суммирования. На суммирующий его вход поступает сигнал задатчика 17 коэффициента избытка воздуха, уменьшенного на единицу, а выходной сигнал блока 16 суммирования поступает на третий вход блока 11 умножения, на второй вход которого поступает сигнал от эадатчика

14 удельного расхода воздуха, необходимого для сжигания поступающего в подтопку котла-утилизатора топлива в стехиометрических условиях. На первый вход блока 11 умножения поступает сигнал от датиика 4, а выходной сигнал представляет собой количество избыточного воздуха, подаваемого на горение топлива в подтопку котла-ути50 лизатора в единицу времени.

Этот сигнал поступает на второй вход блока 25 суммирования и на третий вход блока 20 суммирования. Выходной сигнал блока 25 представляет собой количество воздуха, содержащегося в дымовых газах на выходе кот,ла-утилизатора в единицу времени.

Содержание кислорода в этом воздухе формируется блоком 26 умноже7 1573308 В ния, на второй вход которого поступает выходной сигнал блока 25, а на первый вход " сигнал задатчнка 19.

Выходной сигнал блока 26 поступает в качестве делимого на первый вход

5 блока 7 деления. Иа второй вход в качестве делителя поступает выходной сигнал блока 20, на входы которого поступают выходные сигналы блоков 23 и .12. Выходной сигнал блоиа

20 представляет собой расход дымовых газов на выходе котла-утнлизатора в единицу времени.

Выходной. сигнал блока 27 деления представляет собой задание по процентному содержанию кислорода в дымовых газах на выходе котла-утилизатора.

Выходной сигнал блока 27 деления и сигнал датчика 7 процентного содер- 0 жания кислорода в дымовых газах на выходе котла-утилизатора поступает на входы регулятора .28 .содержания кислорода в дымовых газах. Выходной сигнал этого регулятора поступает на 25 вход регулятора 8 расхода общего воздуха. На другой вход последнего поступает сигнал по расходу топлива, поступающего в подтопку котла-утилизлтора от датчика 4, на третий вход — 30 сигнал обратной связи от датчика 3 расхода общего воздуха на подтопку котла-утилизатора, на четвертый— сигнал от задатчика 9 по соотношению топливо — воздух.

Регулятор 8, воздействуя на исполнительный механизм 29, изменяет положение регулирующего органа дутьевого вентилятора 30, уменьшая или увеличивая расход общего воздуха в 40 подтопку ЭТКУ, Формула изобретения

Система автоматического регулирования подачи воздуха в подтопку энерготехнологического котла-утилизатора, использующего тепло дымовых газов нагревательной печи, содержащая задатчик процентного содержания кислорода в воздухе, датчик расхода топлива, поступающего в подтопку энерготехнологического котла-утилиаатора, выход которого подключен к входам первого, второго и третьего блоков умножения и к входу регулятора расхода общего воздуха, задатчик величины коррекции коэффициента избытка воздуха в подтопке котла-ути-. лизатора, выход которого подключен к второму входу первого блока умножения, задатчик удельного расхода воздуха, необходимого для сжигания поступающего в подтопку котла-утилизатора топлива в стехиометрических условиях, выход которого подключен к второму входу второго блока умножения, задатчик удельного объема дымовых газов, образующихся при сжигании поступающего в подтопку котла-утилизатора топлива в стехиометрических условиях, выход которого подключен к второму входу третьего блока умножения, задатчик коэффициента избытка воздуха, уменьшенного на единицу, выход которого подключен к входу блока суммирования, к вычитающему входу которого подключен выход первого блока умножения, а выход этого блока суммирования подключен к третьему входУ второго блока умножения, датчик расхода общего воздуха, выход которого подключен к входу регулятора расхода общего воздуха, задатчик. соотношения топливо-воздух, выход которого подключен к входу упомянутого.ðåãóëÿòoðà, датчик процентного содержания кислорода в дымовых. газах на выходе котла-.утилизатора, выход которого подключен к входу регулятора содержания кислорода в дымовых газах, выход которого подключен к первому входу регулятора расхода общего воздуха, выход которого подключен к исполнительному механизму дутьевого вентилятора, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности регулирования подачи воздуха в подтопку котла-утилизатора, она дополнительно содержит датчик расхода топлива, поступающего в печь, датчик процентного содержания кислорода B дымовых газах, поступающих от печи в котел-утилизатор, задатчик величины удельного объема дымовых газов, образующихся при сжигании топлива в печи в стехиометрических условиях, три блока суммирования, три блока умножения, два блока деления, причем датчик расхода топлива, поступающего в печь, подключен к входу четвертого блока умножения, к второму входу которого подключен задатчик величины удельного объема дымовых газов, образующихся при сжигании топлива в печи в стехиометрических условиях, а выход этого блока умножения

Составитель А.Зосимов

Редактор M.Бланар Техред Л.Сердюкова Корректор С Шевкун

Заказ 1635 Тираж 458 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по Изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,!0!

9 15733 подключен к входам пятого блока умножения и третьего блока суммирования, выход датчика процентного содержания

Ь кислорода в дымовых газах, поступаю щих от печи в котел-утилизатор, под ключен к второму входу пятого блока умножения и к вычитающему входу второго блока суммирования, к суммирующему входу которого подключен задатчик процентного содержания кислорода в воздухе, который также подключен к первому входу шестого блоха умножения, выход второго блока суммирования подключен к входу дели" теля первого блока деления, к входу делимого которого подключен выход пятого блока умножения, выход первого блока деления подключен к второму

08 10 входу третьего блока суммирования и к входу четвертого блока суммирования, к второму входу которого подключен выход второго .блока умножения, а выход четвертого блока суммирования подключен к второму входу шестого блока умножения, к третьему и четвертому входам третьего блока суммирования подключены выходы соответственно второго и третьего блоков умножения, а выход третьего блока суммирования подключен к входу делителя второго блока деления, к входу делимого которого подключен выход шестого блока умножения, выход второго блока деления подключен к первому входу регулятора содержания кислорода в дымовых газах.