Система автоматического регулирования процесса

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)с F 23 N 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOIVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С) ,Д

lM ,с6 (ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 3391980/06 (22) 29.01.82 (46) 15.02.93. Бюл. В " 6 (71) Ивановский энергетический институт ил1. В.И.Ленина (72) B.Ñ.Tâåðñêîé, А.М.Демин и П.А.Киселевв (56) Авторское свидетельство СССР

Г 665182, кл. F 23 N 1/10, 1977. . Авторское свидетельство СССР

Р 794299, кл. F 23 N 1/02, 1979. (54)(57) 1. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА горения в шахтно-ллельничной топке котла, содержащая регуляторы расхода топлива в мельницу (загрузки мельницы) в количестве, соответствующем числу мель.ниц, каждый из которых снабжен последовательно соединенными датчиком рас" хода первичного воздуха в мельницу, дифференциатором и размножителем, а также датчиком количества топлива в мельнице (загрузки мельницы), регулятор общего воз уха с датчиком расхода общего воздуха, регулятор разрежения с датчиком разрежения в топке, корректирующий прибор с датчиком содер!

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к автоматическому регулированию процесса горения в Uàõòíî-мельничных топках котлов, оборудованных преимущественно размольными установками с пониженным сопротивлением пылевоздушного тракта, например молотковыми мельницами с шахтным сепаратором.

„„SU „„1040286 А1 жания кислорода в уходящих газах, сумматор, входы которого электрически связаны с выходами датчиков расхода первичного воздуха в мельницы, датчик тепловой нагрузки котла и интегральный задатчик, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, система снабжена дополнительным дифференциаторо л, причем выход дополнительного дифференциатора подключен к регулятору разрежения, первый вход подключен к выходу сумматора, а второй вход подключен к интегральному за датчику, выход которого также соединен с вторым входом регулятора общего воздуха, к третьему входу которо" го подключен датчик тепловой нагрузки котла, а выходы корректирующего прибора подсоединены к отдельным входам регуляторов расхода топлива в мельнице.

2. Система по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что солержит дифйеренцирующее звено, включенное между датчиком расхода общего воздуха и регулятором общего воздуха.

Известны системы регулирования горения, в которых предлагается на регулятор разрежения подавать сигнал по второй производной изменения расхода топлива и динамический сигнал от регулятора общего воздуха.

Однако известные решения являются неэффективными при автол1атическом регулировании (орения s шахтно-мельнич1040286 ных топках из-за наличия нескольких питателей топлива в мельнице, инерционности канала подачи топлива и др.

Наиболее близкой к предлагаемой является система автоматического регулирования процесса горения в шахтно-мельничной топке котла, содержа. щая регуляторы расхода топлива в мельницу (загрузки мельницы) в количестве, соответствующем числу мельниц, каждый из которых снабжен последовательно соединенными датчиком расхода первичного воздуха в мельницу, дифференциатором и размножителем, 1 а также датчиком количества топлива в мельнице (загрузки мельницы),,регулятор общего воздуха с датчиком расхода общего воздуха, регулятор разрежения с датчиком разрежения в топке, корректирующий прибор с датчиком содержания кислорода в уходящих газах, сумматор, входы которого электрически связаны с выходами датчиков расхода первичного воздуха в мельницы, датчик тепловой нагрузки котла и интегральный задатчик.

Недостатком системы является снижение точности регулирования процесса горения и мобильности котла при 30 разного рода эксплуатационных ограничениях.

Особенно эти недостатки проявляются на мельничных установках с пониженным сопротивлением пылевоздушного тракта, например на котлах с молотковыми мельницами, оборудованными шахтными сепараторами. В этом случае изменение расхода первичного воздуха практически полностью определяется 4О вариацией количества топлива в мельнице. Это приводит к тому, что регуляторы первичного воздуха утрачивают свои функции быстродействующих стабилизаторов. 45

Положение усугубляется еще и отсутствием диапазона регулирования по первичному воздуху, так как при раз моле бурых углей и торфа загрузку мельниц предпочтительно поддерживать на экономически оптимальных значениях, близких к предельным, и при высвкой влажности топлива (до 553) регулирующие шиберы первичного воздуха полностью открыты., Вместе с этим при одновременном сжигании угля и торфа, соотношение которых, как правило, постоянно меняется, нарушается значение концентрации топлива в потоке толливовоздушной смеси и соотношение топливо-воздух в камере сгорания. При этом снижается эффективность работы регулятора разрежения, появляются ограничения по диспетчерской нагрузке котла, увеличивается инерционность в канале регулирования топливоподачи, снижается мобильность котла и экономичность процесса горения, Цель изобретения — повышение точности регулирования процесса горения и мобильности котла путем повышения точности регулирования расхода общеro воздуха и разрежения в топке и onтимизации генерирующей способности слоя топлива в мельницах.

