Способ управления тепловым режимом пылесистемы прямого вдувания и устройство для его осуществления

 

Использование: автоматическое управление котла с пылесистемой прямого вдувания . Сущность изобретения: измеряют температуру аэросмеси за сепаратором мельницы и поддерживают на заданном уровне с включением и отключением регулирующего клапана слабоподогретого воздуха и коррекцией заданной температуры в зави- . симости от режима подготовки топливовоздушной см еси с контролем состояния оборудования пылесистемы: вентилятора первичного воздуха, положения его направляющего аппарата, питателя топлива, командных сигналов Пуск пылесистемы и Сброс, Устройство для осуществления способа позволяет выполнять автоматическое управление со всеми переходами из одного режима в другой, 2 с.п. ф-лы, 1 ил. 1 табл, ел

СО 03 COR ET(КИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

S F 23 N 1/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4846504/06 (22) 09.07,90 (46) 07.03.93. Бюл, ¹ 9 (71) Ивановский энергетический институт им. В.И.Ленина и Сызранский турбостроительный завод (72) А.M.Äåìèí, Ю.С.Тверской и В,Ф.Першин (56) Авторское свидетельство СССР

N ã887799116688,, кKJлl, F 23 N 1/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР. № 1241026, кл. F 23 N 1/02, 1984, (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫМ

РЕЖИМОМ ПЫЛЕСИСТЕМЫ ПРЯМОГО

ВДУВАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕ СТВЛ Е Н ИЯ

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к способам управления тепловым режимом пылесистем прямого вдувания пылеугольных котлов преимущественно с MolloTKoBblMM мельницами, Целью изобретения является повышение точности управления в нестационарных режимах работы, Это достигается тем, что управление тепловым режимом пылесистемы прямого вдувания с индивидуальным вентилятором первичного воздуха, питателем топлива и трактом горячего и слабоподогретого воздуха осуществляют путем измерения температуры аэросмеси за сепаратором мельницы и поддержания ее на заданном уровне изменением расхода слабоподогретого воздуха, „,, 5U„„1800234 А1 (57) Использование: автоматическое управление котла с пылесистемой прямого вдувания. Сущность изобретения: измеряют температуру аэросмеси зэ сепаратором мельницы и поддерживают на заданном уровне с включением и отключением регулирующего клапана слабоподогретого воздуха и коррекцией заданной температуры в зави. симости от режима подготовки топливовоздушной смеси с контролем состояния оборудования пылесистемы: вентилятора первичного воздуха, положения его направляющего аппарата, питателя топлива, командных сигналов "Пуск" пылесистемы и

"Сброс", Устройство для осуществления способа позволяет выполнять автоматическое управление со всеми переходами из одного режима в другой, 2 с,п. ф-лы, 1 ил.

1 табл, 1 дополнительно формируют управляющие Co сигналы "Пуск",-"Сброс", определ ют состо- С) яние вентилятора первичного воздуха и пи- С) тателя и степень открытия направляющего аппарата вентилятора первичного воздуха, отключают регулирующий клапан слабоподогретого воздуха и корректируют заданную температуру аэросмеси, причем регулирующий клапан слабопоаогретого воздуха отключают после поступления ко- а манды "Пуск" и включения вентилятора первичного воздуха и включают при достижении заданной степени открытия направляющего аппарата вентилятора первичного воздуха, корректируют заданную температуру аэросмеси до включения питателя топлива, а отключение воздействия нэ регулирующий клапан слабоподогретого

1800234

55 воздуха осуществляют после поступления команды "Сброс", Работа способа отражена в таблице состояний.

Состояние технологического оборудования в тракте первичного воздуха опреде ляет режим вентиляции пылесистемы.

Отключение вентилятора первичного воздуха в режиме планового остэнова пылесисте- мы в резерв после поступления команды

"Сброс" осуществляется в заключительной стадии после останова питателя и мельницы и означает отключение воздействия на регулирующий клапан слабоподогретого воздуха с соответствующим прекращением управления тепловым режимом. Регулирующии клапан остается в открытом положении, обеспечивая требуемую вентиляцию пылесистемы слабоподогретым воздухом. В режиме пуска из холодного или горячего состояния после поступления команды

"Пуск" и включения вентилятора первичного воздуха отключение воздействия на регулирующий клапан обеспечивает вентиляцию пылесистемы слабоподогретым воздухом в начальной стадии пуска, когда направляющий аппарат вентилятора первичного воздуха еще закрыт либо начал приоткрываться, но вентиляция горячим воздухом незначительна. Регулирующий клапан включает после вывода вентиляции пылесистемы в регулировочный режим, о чем свидетельствует открытие направляющего аппарата больше заданного значения, Повышение точности управления тепловым режимом пылесистемы в режиме пуска дополнительно обеспечивается коррекцией заданной температуры аэросмеси в режиме пуска до включения питателя топлива. Наряду с регулируемым увеличением скорости прогрева пылесистемы это способствует обеспечению требуемых условий перехода из одного режима в другой.

