Система автоматического регулирования газовоздушного режима котлоагрегата

 

Изобретение позволяет повысить статическую точность регулирования. Система содержит датчики 1, 2, 3 содержания кислорода в продуктах сгорания , датчик мощности двигателя дутьевого вентилятора, датчик мощности двигателя дымососа, задатчик 4 по нагрузке, датчик 5 разрежения в топке , корректирующий регулятор 7 разрежения , основной регулятор 8 общего воздуха, исполнительный механизм 9 регулирующих органов вентилятора, основной регулятор 10 разрежения, исполнительный орган 11 регулирующих органов дымососа, нелинейный блок 12 для ввода неравномерности по нагрузке по величине содержания кислорода, сумматор 13, аналого-релейные преобразователи (АРП) 14 и 15, датчики 16, 17, 18, 19 опорных сигналов. При существенном изменении содержания кислорода , выходящем за установленную зону нечувствительности, АРП 14 отключается и своими контактами отключает сигнал корректирующего регулятора 6 и подключает к АРП 14 датчики 16 и 17. Этим обеспечивается достаточное точное поддержание значения кислорода в середине заданной зоны нечувствительности. Регулятор разрежения обеспечивает высокую статическую точность поддержания разрежения в топке строго в середине заданной зоны нечувствительности по разрежению . 2 з.п.-.флы, 3 ил. (Л со а а QD 0

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 F 23

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3996273/24-06 (22) 23. 12,85 (46) 15.01.88. Бюл. № 2 (71) Уральский филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им. Ф. Э. Дзержинского (72) И. Х. Рабовицер, Н. Е. Мельченко, А. М. Тихоненко и В. А. Арапов (53) 621.182.26(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1176145, кл. F 23 N 3/00, 1983. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ГАЗОВОЗДУШНОГО РЕЖИМА КОТЛОАГРЕГАТА (57) Изобретение позволяет повысить статическую точность регулирования.

Сисгема содержит датчики 1, 2, 3 содержания кислорода в продуктах сгорания, датчик мощности двигателя дутьевого вентилятора, датчик мощности двигателя дымососа, задатчик 4 по нагрузке, датчик 5 разрежения в топке, корректирующий регулятор 7 разрежения, основной регулятор 8 общего воздуха, исполнительный механизм 9 регулирующих органов вентилятора, основной регулятор 10 разрежения, исполнительный орган 11 регулирующих органов дымососа, нелинейный блок 12 для ввода неравномерности по нагрузке по величине содержания кислорода, сумматор 13, аналого-релейные преобразователи (АРП) 14 и 15, датчики 16, 17, 18, 19 опорных сигналов. При существенном изменении содержания кислорода, выходящем за установленную зону нечувствительности, АРП 14 отключается и своими контактами отключает сигнал корректирующего регулятора 6 и подключает к АРП 14 датчики

16 и 17. Этим обеспечивается достаточное точное поддержание значения кислорода в середине заданной зоны нечувствительности. Регулятор paspeжения обеспечивает высокую статическую точность поддержания разрежения в топке строго в середине заданной зоны нечувствительности по разрежению. 2 з.п.:.ф-лы, 3 ил.

На фиг. 3 дополнительно к элементам схемы по фиг. 1 показаны пропорциональные блоки 24 и 25 регуляторов, интегрирующие блоки 26 и 27 регуляторов.

На схеме по фиг. 1 датчик 1 содержания кислорода подключен к сумматору 13, выход которого соединен одновременно с входом АРП 1 4 и через нормально открытый контакт данного АРП

14 с входом корректирующего регулятора 6 общего воздуха, выход которого соединен с входом основного регулятора 8, к входам которого подсоединены также выходы датчика 2 мощности двигателя дутьевого вентилятора и задатчика 4. Выход регулятора 8 соединен с входом исполнительного механизма 9.

Нелинейный блок 12 подключен своим входом к задатчику 4, а выходом — к сумматору 13. К АРП 14 подсоединены через его нормально закрытые контакты датчики 16 и 17 опорных сигналов.

Полярность опорного сигнала датчика

16 положительная, а датчика 17 — отрицательная. Датчик 5 разрежения в топке соединен одновременно с входом

АРП 15 и через нормально открытый контакт данного АРП 15 с входом корректирующего регулятора 7 разрежения, выход которого соединен с входом основного регулятора 10 разрежения, к которому подсоединены также выходы датчиков 2 и 3 мощности двигателей дутьевого вентилятора и дымосеса.

Выход регулятора 10 соединен с входом исполнительного механизма ll. К АРП

15 подсоединены через его нормально закрытые контакты датчики 18 и 19 опорных сигналов. Полярность опорного сигнала датчика 18 положительная, а датчика 19 — отрицательная.

