Способ автоматического управления процессом горения

 

Изобретение м.б. использовано при сжигании в топке парогенератора жидкого газообразного или твердого топлива с Постоянной или переменной теплотой сгорания, С целью повьшения .экономичности процесса сжигания топлива задание на тепловосприятие используют в качестве задания на расход воздуха, текущее значение тепловосприятия используют как показатель качества горения, сравнивают . разность текущего значения тепловосприятия и величину, пропорциональную скорости ее изменения, с заданным значением тепловосприятия и в соответствии с этим изменяют подачу воз - духа. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Р 23 М 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСМОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4238267/24-06 (22) 27.04.87 (46) 30.01.89. Бюл. Р 4 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) В.И.Жиляков,и В .Г.Дрючин (53) 621. 182.26 (088.8) (56) Плетнев Г.П. Автоматизированное управление объектами тепловых электростанций. М.: Энергоиздат, 1981, . с. 240. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГОРЕНИЯ (57) Изобретение м.б. использовано при сжигании в топке парогенератора

Изобретение относится к автоматическому управлению расходом воздуха при сжигании в топке парогенератора жидкого, газообразного или твердого топлива с постоянной или переменной теплотой сгорания.

Целью изобретения является повышение экономичности сжигания топлива путем повьппения точности управления процессом горения.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего предложенный способ.

Задатчиком 1 формируют сигнал задания Q> на тепловосприятие, который подают одновременно на входы регуляторов 2 и 3 расхода топлива и . расхода воздуха. Регуляторы обеспечивают подачу топлива и воздуха изме нением положения регулирующих органов 4, 5. Обратную связь по теплу 11, „„ЯО„„1455145 А1 жидкого газообразного или твердого топлива с постоянной или переменной теплотой сгорания. С целью повышения экономичности процесса сжигания топлива задание на тепловосприятие используют в качестве задания на расход воздуха, текущее значение тепловосприятия используют как показатель качества горения, сравнивают разность текущего значения тепловосприятия и величину, пропорциональную скорости ее изменения, с заданным значением тепловосприятия и в соответствии с этим изменяют подачу воздуха. 1 нл.

С измеряемому датчиком 6, подключают одновременно на входы регуляторов

2 и 3 топлива и воздуха. Устройство содержит также дифференциатор 7, вход которого соединен с выходом дат- р чика 6, а выход с третьим входом регулятора 3.

Способ с помощью указанного уст- © ройства осуществляют следующим образом.

4ь

Поскольку у объекта регулирования СЛ статическая характеристика тепла

Я вЂ” коэффициент избытка воздуха о, или расход воздуха при постоянном расходе топлива имеет экстремальный характер, то оптимальный расход воздуха определяется работой системы регулирования в точке экстремума, в которой dg/ da = О. У объектов с экстремальной статической характеристикой сигнал на выходе объекта изменя1455145 ется в соответствии со статической характеристикой, т.е. временная характеристика Q(t) также имеет экстремум и dQ/й = О всегда при aQ/ =0, причем знаки dQ/dt и BQ/Bo(всегда совпадают (при нахождении рабочей точки справа от точки экстремума).

Таким образом, при 8Q/Bl = 0 всегда

dQ/dt = О, при d Q/dd О dQ/dt ° 0 при дЯ/ dg (О dQ/dt (О, Поэтому при поиске экстремума статической характеристики можно использовать условие dQ/dt = О. Поэтому обратную связь по скорости изменения 15 тепла dQ/dt, измеряемой дифференциатором 7, подключают на вход регулятора 3 воздуха. Регулятор 3 при помощи регулирующего органа 5 подает количество воздуха, необходимое для полного сго- 20 рания топлива, обеспечивая плавный подход к точке экстремума статической

1 характеристики, В тот момент, когда текущее значение тепловосприятия станет равным его заданному значению, 25 т.е. когда Q Q, скорость изменения тепловосприятия dQ/dt на выходе дифференциатора 7 станет равной нулю.

Регулятор 2 подает минимально необходимое количество топлива для обеспе- 30 чения заданного тепловосприятия„ а регулятор 3 — оптимальное количество воздуха для полного сгорания топлива.

Таким образом, при условии Q -Q = 0 величина 0 = О, регуляторы 2 и 3 не изменяют положения регулирующих органов 4 и 5. Экстремум статической характеристики достигнут, система обеспечивает экономическое сжигание топлива. 40

На вход регулятора 3 воздуха поступает сигнал Q -(Q KQ) поэтому в точке экстремума Qp-(Q-KQ)=О, и это условие будет сохраняться до тех пор, пока под влиянием возмущений точка 45 экстремума не сдвинется. Здесь Кпостоянный коэффициент. В реальных условиях работы системы условие QГ (Q-KQ) =0 может выполняться не только при Q=0» =О, но и при любом Q = яо (Q>-®К. Однако выполнение этого условия при- Q40 возможно только на весьма малом интервале времени. Если при ЯфО сигнал О -(Q-KQ)=0, то QgQ>.

Это означает, что на входе регулято ра 2 топлива сигнал не равен нулю, регулятор 2 изменяет подачу топлива, изменяется текущее значение Ц, Q u сигнал Q>-(Q KQ) перестает быть равным нулю.

Таким образом, при работе системы возможны мгновенные значения Q -(QK )=О при ЯфО ЯфО. Однако в следую3 щий момент эти условия нарушаются, регулятор 3 воздуха изменяет подачу воздуха и обеспечивает движение системы к точке экстремума. Только в. точке экстремума условие Q --(Q-Щ)=0

1 при Q=Q> и ЯфО сохраняется устойчиво на конечном интервале времени.

Если под влиянием возмущения точка экстремума сдвинулась вправо и Q ) О„ то величина сигнала на входе регулятора 3 Q -(Q-KQ) > О, и регулятор 3 увеличивает подачу воздуха до тех пор, пока сигнал Q>-(Q -КЯ) не станет равным нулю. Это произойцет только при Q=O, =Q . Точка экстремума вновь достигнута. Если точка экстремума сдвинулась влево и Я (О, то сигнал

Q+-(Q-KQ) (О, .регулятор 3 уменьшает подачу воздуха и при Q=O, Qy=0 сигна- лы на входах регуляторов 2 и 3 снова равны нулю. Точка экстремума достигнута.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом горения, заключающийся в измерении текущего значения тепловосприятия, формировании заданного значения тепловосприятия, изменении подачи топлива по отклонению текуще-. го значения тепловосприятия от его заданного значения и изменении подачи воздуха с учетом текущего значения тепловосприятия, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения экономичности сжигания топлива путем повышения точности управления процессом горения, дополнительно измеряют скорость изменения тепловосприятия, определяют разность между текущим значением тепловосприятия и . скоростью его изменения и изменяют подачу воздуха по отклонению этой разности от заданного значения расхода воздуха, в качестве которого используют заданное значение тепловосприятия.

Во х

Составитель А. Зосимов

Редактор О.Спесивых Техред JI.Îëèêíûê Корректор М,Демчнк

Заказ 7438/45 Тирах 488 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по,изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4