Система управления преобразованием энергии продуктов сжигания топлива

 

Изобретение относится к теплоэнергетике . Целью изобретения является повышение точности поддержания параметров теплоносителя при преобразовании энергии продуктов сжигания топлива с их вытяжкой дымососом, имеющим регулируемую частоту вращения, и с теплопередачей от горячих газов теплоносителю через промежуточным контур, заполненный промежуточным теплоаккумулирующим теплоност ел ем и имеющий циркуляционный насос с регулируемой частотой вращения. Это достигается тем, что по температуре, измеренной датчиком 15, задают значения расхода отходящих газов и частоты вращения циркуляционного насоса 8. Частоту вращения насоса 8 регулируют по температуре, измеренной датчиком 15, а частоту вращения дымососа 12 изменяют до достижения расхода газов, измеренного датчиком 16, значения, равного заданному„ 2 ил. С (Л с:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 Г 23 N 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4328149/06 (22) 16.11.87 (46) 23.06.91. йап, Р 23 (71) Московский горный институт, Производственное объединение "Белгородский завод энергетического машиностроения" и Научно-производственное объединение "Государственный институт прикладной химии". (72) А.С. Бурчаков, A. В. Ковальчук, Г.И. Селиванов, И.И. Волояиновский, В.Н. Закривидорога, В.Д. Велоус, В.А.Зайцев, В.А.Грязнов, В.А.Сараев, И.А.Семерикова, Н.Г.Сагайдакова и Н.И.Миронова (53) 621.182.26 (088.8) (56) Энергетика мира, М.: Энергия, 1979, с. 40. (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕИ1И ПРЕОВРАЗОВАНИЕМ ЭНЕРГИИ ПРОДУКТОВ СИИГАИИЯ ТОПJ5fBA (57) Изобретение относится к теплоИзобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано дпя преобразования и утилизации энергии продуктов газификации топлива, например угля и мазута.

Целью изобретения является повышение точности поддержания параметров теппоносителя при преобразовании энергии продуктов сжигания топлива с их вытяжкой димососом, имеющим регулируемую частоту вращения, и с теплопередачей от горячих газов теплоносителю через вынесенный, н том числе и коаксиальний, контур, заполненный промежуточным теппоаккумулирующим

ÄÄSUÄÄ 1657880 А1 энергетике ° Целью изобретения янпяется повышение точности поддержания параметров теплоносителя при rrpen5разовании энергии продуктов сжигания топлива с их вытяжкой димососом, имеющим регулируемую частоту вращения, и с теплопередачей от горячих газог теплоносителю через промеж точный контур, заполненный промежуточным теплоаккумулирующим теплоносителем и имеющий циркуляционный насос с регулируемой частотой вращения. Это достигается тем, что по температуре, измеренной датчиком 15, задают значения расхода отходящих газон и частоты вращения циркуляционного насоса 8. Частоту вращения насоса 8 регулируют по температуре, измеренной датчиком 15, а частоту вращения димососа 12 изменяют до достижения расхода газов, измеренного датчиком

16, значения, равного заданному. 2 ил . теплоносителем и имеющий циркуляционный насос с регулируемой частотой М вращения.

На Аиг. 1 представлена Аункциональ-

L ная схема системы для осуществления способа, имеющей промежуточный коаксиальный контур; на фиг. 2 — то же, с некоаксиальным контуром.

Система содержит котел-утилиза- :В тор 1 с теплоотводящим контуром 2, Ъ электрогенератор 3, установленный на валу турбины 4, конденсатный выход которой через холодильник 5, содержащий внутри себя охлаждающий контур 6, связан с нсасем питатель1657880 ного насоса 7, Вход контура 2 через циркуляционный насос 8 соединен с вынесенным колксилльным контуром 9 теплопередлчи (или неколксилльным вынесенным контуром 9, см.фнг.?), 5 внутри которого рлсп ложен второй теплоотводящнй контур 10, выход которого связан с входом турбины 4.

Вход котла-утилизлтора 1 трубопроводом 11 через дымосос 12 связлн с угольным глзогенерлтором (нл чергеже не поклзлн) .

