Устройство для автоматического регулирования процесса горения в котлоагрегате

 

Использование; автоматическое регулирование процесса горения в котлоагрегате. Сущность: устройство содержит датчики 1 и 2 расходов топлива и воздуха, регулятор 3 соотношения топливо-воздух, кислородомер 4, корректирующий регулятор 5 кислорода в отходящих газах, датчик 6 расхода пара, задатчик 7 кислорода в отходящих газах , формирователь 8 рассогласования и задатчик 9 номинальной нагрузки. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

„„5U „„1751607 А1 (si)s F 23 и 1/02 (22) 09.02.90 (46) 30,07,92. Бюл, % 28 (71) Уральский филиал Всесоюзного научноисследовательского и конструкторского института "Цветметавтоматика" (72) А.И. Насретдинов и P.P.Çàðèïîà (56) Плетнев Г.П, Автоматическое регулиро-. вание и защита теплоэнергетических установок электрических станций. M.: Энергия, 1976, с,272-274.

Промышленная энергетика, 1988, Ь 8, с. 25-26. () Д

ГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТОРЕНИЯ В КОТЛОАГРЕГАТЕ (57) Использование; автоматическое регулирование процесса горения в котлоагрегате.

Сущность: устройство содержит датчики 1 и

2 расходов топлива и воздуха, регулятор 3 соотношения топливо-воздух, кислородомер 4, корректирующий регулятор 5 кислорода в отходящих газах, датчик б расхода пара, задатчик 7 кйслорода в отходящих газах, формирователь 8 рассогласования и задатчик 9 номинальной нагрузки. 2 ил.

1751607

Изобретение относится к автоматизации "процесса Сжигания топлива в диапазоне изменения нагрузки котлоагрегата малой и средней мощности.

Известно устройство для регулирова- 5 ния процесса горения; содержащее регулятор соотйошенйя задание-воздух, кислородомер-с корректирующим регулятором кислорода и задатчиком содержания кислорода, датчик давления пара с коррек- 10 тирующим регулятором давления, задатчиком давления пара и датчиком расхода воздуха.

Однако данному устройству присущи 15 недостаточно высокая точность его срабатывания и длительность процесса регулирования, Кроме того, устройство не учитывает изменение содержания кислорода в отходящих газах при изменении нагруэ- 20 ки -котлоагрегата, что приводит к неоптимальному сжитанию топлива и ухудшению экологической обстановки, Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматического регу- 25 лировайия процесса горения в кбтлЬагрегате, содержащее регулятор соотйошения топливо-воздух с подключенными датчиками расхода топлива; воздуха и корректирующим регулятором кислорода в от- 30

" ходящих газах, к которому подключены кислородомер и задатчик содержания кислорода 8 отходящих газах.

В данйом устройстве недостаточно высокая точность регулирования обусловлена 35 тем, что оно не учитывает содержание кислорода в отходящйх газах.при изменении нагрузки котлоагрегата.

Цель изобретения — повышенйе точности регулирогания во всем диапазоне изме- 40 нения нагрузки коТлоагрегата.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического регулирования йроцзсса горения в котлоагрегате дополнительно содержит датчик расхода 45 пара, формирователь рассогласования и эадатчик номинальной нагрузки котлбагрегата. Корректирующий регулятор кислорода в нем соединен с регулятором соотношения .топливо-воздух через формирователь рас- 50 согласования, ко второму входу которого . подключен задатчик номинальной нагрузки. Задатчик содержания кислорода в отходящих газах выпблнен программйруемым на вход которого подключен датчик расхода Бб пара, На фиг.1 представлена функциональная схема; на фиг.2 — диаграмма зависимости содержания кислорода в отходящих газах.от изменения расхода пара от котла.

Устройство для автоматического регулирования процесса горения в котлоагрегате содержит датчики 1 и 2 соответственно расходов топлива и воздуха. Датчики 1 и 2 своими выходами подключены к соответствующему входу регулятора 3 соотношения топливо-воздух. Выход кислородомера 4 соединен с первым входом корректирующего регулятора 5 кислорода в отходящих газах, а выход датчика 6 расхода пара соединен со входом программируемого задатчика 7 кислорода в отходящих газах. Выход задатчика

7 подключен ко второму входу корректирующего регулятора 5, а выход последнего — к первому входу формирователя 8 рассогласования, со вторым входом которого соединен задатчик 9 номинальной нагрузки.

Выход формирователя 8 включен на третий вход регулятора 3.

Программируемый задатчик 7 кислорода должен быть настроен при наладке таким образом, чтобы с достаточной для эксплуатации точностью воспроизвести методом кусочно-линейной аппроксимации зависимость

02=f(F), где 0 - содержание кислорода в отходящих газах;

F — нагрузка (расход пара от котла), Устройство работает следующим образом, Регулятор 3 соотношения топливо-воздух (фиг.1), воздействуя на исполнительный механизм подачи воздуха (не показан), осуществляет регулирование по заданному соотношению топливо-воздух, соответствующему оптимальному коэффициенту избытка воздуха при номинальной нагрузке котлоагрегата (точка В на фиг.2), При этом на третий вход регулятора 3 должен поступать сигнал, равный нулю.