На схеме фиг. 2 по сравнению со схемой на фиг. 1 корректирующие регуляторы 6 и 7 выполнены в виде последовательно соединенных релейных

РП 20 и 21 и БИИ 22 и 23 соответственно, Нормально открытый контакт

АРП 14 установлен в цепи подключения релейного РП 20 к БИИ 22, а АРП 15— в цепи подключения релейного РП 21 к

БИИ 23.

На схеме фиг ° 3 по сравнению со . схемой на фиг. 1 корректирующие регуляторы 6 и 7 выполнены в виде пропорциональных блоков 24 и 25 регуляторов и интегрирующих блоков 26 и 27 регуляторов соответственно, Нормаль1 136679

Изобретение относится к технике регулирования газовоздушного режима мощных котлоагрегатов, оборудованных тягодутьевыми машинами для подачи

5 воздуха и отвода дымовых газов, Цель изобретения — повышение статической точности регулирования экономичности работы котлоагрегата за счет повышения вероятности. и, соответственно, времени нахождения регулируемых параметров в середине заданных зон нечувствительности, что повышает статическую и динамическую точность поддержания избытка воздуха и азрежения в топке котла.

На фиг. 1 представлена структурная ,схема системы автоматического регулирования газовоздушного режима котлоагрегата; на фиг. 2 — структурная схе-20 схема системы, в которой корректирующие регуляторы выполнены в виде последовательно соединенных релейного регулирующего прибора (РП) и блока импульсного интегрирования (БИИ), а нормально разомкнутые контакты аналого-релейных преобразователей (АРП) установлены в цепи подключения РП и

БИИ; на фиг. 3 — структурная схема сисистемы, в которой корректирующие ре- 30 гуляторы выполнены в виде отдельных блоков — пропорционального и интегрирующего, а контакты АРП установлены в цепях подключения сигналов к каждому из пропорционального и интегрирующего блоков.

Схема, приведенная на фиг. 1, содержит датчик 1 содержания кислорода в продуктах сгорания, датчик 2 мощности двигателя дутьевого вентилято- 40 ра, датчик 3 мощности двигателя дымососа, задатчик 4 по нагрузке, например, от регулятора мощности блока, датчик 5 разрежения в топке, корректирующий регулятор 6 общего воздуха, 45 корректирующий регулятор 7 разрежения, основной регулятор 8 общего воздуха, исполнительный механизм 9 регулирующих органов вентилятора, основной регулятор. 10 разрежения, исполнитель" ный механизм 11 регулирующих органов дымососа, нелинейный блок 12 для ввода неравномерности по нагрузке по величине содержания кислорода, сумматор 13, АРП 14 и 15, а также датчики 16 — 19 опорных сигналов.

На фиг. 2 дополнительно к элементам схемы по фиг. 1 показаны .релейные РП 20 и 21 и БИИ 22 и 23.

3 1366798 4 но открытые контакты АРП 14 установ- ющего органа изменяет производитель. лены в цепях подключения выхода сум- ность дымососа таким образом, чтобы матора к входам

13 о а пропорционального разрежение в топке и, соответственно, блока 24 регулятора и интегрирующего сигнал от датчика 5 разрежения не блока 26 регулятора, а выходы их под- изменились. Благодаря тому, что при ключены к основному регулятору 8 об- включении АРП 14 опорные сигналы датщего воздуха, Нормально открытые кон- чиков 16 и 17 отключаются т о АРП 14 такты АРП 15 установлены в цепи под- за счет размыкания его нормально заключения д тч к я атчика 5 разрежения к вхо- крытых контактов, под воздействием

10 дам пропорционального блока 25 pery- основного регулятора 8 избыток возлятора и интегрирующего блока 27 ре- духа устанавливается строго в соотгулятора, вьлоды которых соединены с ветствии с заданным значением, выход входами основного регулятора 10 раз- сумматора 13 близок к нулю, т.е. зарежения. 15 данное значение кислорода находится

Система работает следующим обра- строго в середине зоны нечувствизом. тельности и только тогда АРП 14 отЭ

При изменении избытка воздуха в ключается и своими контактами отклюкотле, например, за счет небольших чает сигнал корректирующего регуляизменений качества топлива, присосов тора 6 и подключает к АРП 14 датчики в топку и др. сиги сигнал от датчика 1 со 16 и 17. В результате обеспечивается держания кислорода (фиг. 1) изменяет достаточно точное поддержание значесвое значение. Если величина откло- ния кислорода в середине заданной нения кислорода не превышает заданной зоны нечувствительности, что повышазоны нечувствительности, определяе- 25 ет статическую точность системы автомой установленными значениями опорных регулирования и повышает ее качестсигналов датчиков 16 и 17, то АРП 14 во. не срабатывает, его нормально откры- Аналогично работает и регулятор тый контакт остается открытым, коррек- разрежения, обеспечивая высокую статирующий регулятор 6 не включается и 30 тическую точность поддержания разреего задание основному регулятору 8 жения в топке строго в середине затоже не изменяется. В результате ос- данной эоны нечувствительности по новной регулятор 8 не включается в разрежению. При этом уменьшается час:работу и обеспечивается стабильность тота срабатывания исполнительного мегазовоздушного режима котла, развяз- ханизма 11, что доп лни ел о ополнительно способка частотных характеристик регулято- ствует повышению надежн с