Дымосос 1? сочленен с налом асинхронного электродвигателя 13 с короткозамкнутым ротором, стлтор ко15 торого злпитая от блока 14 управления.

Внутри вынесенного колксилльного контура 9 установлен длтчик 15 температуры в зоне плроперегревателя контура 10.и датчик 16 расхода дымовых газов через котел-утилизатор 1, установленный в любом месте прохода полного количества исходящих дымовых газов. 11иркуляционный насос 8 сочленен своим валом с валом асинхронного

25 электродвигателя 17 с короткозамкнутым ротором, статор которого злпитлн от своего блокл 18 управления, информационный вход которого по частоте вращения связан с валом ротора элект- 30 родвиглтеля 17. Выход 15 датчика температуры соединен с информационным входом элемента 11 сравнения (комплрлтора), выходом связанного с входом регулятора 20 температуры, а вхо- 35 дом — с выходом блока 21 задания тем- перлтуры. Выход регулятора 20 соединен с управляющим входом блока 18 управления, а также с задающим входом элемента 22 срлвнения (комплра- 40 тора), информационный вход которого связан с выходом длтчикл 16 расхода, а выход с входом регулятора ?3 расхода дымовых газов через котел-утилизатор 1. Выход регулятора ?3 соеди- 45 нен с управляющим входом блока 14 управления, информационный вход которого образован входом датчика 24 частоты вращения, связанным с валом электродвигателя 13, обмотки стато- 5р ра которого запитлны от преобразователя 25 частоты, силовой вход которого связан с питающей сетью, а управляюг ий вход — с выходом блока 26 преобразования координат (БПК), первый и второй управляющие входы которого соединены с выходами регуляторов 27 и 28 активной и реактивной состлвляюг1их;гока стлторл соответственно. Третий управляющий вход БПК

26 соединен с выходом генератора 29 синусоидлльных колебаний (ГСК) . На входах регуляторов 27 и 28 установлены элементы 30 и 31 сравнения (KoM плрлторы) соответственно, информационные входы которых соединены с соответствующими информационными выходами

БПК 26, а задающие входы — с выходами регулятора 32 скорости и блока 33 задания рабочего магнитного потока в зазоре электродвигателя 13. Выход сумматора 34 частот соединен с входом

ГСК 29. Один вход сумматора 34 частот соединен с выходом регулятора 32 скорости, а другой вход — с выходом датчика 24 скорости, с которым соединен также информационный вход компаратора 35, установленного на входе регулятора 32 скорости, причем задающий вход этого компаратора образует вход блока 14 управления электроприводом.

Преобразователь 15 частоты охвачен отрицательной обратной связью по фазным токам статора электродвигателя 13, переводящей этот преобразователь 25 частоты в режим источника тока. Данная обратная связь образована с выхода датчика 36 фазных токов на информационный вход Г>ПК 26. Выход электрогенератора 3 связан с энергосистемой (JI31I) 37 через шины 38 главной поверхностной подстанции (ГПП).

Способ с помощью предлагаемой системы осуществляют следующим образом.

Нагретые в газогенераторе дымовые исходящие газы через трубопровод 11 всасываются дымососом 12 и подаются в котел-утилизатор 1. Проходя сквозь теплоотводящий контур 2 котла-утилизатора 1, дымовые газы отдают тепло промежуточному теплоносителю, например воде, циркулирующему внутри контура 2 и внутри вынесенного, в том числе и коаксиального, контура 9 под действием циркуляционного насоса 8, обороты которого регулируются частотно-управляемым асинхронным электродвигателем 17, запитанным от блока 18 управления, силовой выход которого образован преобразователем частоты и амплитуды питающего напряжения. Аналогично регулируется число оборотов дымососа 12 частотно управляемым асинхронным электродвигателем 13 от блока управления 14, силовой выход которого образован преобразователем 25 частоты (ПЧ). Контроль температуры промежуточного теплоноси6 изобретения п ормул а

