Система регулирования подачи воздуха на горение для водогрейного котла

 

Цель изобретения - повышение КПД котла путем повышения точности регулирования соотношения топливо - воздух. Система снабжена последовательно соединенными датчиком 11 перепада температур воды на входе и выходе котла, фильтром 14 нижних частот, дифференциатором 12, ограничителем 13 и корректирующим регулятором 10, выход которого подключен к исполнительному механизму 9 направляющего аппарата 6 вентилятора 5. Сигнал с выхода регулятора 10 корректирует подачу воздуха на переменных режимах работы котла и становится равным нулю при равенстве нулю производной перепада температур по расходу воздуха, т.е. при достижении значения расхода воздуха, соответствующего локальному оптимуму соотношения топливо - воздух. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 23 N 1 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4618960/24-06 (22) 12.12.88 (46) 07.12.90. Вюл. № 45 (75) В.И. Янкелевич (53) 621.182;26 (088.8) (56) Клюев А.С., Товарнов А.Г., Наладка систем автоматического регулирования кот- лоагрегатов. М.: Энергия, 1970, с. 100, рис. 3--19. (54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ВОЗДУХА НА ГОРЕНИЕ ДЛЯ ВОДОГРЕЙНОГО КОТЛА (57) Цель изобретения -- повышение КПД котла путем повышения точности регулирования соотношения топливо — воздух. Сис2 тема снабжена последовательно соединенными датчиком 11 перепада температур воды на входе и выходе котла, фильтром 14 нижних частот, дифференциатором 12. ограничителем 3 и корректирующим регулятором

10, выход которого подключен к исполнитель ому механизму 9 направляющего аппарата 6 вен-,илятора 5. Сигнал с выхода регулятора 10 корректирует подачу воздуха на переменных режимах работы котла и становится равным нулю при равенстве нулю производной перепада температур по расходу воздуха, т.е. при достижении значения расхода воздуха, соответствующего локальному оптимуму соотношения топливо — воздух. ил.

1612181

Изобретение относится к регулированию подачи воздуха на горение для водогрейных котлов, использующихся на тепловых электростанциях, промышленных котельных, городских отопительных теплоцентралях.

Цель изобретения — повышение КПД котла путем повышения точности регулирования соотношения топливо †возд.

На чертеже приведена блок-схема систе; мы регулирования подачи воздуха на горе ние для водогрейного котла.

К горелке 1 водогрейного котла 2 подведен трубопровод 3 подачи топлива и воз. духовод 4 от дутьевого вентилятора 5. Пе-! ред вентилятором 5 установлен направляю1 щии аппарат 6. Система регулирования по дачи воздуха включает основной регуля-! тор 7, датчик 8 расхода топлива и исполнительный механизм 9, связанный с направляющим аппаратом 6 вентилятора 5. На

, корректирующий регулятор 10 сигнал от датчика 11 перепада температуры на входе, и выходе котла подключен последовательно через дифференциатор 12, ограничитель

13 и фильтр 14 нижних частот. Корректирующий регулятор 10 как и основной регулятор 7, подключен со стороны импульса к исполнительному механизму 9.

Работа системы регулирования осу ществляется следующим образом.

Основной регулятор 7 устанавпивает ! . заранее определенное для данного расхода топлива значение расхода воздуха. В результате этого возмущения несколько изменяется перепад температур воды на входе и выходе котла, и в дифференциаторе 12 формируется сигнал, пропорциональный первой производной от перепада температур ро времени. Этот сигнал подается через ограничитель 13 на вход корректирующего регулятора 10, а он в свою очередь формирует управляющий корректируюгций импульс на исполнительный механизм 9. В зависимости от воздействия этого импульса на полноту сгорания топлива через определенное время начинается изменение перепада температур, в результате чего возникает сигнал на дифференциаторе 12. Соответствующий этому сигналу управляющий импульс регулятора 10 имеет интенсивность (длительность или скорость вращения исполнительного механизма 9). пропорциональную абсолютной величине сигнала, т.е. абсолютной величине производной от перепада температур. Направление управляющего импульса зависит от знака производной.

Если в результате предыдущего импульса перепад температур возрастает (т.е. первая производная от перепада температур по времени положительна), то управляющий импульс подается регулятором 10 на исполнительный механизм 9 в том же направлении, что и предыдущий импульс. Если перепад температур падает (т.е. производная отрицательна), то управляющий импульс на исполнительный механизм 9 подается в направлении, противоположном предыдущему

5 импульсу. Интенсивность импульса и в этом случае пропорциональна абсолютной величине производной, определяющей интенсивность изменения регулируемого параметра (перепада температур). В результате этого

1п импульса также происходит изменение перепада температур, соответствующий сигнал поступает на регулятор 10, новый импульс напра,вляется в сторону увеличения перепада температур и процесс приближается к условиям максимального КПД кот 15 ла. При приближении расхода воздуха к оптимальному значению сигналы от предыдущих изменений минимальны по абсолютной величине, соответствующие управляющие импульсы минимальны и система ос20 тается на оптимальном значении, пока не произойдет внешнее возмущение.

После любого возмущения (в т.ч. от работы основного регулятора 7) на корректирующи и регулятор 10 поступает сигнал, возникает управляющий импульс, от его

25 воздействия снова появляется сигнал, и так до нового выхода на оптимальный режим.

Для исключения существенного влияния корректирующего регулятора 10 на подачу воздуха при изменениях нагрузки и других сильных возмущениях воздействие ре 0 гулятора 0 должно оставаться минимальным, так как в этих условиях регулирование подачи воздуха должен вести основной регулятор 7. Поэтому импульс регулятора 10 должен быть ограничен по интенсивкости и в схему включен ограничитель 13.

З5 Этот ограничитель в принципе можно включить и на линии импульса после регулятора !О. Для исключения минимальных воздействий после выхода котла на оптимальный режим можно ограничить работы ре4р гулятора 10 и со стороны минимума, т..е. через ограничитель 13 в этом случае не бубут проходить сигналы, по интенсивности меньшие установленного при настройке предела. Это позволит также повысить устойчивость регулирования, так как небольшие

<5 случайные во-мущения не будут сказываться на работе системы регулирования.

После корректирующего импульса перепад температур не должен меняться в течение определенного промежутка времени, что связано с тепловой инерцией котла. Для повышения надежности регулирования (устойчивости) при наличии случайных возмущений дополнительно установлен фильтр

14 нижних частот таким образом, что он постоянно закрыт и открывается периодически — . на короткое время только для прохождения сигнала от предыдущего импульса. Необходимая частота должна быть определена при настройке системы регулирования.

1612181

Формула изобретения

Составитель А. Зосимов

Редактор В. Данко Техред А. Кравчук Корректор С. Шевкун

Зака 3825 Тираж 448 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прп ГКНТ СССР ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Система регулирования подачи воздуха на горение для водогрейного котла, содержащая регулятор, соединенный с датчиком расхода топлива и с исполнительным механизмом направляющего аппарата вентилятора, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД котла путем повышения точности регулирования соотношения топливо — воздух, она дополнительно содержит последовательно соединеные датчик перепада температуры на входе и выходе котла, фильтр нижних частот, дешифратор, ограничитель и корректирующий регулятор, выход которого подключен к исполнительному механизму параллельно основному регулятору.