На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ. .Устройство содержит регулятор 1 с датчиком 2 температуры и задатчиком 3 температурй аэросмеси за сепаратором, который через первый блок 4 коммутации воздействует на регулирующий клапан 5 слабоподогретого воздуха. Устройство содержит также датчик 6 положения направляющего аппарата вентилятора первичного воздуха, блок

7 сравнения с зэдатчиком 8 степени открытия направляющего аппарата, элемент 9 И, первый вход которого соединен с выходом блока 7 сравнения, второй с выходом первого триггера 10, выход которого соединен также с первым входом второго триггера 11, 5

Второй вход триггера 11 соединен с выходом элемента 9 И.а выход с первым входом элемента 12 ИЛИ, к второму входу которого инверсно подключен датчик 13 состояния вентилятора первичного воздуха. а выход связан с вторым входом первого блока 4 коммутации, При этом первый вход первого триггера 10 соединен с формирователем 14 команды "Пуск" пылесистемы, а второй с формирователем 15 команды "Сброс". Устройство содержит также задатчик 16 максимальной температуры сушильно-вентилирующего агента, подключенный к первому входу сумматора 17, второй вход которого соединен с эадатчиком 3, Выход сумматора.17 через второй блок 18 коммутации подкл ачен к входу регулятора 1, Второй вход блока 18 коммутации соединен с выходом третьего триггера 19, первый вход которого соединен с выходом элемента 9 И, а второй вход с датчиком 20 состояния питателя топлива.

Датчик 13 состояния вентилятора первичного воздуха формирует сигналы о включении и отключении вентилятора, датчик 19 состояния питателя топлива — о включении питателя. При включенном состоянии оборудования нэ датчиках формируется логический сигнал "1" (единица), при отключенном

"0" (ноль), Блок 7 сравнения формирует командный сигнал заданной степени открытия направляющего аппарата вентилятора первичного воздуха по разности сигналов от датчика 6 положения направляющего аппарата и задатчика 8 степени открытия направляющего аппарата. В зависимости от знака рассогласования разности входных сигналов на выходе формируется логический "0" или "1", который управляет элементом 9 И. Сумматор.17 формирует разность заданных в зависимости от режима работы установки значений температур от задатчика 3 температуры аэросмеси и задатчика 16 максимальной температуры сушильно-вентилирующего агента, Величина сигнала эадатчика 16 устанавливается на 15 — 20 С ниже максимально допустимой по условиям взрывобезопасности пылесистемы.

Триггеры 10, 11, 19 выполняют функцию памяти, формируют на выходе логический сигнал "1", при наличии логической "1" на первом входе. При подаче логической "1" на второй вход(сброса памяти) на выходе формируется логический "0", Второй вход имеет приоритет над первым, Первый триггер 10 по.сигналу от формирователя 14 команды

"Пуск" пылесистемы формирует нэ выходе логический сигнал "1", который можно снять до завершения пускового режима с помощью формирователя 15 команды

"Сброс".

1800234

10

20

35

Блоки 4 и 18 коммутации представляют собой группы контактов, выходы которых совмещены с выходами блока коммутации.

Положение контактов определяется логическим сигналом "0" или "1" на втором (управляющем) входе. Первый блок 4 коммутации предназначен для отключения воздействия регулятора 1 на регулирующий клапан 5 слабоподогретого воздуха по сигналу от элемента 12 ИЛИ, формирующего команду запрета в зависимости от режима работы пылесистемы; оп ределяемого состоянием оборудования тракта сушильно-вентилирующего агента по сигналам от датчика t3 состояния вентилятора первичного воздуха и второго триггера 11, Инверсное подключение датчика 13 позволяет при отключенном вентиляторе первичного воздуха сформировать на выходе элемента 12 ИЛИ логическую "1". Сигнал на выходе элемента

12 ИЛИ определяется таблицей истинности состояний:

Вх1 Вх2 Вх2 Вых

1 1 0 1

1 0 1 1

0 0 1 1

0 1 0 0 где Вх2 означает результат инверсии сигнала Вх 2 на элементе ИЛИ.

