Автоматическая система регулирования температуры перегретого пара котельного агрегата

 

Изобретение позволяет повысить точность регулирования температуры перегретого пара котельного агрегата за счет введения модели 23 опережающего участка регулирования и корректировки параметров динамических настроек. При детерминированном внутреннем возмущении на входы пятого сумматора 25 поступают сигналы с выхода второго нормирующего преобразователя 17, датчика 18 и модели 23 опережающего участка, на вход которой поступает сигнал с регулятора 20. Сигнал с выхода пятого сумматора 25 фильтруется в фильтре 26 для выделения низкой частоты, затем дифференцируется в дифференциаторе 27 и через модульный блок 31 и блок 28 ограничения поступаует для корректировки параметров настройки: Тик - через шестой сумматор 29, где слагается с уставкой второго задатчика 32, и второй блок 30 умножения, где умножается на сигнал Вт, Крк - через третий и четвертый блоки 33 и 34 умножения и через четвертый сумматор 8. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я)5 F 22 G 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4329030/06 (22) 17,11.87 (46) 23,10.92. Бюл. N» 39 (71) БеЛорусский политехнический институт (72) В.И,Назаров (56) Авторской свидетельство СССР

N 1702090, кл ., F 22 G 5/00, 1984. (54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЕРЕГРЕТОГО ПАРА КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА (57) Изобретение позволяет повысить точность регулирования температуры перегретого пара котельного агрегата за счет введения модели 23 опережающего участка регулирования и корректировки параметров динамических настроек. При детерминированном внутреннем возмущении на входы пятого сумматора 25 поступают сигналы с выхода второго нормирующего преобразователя 17, датчика 18 и модели 23 опережающего участка, на вход которой поступает сигнал с регулятора 20. Сигнал с выхода пятого сумматора 25 фильтруется в фильтре 26 для выделения низкой частоты, затем дифференцируется в дифферэнциаторе 27 и через модульный блок 31 и блок 28 ограничения поступаует для корректировки параметров настройки: Ти — через шестой сумматор 29, где слагается с уставкой второго задатчика 32, и второй блок 30 умножения, где умножается нэ: сигнал Вт, Кр» — через третий и четвертый блоки 33 и 34 умножения и через четвертый сумматор 8, 1 ил.

1770678

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для автоматического регулирования температуры перегретого пара котлоагрегата, Целью изобретения является повышение точности регулирования.

На чертеже представлена блок-схема автоматической системы регулирования температуры .перегретого пара котлоагрегата, которая содержит корректирующий регулятор 1, первый нормирующий преобразователь 2, первый сумматор 3, датчик 4 температуры пара за пакетом пароперегревателя, первый задатчик 5, третий сумматор-размножлтель б, датчик 7 расхода топлива, четвертый сумматор 8, инвертор 9, первый множительный блок 10, первый фильтр 11, первый дифференциатор 12, модульный блок 13, блок 14 ограничения, блок

15 интегрирования, второй сумматор 16, второй нормирующий преобразователь 17, датчик 18 температуры пара за впрыском, регулирующий клапан 19, стабилизирующий регулятор 20, усилитель 21 мощности, исполнительный механизм 22, модель 23 опере>кающего участка объекта регулирования, блок 24 нелинейных преобразований, пятый сумматор 25, второй фильтр 26, второй дифференциатор 27, второй блок 28 ограничения, шестой сумматор 29, второй блок 30

- умно>кения 30, второй модульный блок 31 и второй 32 задатчик, третий и четвертый блоки 33 и 34 умно>кения.

Параметры настройки корректирующего регулятора зна «ительно отличаются при детерминированном внутреннем и BHGLU нем и случайном возмущениях. При этом коэффициент усиления Крк и постоянная интегрирования Тик корректирующего регулятора 1 могут определяться по выражениям:

Ккр=- >им %;о (1+0,9Х и ), (1) dВ, d).

X, = ВТ(1-m» — — - С1гпг — "- +

d t dt

dH, dR

+ Czm»mz

d dt (2) Тик=(0,9Х»+1)Тио, бЛ

Х»=В» {1+Сз«т«2 ) с 1

{4) где S M — скорость исполнительного мехнизма, то есть блока интегрирования 15 (им=1! Тбпи) где T«>«»«» — постоянная времени интегрирования, Q«»p — значение коэфф»лциента пропорциональности регулятора 1;

m1 — масштабный коэффициент первого дифференциато а 12 и блока ограничения

14 п11! 0,6 (4); т гп2 — то же второго дифференциатора 27 и блока ограничения 28, (mz — — огра«"«Л

dt

10 ничена по максимуму, так, что 1);

Х„„, Хт — аналоговые сигналы настройки, изменяющиеся в диапазоне 0-10 B:

Ти > — значение постоянной интегрирования регулятора;

15 Cj, Cz, Сз — масштабные коэффициенты входов соответственно четвертого 8 и шестого 29 сумматоров (0,1 C» = 9,5, 1

Сз 2, С1 0,4, Сз 1,5) и третьего блока умножения 33 (0,5 < Cz Cz 0,8), так как

Ккр и Тик настроены на случайное возмущение;

Л вЂ” приведенное внутреннее возмущение, определяемое как разность сигналов выходов опережающего участка пароперегревателя и его модели 23, т.е. Л = X»-Х»м), При обработке системой регулирования возмущающих воздействий на входы регулятора 1, т,е. Х, и Х, поступают соответст30 венно сигналы BT(1+ Czmz — ) и В»(1-m>