Это возможно, если содержание кислорода в отходящих газах соответствует значению 0z (фиг.2) при расходе пара от котла

Рнсм = Гш, при этом два сигнала, поступающие на входы корректирующего регулятора 5, от кислородомера и программируемого задатчика 7 равны по величине и противоположны по направлению. В этом случае ошибка содержания кислорода равна нулю и выходной сигнал корректирующего регулятора 5 будет постоянным во времени, а величина его определяется соотношением при настройке: вых.ном.5 = 0,5 (выхмвкс5 — живых.мин), где 1вцх.нсм.5 — выходной унифиЦированный токовый сигнал корректирующего регулятора кислорода в отходящих газах при номинальной нагрузке котлоагрегата;

1751607

l вых.макс.5, l,ых,M».5 — наибольший и наименьший унифицированные токовые выходные сиг- 5 налы корректирующего регулятора 5, На второй вход формирователя 8 рассогласования постоянно поступает сигнал от зэдатчика 9 номинальной нагрузки котло- 10 агрегата, определяемый из выражения

1вых.ном.9 = 0,5 (1вых.макс.5 1вых,мин.о) =

= — 1вых,ном.5, Таким образом, на входы формирователя 8 рассогласования одновременно посту- 15 пают.два унифицированных токовых сигнала, равные по величине и противоположные по направлению, а потому на третий вход регулятора 3 будет поступать равный нулю корректирующий сигнал от 20 формирователя 8.

При уменьшении нагрузки (расхода пара) котлоагрегата от F»M до Fii регулятор 3 соотношения топливо-воздух, воздействуя на исполнительный механизм подачи возду- 25 ха, в соответствии. с настройкой коЗффициента избытка воздуха для номинальной нагрузки Гном, приведет ее к уровню, соответствующему D-диаграммы (фиг.2). 3а счет уменьшения сигнала датчика 6 на второй 30 вход корректирующего регулятора 5 от зэдатчика 7 будет поступать сигнал содержания кислорода Oz . Нэ выходе регулятора

11

5 появляется, сигнал, увеличивающийся во времени по принятому закону регулирова- 35 ния, который затем в формирователе 8 вычитается из сигнала с задатчика 9 и в виде положительного сигнала коррекции поступает на третий вход регулятора 3, Регулятор

3, воздействуя на исполнительный меха- 40 низм, увеличивает подачу воздуха до тех пор, пока не достигнет. точки А (фиг.2), При увеличении нагрузки (расхода пара) котлоагрегата от Риом до Fiv регулятор 3 воздействует на исполнительный механизм 45 подачи воздуха в соответствии с настройкой коэффициента избытка воздуха для номинальной нагрузки FHQM и выводит ее на уровень Е (фиг.2). За счет увеличения сигнала от датчика 6 на второй вход корректирующе- 50 го регулятора 5 будет поступать сигнал с программируемого задэтчикэ 7, соответствующий содержанию кислорода Oz . На вы1Ч ходе регулятора 5 появится сигнал, уменьшающийся во времени по принятому закону регулирования, В формирователе 8 происходит вычитание выходных сигналов регулятора 5 и задэтчика 9, Отрицательный сигнал коррекции с формирователя 8 поступает на третий вход регулятора 3, который, воздействуя на исполнительный механизм, уменьшает подачу воздуха пока содержание кислорода не достигнет уровня С (фиг.2).

Таким образом, режим горения будет постоянно корректироваться так; что в диапазоне изменения нагрузки (расхода пара) котлоагрегата содержание кислорода в отходящих газах будет регулироваться в строгом соответствии с диаграммой на фиг.2.

Реализация данного изобретения обеспечит по вы ш ение точности регул и рова ния во всем диапазоне изменения нагрузки котлоагрегата, а следоватеЛьно, и позволит исключить перерасход топлива до 0,7 g, от его общего годового расхода на каждый котлоагрегат.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования процесса горения в котлоагрегате, содержащее регулятор соотношения топливо-воздух с подключенными к нему датчиками расходов топлива и воздуха, корректирующий регулятор, к которому подключены кис ьородомер и задатчик содержания кислорода в отходящих газах, о т ri и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования во всем диапазоне изменения нагрузки котлоагрегата, оно дополнительно содер>кит датчик расхода пара, формирователь рассогласования и задатчик номинальной нагрузки. котлаагрегата, корректирующий регулятор кислорода соединен с регулятором соотношения тбпливо-воздух -через формирователь рассогласования, по второму входу которого подключен задатчик номинальной нагрузки, задатчик содержания кислорода в отходящих газах выполнен программируемым с дополнительным входом, к которому подключен датчик расхода пара.

1751607

SHap1

Ф02. Я

Составитель Н. Храмова

Редактор А. Долинич . Техред М.Моргентал . Корректор М. Демчик

Заказ 2685 Тираж 341 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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