Устройство автоматического регулирования температурного режима прямоточного котла

 

УСТРОЙСТВО АВТОМАТ№1ЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕШЕРАТУРНОГО ПРЯМОТОЧНОГО КОТЛА, снабженного пароохладителями , содержащее регулятор , температуры пара, управляющий клапаном впрыска воды в первый по , ходу пара пароохладитель, регулятор состояния рабочей среды до пароохладителя, управляющий клапаном подачи питательной воды или топлива, датчики статических задающих сигналов, подключенные к входу регулятора состояния рабочей среды, и подключенную к входу последнего корректирующую цепь от датчика, характеризующего величину расхода воды на впрыск, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения надежности путем предотвращения недопустимых повьшгений температуры рабочей среды в тракте котла, корректирующая цепь выполнена в виде последовательно соединенных пи-регулятора, блока суммирования и блока ограничения, причем к входу пи-регулятора подключен (Л датчик, характеризующий расход воды на впрыск, датчики статических задающих сигналов подключены к входу блока суммирования, а выход блока ограничения подключен к входу регулятора состояния рабочей среды.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) Я0(11) (sl)4 F 22 G 5/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3719893/24-06 (22) 28.12.83 (46) 07.10.85. Бюл. Р 37 (72) И.И.Айзенштат (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения (53) 621.182.26(088.8) (56) Пивень В.Д. и др. Автоматизация энергетических блоков. М.-Л .:

Энергия, 1965, с. 284, рис. 12-6. (54) (57) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА

ПРЯМОТОЧНОГО КОТЛА, снабженного пароохладителями, содержащее регулятор температуры пара, управляющий клапаном впрыска воды в первый по, ходу пара пароохладитель, регулятор состояния рабочей среды до пароохладителя, управляющий клапаном подачи питательной воды или топлива, датчики статических задающих сигналов, подключенные к входу регулятора состояния рабочей среды, и подключенную к входу последнего корректирующую цепь от датчика, характеризующего величину расхода воды на впрыск, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем предотвращения недопустимых повьш ений температуры рабочей среды в тракте котла, корректирующая цепь выполнена в виде последовательно соединенных ПИ-регулятора, блока суммирования и блока ограничения, причем к входу ПИ-регулятора подключен датчик, характеризующий расход воды на впрыск, датчики статических задающих сигналов подключены к входу блока суммирования, а выход блока ограничения подключен к входу регулятора состояния рабочей среды.

1 1183

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов в теплоэнергетике и предназначено, в частности, для автоматического регулирования температуры среды по 5 длине водопарового тракта прямоточных котлов, в том числе сжигающих .пыгеугольное топливо.

Цель изобретения — повышение надежности путем предотвращения не- 10 допустимых повышений температуры ,рабочей среды в тракте котла.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Температура пара эа первым по 15 ,ходу среды впрыскивающим пароохладителем 1 измеряется при помощи термопары 2, снабженной преобразователем 3 сигнала, выход которого подключен к блоку 4 дифференциро- 20 вания, а температура пара в промежутс-:ной точке парового тракта, например за ширмами второй ступени (Ш2), измеряется при помощи термопары 5, снабженной преобразовате- 25 лем 6 сигнала, выход которбго так же, как и выход блока 4 дифференцирования, подключен к входу регулятора 7 температуры пара. Выход регулятора

7 подключен к входу исполнительного механизма 8 регулирующего клапана 9 впрыска.

Для регулирования состояния среды . в раннем сечении водопарового тракта (до первого пароохладителя)предусмот — 35 рен регулятор 10 питания, выход которого подключен к исполнительному механизму 1! регулирующего органа 12 подачи питательной воды. К входу регулятора 10 питания подключены:выходы40 блока 13 суммирования и блока 14 умножения. К входу блока 13 суммирования подключен выход блока 15 дифференцирования, к входу которого подключен датчик 16 давления среды за зоной максимальной теплоемкости, например за НРЧ вЂ” нижней радиационнои частью.

К другому входу блока 13 суммирования подключен выход блока 17 умножения, к входам которого подключены датчик 50

18 расхода и датчик 19 давления среды в ранней точке тракта, например за

ВРЧ-верхней радиационной частью, Сигнал датчика 19 давления вносит поправку в сигнал расхода среды от датчика SS

18, учитывающую влияние давления на удельный объем среды, сказывающийся на величине, сигнала по расходу сре780 2 ды. Таким образом, выход блока 13 суммирования представляет собою сигнал по "теплу" за ВРЧ.