Система управления преобразовани— ем энергии продуктов сжигания топлива, вкпичаюп(ая инициировани< тепловыделения в зоне горения, теппопереда— чу от горячих газов теплоносителю в котле-утилизаторе и регулирование подачи воздуха B зону горения, о тл и ч а (o (((а я с я тем, что, с целью повьппения точности поддержания параметров теплоносителя при преобразовании энергии продуктов сжига.ния с вытяжкой их дымососом, имеющим регулируемуи частоту вращения, и с теплопередачей от горячих газов к теплоносители через вынесенньш, в том числе и коаксиальный, контур, 3;l— полненный промежуточным теплоаккумулирующим теплоносителем и имеип(им циркуляционный насос с регулируемой частотой вращения, дополнительно измеряют температуру промежуточного теплоносителя и расход orxoJlяп(их газов и частоты вращения дьпч(ососа и циркуляционного насоса, подачу воздуха регулируит изменением интенсивности вытяжки отходяп(их га зов, а теплопередачу от .гходящих газов теплоносители регулируют изменением скорости циркуляц(ш промежуточного теплоаккумулируищего теплоносителя, причем сравнивают измереннуи температуру отходя(п((х газов с заданной и по результатам формируют задания по частоте вращения циркуляционного насоса и по расходу отходящих газов через котел-утили затор, сравниваит измеренную частоту вращения циркуля(гионного насоса с заданной и изменяют частоту враг(ения циркуляпионного насоса и соответственно его производительность и скорость циркуляции промежуточного теплоносителя JIQ достижения температуры про((ежуточного теплоносителя заданного значения, сравнивают задание по расходу отходяг(их газов с измеренным его значением и по результатам сравнения формируют задание по частоте врагпения ды((ососа, это задание сравнивают с измеренной частотой вращения дымососа и изменяют последнию и соответственно производительность дымососа и расход воздуха в зону горения до достижения расходом отходят(х газов значения, соответствующего заданному значению температуры промежуточного теплоносителя.

5 1657880 тел я в зоне перон ерегревателя контура 10 осуп(еств((яется датчиком 15 температуры, а контроль дебита отходящих газов угольногn г а ln(енератора производится датчиком 16 расхода. Контур 5

10 выполнен традиционно, т.е. н нижней его части находится подогреватель, в средней части — исг(аритель, а в верхней части, на входе горячих дымовых газов, — пароперегреватель, в котором образуется кондиционное рабочее тело для турбины 4, врап(ающей на своем валу электрогенератор 3, вырабатывающий электроэнергию, передаваемую через главную по15 верхнос тную подс тан цию 38 к линии электропередачи 37 энергосистемы. ((тработанный пар конденсируется в холодильнике 5, охлажлаемый циркулирующей в контуре б водой. Далее конденсат самотеком игп(конденсатным насосом подается в емкость, из которой питательным насосом 7 запитывается тегглоотводящий контур 10, в па25 роперегревателе которого образуется кондиционное рабочее тело турбины 4, в качестве которого используется хладагент с соответствующей(температурой кипен;(я „напр((мер, хладон, углекислота и др, Далее цикл повт оряется.

При колебаниях температуры исходящих дымовых газов по сигналу, поступающему с датчика 15 температуры на информационный Rxnjl, компаратора 19, 35 возникает рассогласование между заданной температурой блоком 21 и реальной, Это рассогласование, преобразованное в управля:щпее напряжение, подается на регулятор температуры 20, 40 вырабатывающий управля(пщее воздействие, подаваемое на вход блока управления 18 скоростью врап(ения циркуляционного насоса 8. Одновременно этот же сигнал подается на задающий 45 вход компаратора 22, определяющий заданное количество дымового газа в единицу времени дпя обеспечения данной температуры. Информация, приходящая от датчика расхода 16, сравнива- 50 ется с заданием, поступающим на вход компаратора 22, и в виде напряжения рассогласования подается на вход регулятора 23 расхода дымового газа, с выхода которого подается сигнал на 55 управляющий вход блока !4 регулирования скорости вращения дымососа 12 путем воздействия HR его приводной асинхронный двигатель 13.

Фиг.1

Фиа 2

Составитель А. Зосимов

Редактор Л.Лашкова Техред С.Мигунова Корректор М. Самборская

Заказ 2428 Тираж 371 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям ври ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101