ЙЛ

dt

dBT бЛ cl с3 Л

dt dt dx dl

"С1«п2 + CZm1mZ — ), которые корректируют Хт и Х> в зависимости от характера и вида возмущающего воздействия. При детерминированном внутреннем возмущении на входы пятого сумматора 25 поступают сигналы с выходов опере»кающего участка пароперегревателя через второй нормирующий преобразователь 17 и датчик

18 температуры пара за впрыском и его модели 23, на вход которой поступает сигнал со стабилизирующего регулятора 20, то есть на выходе пятого сумматора имеем il,— Х1-X1 », Этот сигнал фильтруется в фильтре 26 с целью выделения низкочастотной компоненты, затем дифференцируется в дифференциаторе 27 и приводится к расчетному

dil. сигналу mz „в модульном блоке 31 и (3) 50 с3Л блоке 28 ограничения (т.е. 0

Cl t дЛ

Затем сигнад гп2 с выходов блока 28 б1 ограничения поступает для корректировки параметров настройки: Тик через шестой сумматор 29, где слагается с уставкой второго задатчика 32, т,е. (1+С2«п2 — ) и дЛ

Cl t второй блок 30 умножения, где сигнал

1770678 бЛ (1+С2т2 ) УмножаетсЯ на сигнал Вт, Крк через третии и четвертый блоки 33 и 34 умножения, где осуществляются соответстCl Вт 5 венно операции умножения m1 Сгп2

ОЛ с масщтабным коэффициентом С2, т.Е.

dB дЛ ОЛ

C2m1m2, и ВтСв2 °, т,е. t а

Cl il

ВтП12 „, а таКжЕ ЧЕРЕЗ ЧЕтВЕРтЫй СУМматор, где осуществляется операция

dB, cRo>KeHMsI сигналов Вт1-Втгп1 .01

BTC2m1m2

de дЛ бЛ и m2 „c масшОт 01 табным коэффициентом С1. Коэ фициент усиления модели 23 опережающего участка пароперегревателя с целью адаптации мо- 20 дели корректирующего по нагрузке котла (расходу топива Вт через блок 22 нелинейных преобразований (постоянная времени

Топ модели не корректируется, так как слабо зависит от Вт).

При отработке системой регулирования детерминированного внешнего или случайбЛ ного возмущения составляющая m2 в бt выражениях(2) и (4) равна О и корректировка

К<р и Ти осуществляется по известной схеме. При отработке же системой регулирования и детерминированного внутреннего бЛ возмущения (m2 С1 1 О) осуществляется 3-, коррекция Крк и к с учетом также и велис3Л чины п12 — . При этом возможны неCl t сколько вариантов, Если система отрабатывает совокупность всех возмуще- 40 ний (0

dB, бЛ

CI 1 бt дЛ ростом сигнала п12 — - 1 растет вели45 чина Крк и Ти, и наоборот, Это же верно при отработке детерминированных внутреннего и внешнего возмущений. Если система отрабатывает случайное и детерминирован1 т ное внутреннее возмущения (m1

Cl t

О, 50 бЛ с3Л т2 = О), то с ростом сигнала m2 - 1

dt dt величина К>< уменьшается, à Тик растет, и наоборот.

Формула изобретения

Автоматическая система регулирования температуры перегретого пара котельного агРегата, содержащая корректирующий регулятор, первый вход которого через последовательные первый нормирующий преобразователь и первый сумматор с первым задатчиком подключен к выходу датчика температуры эа пакетом пароперегревателя, а выход через последовательно соединенные блок интегрирования и второй сумматор, на вход которого подключен через второй нормирующий преОбразователь датчик температуры пара за впрыском, подключен к входу стабилизирующего регулятора, выход которого соеди-. нен через усилитель мощности с исполнительным механизмом регулирующего клапана, а третий вход корректирующего регулятора через третий и четвертый сумматоры соединен с выходом датчика расхода топлива, и последовательно соединенные первый фильтр, первый дифференциатор, блоки модульный и ограничения, первый блок уплотнения и инвертор, выход которого соединен с вторым входом четвертого сумматора, третий выход третьего сумматора — с входом первого фильтра, а четвертый — с входом первого блока умножения, о т л и ч э ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности, система дополнительно содержит второй фильтр, бло:с нелинейных преобразований, второй. третий и четвертый блоки умножения, пятый и шестой сумматоры, второй эадатчик, второй блок ограничения, второй модульный блок, второй диффервнциатор и модель опережающего участка объекта регулирования, перВый вход кОтОРОй соединен с ВыхОдОм стабилизирующего регулятора, а второй вход через блок нелинейных преобразований — с пятым выходом третьего сумматора, первый выход которого соединен через второй блок умножения с вторым входом корректирующего регулятора, выход шестого сумматора соединен с входом второго блока умножения, а первый и второй входы соответственно подключены к выходу второго зэдатчика и выходу второго нормирующего преобразователя через последовательно соединенные второй блок ограничения, второй модульный блок, вт рой дифференциатор, второй фильтр и пятый сумматор, первый вход которого соединен с выходом модели опережающего участка объекта управления, причем выход второго блока ограничения соединен с входами четвертого сумматора соответственно через первые входы третьего и четвертого блоков умножения, вторые входы которых соответственно соединены с выходом первого блока умножения и выходом третьего сумматора.