Поставленная цель достигается тем„ что система автоматического регулирования процесса горения в шахтно-мельничной топке котла снабжена дополнительным дифференциатором, причем выход дополнительного дифференциатора подключен к регулятору разрежения, первый вход подключен к выходу сумматора, а второй - к интегральному задатчику, выход которого также соединен с вторым входом регулятора общего воздуха, к третьему входу которого подключен датчик тепловой нагрузки котла, а выходы корректирующего прибора подсоединены к отдельным входам регуляторов расхода топлива в мельнице.

Система также содержит дифференцирующее звено, включенное между датчиком расхода общего воздуха и регулятором общего воздуха.

На чертеже изображена принципиальная схема системы автоматического регулирования процесса горения.

Система содержит регуляторы 1 расхода топлива в мельницу (в количестве, соответствующем числу мельниц), подключенные к питателям 2, регулятор 3 общего воздуха, подключенный к направляющему аппарату 4 дутьевого вентилятора, регулятор 5 разрежения в топке, подключенный к направляющему аппарату 6 дымососа. Датчики

7 количества топлива в соответствующей мельнице (например, активной мощности, потребляемой двигателем мельницы) подключены к регуляторам 1р ко торые снабжены дифференцнаторами 8 с размножителями 9. Датчики 10 расхода первичного воздуха в соответствующие мельницы подключены к регуляторам 1 ч

5 10402 реэ последовательно соединенные диффеt ренциаторы и размножители.

К регулятору 3 подключены дифференцирующее звено 11 и датчик .12 расхода общего воздуха. Датчик 13 тепловой нагрузки котла и интегральный задатчик 14 подключены к отдельным вхо» дам регулятора 3.

Датчик 1.5 разрежения в топке котла подключен к регулятору 5. Регулятор 5 снабжен дополнительным дифФеренциатором 16, первый вход которого соединен с выходом сумматора 17, а второй - с выходом интегрального задатчика 14. Входы сумматора 17 соединены с выходами датчиков .10 расхода первичного воздуха в мельницы через дифференциаторы 8 и размножители 9.

Датчик 18 содержания кислорода в уха- 20 дящих газах подключен к входу коррек" .тирующего прибора 19, выходы которого соединены с отдельными входами регуляторов.1.

Система работает следующим обра- 25 зом, Регуляторы 1 обеспечивают поддер.жание загрузки.каждой мельницы на постоянном значении, предпочтительно близком к максимальному, по сигналу от датчиков 7.

Регулятор,5 стабилизирует разрежение в топке по сигналу от датчика 11.

Регулятор 3, воспринимая изменение тепловыделения в топке от датчика 13 или изменение задания от интеграль" ного задатчика 14, изменяет расход общего воздуха на котел. При этом сигнал по скорости изменения расхщ Ф воздуха от датчика 12 реализует обратную связь по регулируемому пара40 метру. Ори подключении датчика 12 посредством дифференцирующего звена 3 1 реализуется гибкая обратная связь по регулируемому параметру, которая повышает устойчивость регулятора. общего воздуха.

Изменение расхода общего воздуха. приводит практически к мгновенному пропорциональному изменению расхода первичного воздуха .в мельницы.

86 6

В результате изменения расхода первичного воздуха на регуляторы 1 поступает сигнал по скорости изменения расхода первичного воздуха. Это обеспечивает более точное поддержание загрузки мельниц в переходном режиме, стабилизацию таким образом генерирующей способности динамического слоя топлива и соответственно концентрации пыли в потоке аэросмеси. Вместе с этим на регулятор 5 поступает сигнал по второй производной изменения суммарного расхода топливовоздушной смеси (s рассматриваемой схеме расход топливовоздушной смеси прямо пропорционален расходу первичного воздуха) от датчиков 10 посредством дифференциаторов 8, размножителей 9, сумматора 17 и дополнительного дифференциатора 16, а также сигнал по скорости изменения задания от интегрального эадатчика 14 посредством дополнительного дифференциатора 16.

Это обеспечивает в динамике более точную стабилизацию разрежения, локализацию присосов и т.п. Если при этом в результате, например, изменения соотношений торф - уголь, влажности топлива или его качества произошло нарушение оптимального соотношения топливо - воздух в камере сгорания, регуляторы 1 осуществляют коррекцию генерирующей способности слоя топлива в мельницах (соответственно коррекцию концентрации пыли в потоке аэросмеси) по сигналу от датчика 18 посредством корректирующего прибора

19 путем оптимизации загрузки мельниц.

В результате повышается точность регулирования расхода топливовоздушной смеси, соответственно точность и качество регулирования процесса горения в широком диапазоне нагрузок при разного рода нарушениях соотношений размалываемых топлив, их качественных характеристик, а также устраняется ограничение по мобильности котла.

1040286

Составитель

Ю

Редактор О.Филиппова Техред И.Моргентал Корректор Л.Ливринц

Заказ 1095 Тираж Подписное

ВНИЦПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР }13035, Москва, )(-35, Раушская наб., д. "/5

Производственно-издательский комбинат Патент, r. Ужгород, ул„ Гагарина, II II

У Г ин 101