Второй блок 18 коммутации предназначен для подключения к регулятору 1 корректирующего сигнала с выхода сумматора 17 по управляющему сигналу от третьего триггера 19, который в режиме пуска определяет наличие в пылесистеме топлива. Сигнал от задатчика 3 подключен к регулятору 1 и сумматору 17 с разными знаками. При подключении задатчиха 16 максимальной температуры сушильно-вентилирующего агента через блок 18 коммутации это обеспечивает самокомпенсацию сигнала от задатчика 3 независимо от его величины, При наличии на вторых (управляющих) входах блоков 4 и 18 коммутации логического "0" их контакты находятся в нормально замкнутом состоянии, При этом выход блока 18, соединенный с входом регулятора 1, обнулен, т,к. отключен от своего первого входа, на который поступает сигнал корректирующего задания с выхода сумматора 17. 50

Регулятор 1 поддерживает температуру аэросмеси за сепаратором на заданном для нормального режима эксплуатации значении по сигналам от датчика 2 и задатчика 3 температуры воздействием на регулирующий клапан 5 слабоподогретого воздуха через первый блок 4 коммутации. При отключении питателя топлива в режиме останова температура аэросмеси растет и регулятор с целью поддержания заданной темпера1уры открывает регулирующий клапан слабоподогретого воздуха. После отключения вентилятора на выходе датчика 13 состояния электродвигателя вентилятора формируется логический "0", который инвертируется на элементе 12 ИЛИ, и логическая "1" поступает на второй (управляющий) вход первого блока 4 коммутации, который отключает свой выход от первого входа, Воздействие регулятора на клапан отключается и при переводе пылесистемы в горячий резерв клапан остается в открытом состоянии, обеспечивая охлаждение подшипников вентигщтора.

При воздействии на формирователь 14 команды "Пуск" пылесистемы логическая, "1" поступает на первый вход первого триггера 10, на выходе которого формируется логическая "1", которая приводит в состояние готовности элемент 9 И и поступает на вход второго триггера 11. Логическая "1" с выхода второго триггера поступает на второй вход элемента 12 ИЛИ. После включения вентилятора первичного воздуха на датчике 13 состояния вентилятора формируется логическая "1". После инвертирования на элементе 12 ИЛИ этого сигнала логическая "1" на выходе элемента 12 ИЛИ определяется получением логической "1" на входе, соединенном .с выходом второго триггера 11, Обеспечивается вентиляция пылесистемы слабоподогретым воздухом.

После превышения сигнала от датчика 6 положения направляющего аппарата вентилятора заданного значения разность сигналов от датчика 6 и эадатчика 8 степени открытия направляющего аппарата, характеризующей переход вентиляции пылесистемы в регулировочный режим, обеспечивает подачу от блока 7 сравнения на первый вход элемента 9 И логической "1". По логической сумме двух сигналов элемент И обеспечивает подачу логической "1" на второй вход (сброс) второго триггера 11 и первый вход третьего триггера 19. Сброс памяти на втором триггере через элемент 12 ИЛИ обеспечивает подключение регулятора через первый блок 4 коммутации к регулирующему клапану слабоподогретого воздуха. Третий триггер 19 воздействием на второй (управляющий) вход блока 18 коммутации обеспечивает переключение его выхода к своему первому входу, и на вход регулятора подключается сформированный на сумматоре 17 сигнал корректирующего задания температуры сушильно-вентилирующего агента в режиме пуска. Температура сушильно-вентилирующего агента поддерживается на заданном значении. После

1800234

25

55 включения питателя топлива датчик.20 состояния питателя формирует командный сигнал в виде логической "1" и осуществля.ется сброс памяти нэ третьем триггере. Второй блок 18 коммутации отключает сигнал корректирующего задания от регулятора и при поступлении в пылесистему топлива регулятор осуществляет стабилизацию температуры ээросмеси на знвчении, соответствующем сигналу от задэтчика 3.

Третий триггер переходит в исходное состояние готовности. При воздействии на формирователь 15 команды "Сброс" на выходе первого триггера появляется логический

"О", соответственно элемент 9 И и второй триггер 11 переходят в исходное состояние для следующего пуска пылесистемы.

Воздействием нэ ээдатчик 8 корректируется включение регулятора в пусковой режим в зависимости от нижней границы рабочего диапазона вентиляции пылесистемы.

Воздействием на задатчик 16 максимальной температуры сушильно-вентилирующего агента в режиме пуска изменяется режим прогрева пылесистемы.

Способ может быть реализован кэк с применением обычных электронных средств, так и программируемых контроллеров, например типа "Ремиконт", Таким образом, предлагаемые способ и устройство позволяет повысить точность управления тепловым режимом в нестационарных режимах работы пылесистемы прямого вдувания..Это осуществляется за счет непрерывного контроля состояния оборудования пылесистемы и определения режима работы.