35 ости его ар ром воздуха и топлива и др. При существенном изменении избытка воздуха При изменении нагрузки котла сигв топке содержание кислорода изменяет нал от задатчика 4 (фиг. 1) изменяет свое значение настолько, что оно вьг 4О свое значение д д и по его воздействием ходит за установленную зону нечувст- основной регулятор 8 воздуха изменявительности, сра атывает аб тывает АРП 14 и ет производительность вентил т р сигнал по кислороду с выхода сумма- изменяется его мощность и под дейсч тора 13 подключается к корректирую- вием сигнала от датчика 2 изменяется щему регулятору 6, который включает- 4> задание регулятору 10 разрежения, ся в работу и изменяет свое з е з ня т свое задание который изменяет производительность дымососа. Сигнал датчика 3 изменяет средством своего исполнит о сполнительного ме- свое значение и компенсирует изменеханизма 9 регулирующего органа изме- ние сигнала от датчика 2. При соотняет соответственно производитель- Во ветствующем п д р по бо е статических ханость вентилятора. При этом изменяет":рактеристик датчиков 2 и 3, задатчися мощность его двигателя и под воз- ка - и п р метр

4 и па аме ов настройки основных действием сигнала от датчика о датчика 2 конг регуляторов 8 и 10 можно достичь то,пенсируется изменение задания от кор- го, чтобы при возмущении нагрузкой ектирующего регулятора 6 основному значения содержания кислорода и разрегулятору 8 и, кроме того, изменяется задание регулятору 10 разреже- делы установленных зон нечувствительния, который посредством своего ис- ности. В этом случае процесс регулиполнительного механизма 11 регулиру- рования протекает только во внутрен-

8 6 ме дополнительно установлены два аналого-релейных преобразователя и по два к каждому из последних датчика опорных сигналов разной полярности, к входу одного из преобразователей подключен датчик содержания кислорода, а к входу другого — датчик разрежения в топке, нормально разомкнутые контакты первого преобразователя установлены в цепи подключения датчика содержания кислорода к корректирующему регулятору общего воздуха, нормально разомкнутые контакты второго преобразователя - в цепи подключения датчика разрежения к корректирующему регулятору разрежения, а нормально замкнутые контакты каждого из преобразователей установлены в цепях подключения к ним датчиков опорных сигналов.

5 136679 них контурах без подключения корректирующих регуляторов, а время регулирования не превышает 15-20 с.

Работа систем автоматического ре5 гулирования, схемы которых изображены на фиг. 2 и 3, аналогична работе системы по фиг. 1, так как их различие состоит только в аппаратурной реализации корректирующих регуляторов 1О и соответствующем ей месте установки нормально открытых контактов АРП 14 и 15.

Нелинейный блок 12 осуществляет требуемую неравномерность по нагрузке на установленное значение содержания кислорода. При изменении нагрузки регулятор воздуха поддерживает такое содержание кислорода, при котором сигнал на выходе сумматора Zp

13 неизменен во всем диапазоне изменения нагрузок котла.

Формула изобретения

1. Система автоматического регулирования газовоздушного режима котлоагрегата с дутьевым вентилятором и дымососом, содержащая регулятор общего воздуха с подключенными к нему 30 задатчиком нагрузки, датчиком мощно сти двигателя дутьевого вентилятора и корректирующим регулятором общего воздуха, связанным с датчиком содержания кислорода в продуктах сгорания 3 и регулятор разрежения с подключенньг ми к нему датчиками мощности двигателей дутьевого вентилятора и дымососа и корректирующим регулятором разрежения, связанным с датчиком разрежения 4О в топке, о т л и ч а.ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения статической точности регулирования, в систе-!

2. Система по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что при выполнении корректирующих регуляторов в виде последовательно соединенных релейного регулирующего прибора и блока импульсного интегрирования нормально разомкнутые контакты каждого аналого-релейного преобразователя установлены в цепи подключения релейного регулирующего прибора к блоку импульсного интегрирования.

3. Система по п . 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что при вь полнении корректирующих регуляторов в виде отдельных блоков — пропорционального и интегрирующего — нормально разомкнутые контакты аналого-релейного преобразователя установлены в цепи подключения датчика содержания кислорода или датчика разрежения в тотпсе к каждому блоку.

1366798

Составитель В. Модин

Техред Л. Олийнык Корректор А. Ильин

Редактор А. Огар

Тираж 510 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6816/37

Производственно-полиграфическое предприятие, r. ужгород ул ° Проектна в

П оектная 4