К входам блока 14 умножения подключены датчик 20 расхода питательной воды и выход корректирующей цепи, состоящей из последовательно соединенных датчика 21 положения исполнительного механизма, а следовательно, жестко с ним связанного регулирующего клапана впрыска, импульсного регулирующего блока 22, блока 23 интегрирования, образующего вместе с блоком 22 ПИ-регулятор 24, блока 25 суммирования и блока 26 ограничения. К входам блока 25 подключены также датчики 27 и 28 статических задающих, сигналов.

Устройство работает следующим образом.

В основных режимах эксплуатации котла регулятор 7 температуры поддерживает заданное значение регулируемой им температуры пара в определенной точке парового тракта котла, например за ширмами второй ступени

Ш2 путем воздействия на исполнительный механизм 8 регулирующего клапана 9 впрыска.

Регулятор 10 состояния рабочей среды, получающий через блок 14 умножения корректирующий сигнал, характеризующий величину расхода воды на впрыск, поддерживает такое состояние рабочей среды до пароохладителя, например за ВРЧ, воздействуя на регулирующий орган 12 подачи питательной воды (или топлива), при котором величина открытия клапана впрыска в установившемся режиме составляет около

50Х. Следовательно, в зависимости от фактического распределения тепловосприятия между поверхностями нагрева, которое определяется перечисленными эксплуатационными факторами, регулятор состояния рабочей среды будет поддерживать разное значение параметра, характеризующего ее состояние, в частности температуру среды перед пароохладителем, стремясь в конечном счете под действием корректирующего сигнала обеспечить выведение регулирующего клапана впрыска в среднее положение.

При уменьшении доли тепловосприятия перегревательных поверхностей нагрева (например, ширм 1 и 2 ступечей в приведенной на схеме) регулятор .

)83780 з 1 температуры, стремясь удержать ре- гулируемую им температуру, будет прикрывать регулирующий клапан впрыска. При этом ПИ-регулятор корректирующей цепи, настроенный на поддержание регулирующего клапана впрыска в среднем положении, будет увеличивать задающий сигнал регулятору состояния рабочей среды, который благодаря этому будет повышать температуру (энтальпию) рабочей среды в ранней точке в соответствии с увеличением заданного значения, уменьшая расход питательной воды (или увеличивая подачу топлива) . Если уменьшение доли тепловосприятия перегревательных.поверхностей нагрег ва окажется весьма значительным, то задающий корректирующий сигнал может превысить максимально допустимое значение температуры среды в ранней точке тракта, например за

ВРЧ, согласно схеме. Это однако не приведет к недопустимому повышению температуры среды в этой ранней точке тракта, так как блок ограничения, настроенный на максимально допустимое значение задающего сигнала, не пропустит на регулятор задающего сигнала, превышающего указанное значение, и тем самым исключит возможность повышения регулятором тем- пературы в ранней точке тракта выше предельно допустимого по условиям надежности значения. Это предельно допустимое значение температуры среды в ранней точке будет поддерживаться регулятором до тех пор, пока благодаря соответствующим эксплуатационным мероприятиям (очистка перегревательных поверхностей нагрева, нормализация воздушного режима) будет увеличено тепловосприя1О

О тие перегревательных поверхностей нагрева до значений близких к расчетным.

В .указанный не очень длительный

$5 период действия блока ограничения открытие регулирующего клапана впршска окажется менее 50Х. Однако это только увеличит диапазон регулятора температуры в сторону ее снижения, т.е. не понизит надежности работы соответствующих поверхностей нагрева (Ш1 и Ш2).

Устройство обеспечивает увеличение диапазона действия корректив рующей цепи эа счет использования в ней ПИ-регулятора и исключает возможность при неблагоприятных режимах работы котла превьш1ения температурОй среды в ранней точке водопарового тракта предельно допустимого значения, что повышает надежность и долговечность работы металла также и промежуточных поверхностей нагрева котла.

ИРЧ ВРч

Составитель M.Ëàýóòoâ

Редактор С.Патрушева Техред A.Êèêeìåýeé Корректор В.Синицкая

Заказ б255/39 Тираж 403 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4