Это позволяет обеспечить управление подачей слабоподогретого воздуха во всех режимах, в т.ч. пуска и останова, повышение долговечности оборудования при переводе пылесистемы в горячий резерв, охлаждение пылесистемы в режиме пуска до вывода регулирующего органэ вентиляции в рабочий диапазон, управление режимом прогрева с последующим переходом в нормальный тепловой режим.

Экономический эффект от применения способа определяется экономией топлива.

Повышение точности управления тепловым режимом пылесистемы обеспечивает выравнивэние теплообмена продуктов горения с теплонослтелями в поверхностях нагрева, что ведет к снижению потерь тепла с уходящими газами и соответственно к повышению КПД котла, Также уменьшаются затраты нэ ремонт оборудования пылесистемы, Повышение надежности и увеличение сроков межремонтного периода обеспечивает уменьшение потерь от недовыработки пара с котла, Сокращение времени прогрева пылесистемы, т.е. подготовки к вводу в общий процесс регулирования тепловой нагрузки котла, также обеспечивает уменьшение недовыработки пара, Прекращение вентиляции остановленной пылесистемы обеспечивает перераспределение воздуха между пылесистемами. Увеличение вентиляции работающих пылесистем позволяет повысить их производительность и в конечном итоге также пэросьем с котла.

Формула изобретения

1. Способ управления тепловым режимом пылесистемы прямого вдувания с индивидуальным вентилятором первичного воздуха, питателем топлива и трактом горячего и слабоподогретого воздуха путем измерения температуры ээросмеси за сепаратором мельницы и поддержания ее нэ заданном уровне изменением расхода слабоподогретого воздуха, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения точности управления в нестэционарных условиях, формируют управляющие сигналы "Пуск" и.

"Сброс", определяют состояния вентилятора первичного воздуха и питэтеля и степень открытия нэправляющего аппарата вентилятора первичного воздуха, отключают регулирующий клапан слэбоподогретого воздуха и корректируют заданную температуру ээросмеси, причем регулирующий клапан слэбоподогретого воздуха отключают после поступления команды "Пуск" и включения вентилятора первичного воздуха и включают при достижении заданной степени открытия направляющего аппарата вентилятора первичного воздуха, корректи руют заданную температуру ээросмеси до включения питателя топлива, а отключение воздействия нэ регулирующий клапан слабоподогретого воздуха осуществляют после поступления команды "Сброс".

2, Устройство управления тепловым режимом пылесистемы прямого вдувания, содержащее регулятор с датчиком температуры и зэдатчиком температуры аэросмеси, за сепаратором соединенный через первый блок коммутации с регулирующим клапаном слабоподогретого воздуха, датчик положения и задатчик степени открытия направляющего аппарата вентилятора первичного воздуха, блок сравнения, задатчик максимальной температуры сушильно-вентилирующего агента и второй блок коммутации, подключенный к входу регулятора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления в нестэционарных режимах, оно содержит датчик состояния электродвигателя венти1800234

1О

Таблица состояний пылесистемы где ВПВ - вентилятор первичного воздуха; НА - направляющий аппарат;! - наличие сигнала/включение воздействия; 0- отсутствие сигнала/отключение воздействия; *- безразличное отношение к сигналу; Т - заданное значение температуры аэросмеси;Л Т - поправка на температуру в режиме пуска, лятора первичного воздуха, датчик состояния электродвигателя питателя топлива, формирователи команд "Пуск" и "Сброс", три триггер, элемент И, элемент ИЛИ и сумматор, причем датчик положения направляющего аппарата вентилятора первичного воздуха и задатчик степени открытия направляющего аппарата соединены с блоком сравнения, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера; входы которого соединены с формирователями команд "Пуск", и "Спуск", а выход — с первым входом второго триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента И, а выход — с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с датчиком состояния электродвигателя вентилятора первичного воздуха, а выход—

5 с вторым входом первого блока коммутации, задатчик максимальной температуры сушильно-вентилирующего агента соединен с первым входом сумматора. второй вход которого соединен с задатчиком температуры

10 аэросмеси, а выход — с первым входом второго блока коммутации, второй вход которого подключен к выходу третьего триггера, входы которого соединены с выходом элемента M и датчиком состояния электродви15 гателя питателя топлива, 1800234

Составитель А.Демин

Редактор Л.Волкова Техред М.Моргентал Корректор O,Êðàsöîâà

Заказ 1155 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

I3 I5 I4 (! l ! ! ! ! L! ! ! ! ! !

I !

L! ! ! !

Т! ! ! ! ! ! ! !

I ! (!