Система автоматического управления процессом горения в парогенераторе

(19) 1)4 Е 23 М 1/00 евв. с;,И А ЗОБ НИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Клюев А. С., Товарнов А. Г. Наладкасистем автдматического регулирования котлоагрегатов. М.: Энергия, 1970, с, 101 - 102.(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛ ЕНИЯ Г 1 РОЦЕССОМ ГОРЕНИЯ ВПАРОГЕНЕРАТОРЕ(57) Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к автоматическому регулировайию тепловых процессов. Целью изобретения является повыщение экономии топлива. Парогенератор оборудован датчиками 2, 3 расхода и давления пара, Первый сумматор выходом подключен и входам последовательно соединенных модели 5 стойки, модели 6 процесса парообразования и модели 7 процесса аккумуляции тепла в парогенераторе. На вход модели 5 поступает сигнал к, приближенно определяюгций коэффициент расхода воздуха. Последний формируется на выходе делительного звена 16, которое получает сигналы с выходов исполнительных механизмов 12 и 4. На выходах моделей 5, 6, 7 вычисляются оценки тепла Я, количества генируемого пара Ьг, давления Рб в барабане. Истинное- значение Ри сравнивается с его оценкой Р в первом сумл маторе. При выполнении условия Р 6 = Рь можно считать (,) =- (,). Сигнал с выхода модели 5 поступает на вход регулятора 10 топлива, который обеспечивает подачу топ-лина в соответствии с наланиен Ча. 1 нл. уИзобретение относится к автоматическому управлению расхода воздуха при сжигании в топке парогенератора жидкого, твердого или газообразного топлива с постоянной или переменной теплотой сгорания.5Цель изобретения - повышение экономии топлива.На чертеже представлена схема предлагаемой системы.Система содержит парогенератор 1, подключенные к его выходу датчик 2 расхода пара, последовательно соединенные датчик 3 давления пара и первый сумматор 4, выход которого подключен к входам последовательно соединенных модели 5 топки, модели 6 процесса парообразования, модели 7 процесса аккумуляции тепла в парогенераторе, связанной с входом первого сумматора 4. Датчик 8 давления пара в магистрали через корректирующий регулятор 9 и выход модели 5 одновременно подключены к входам регулятора 10 топлива и регулятора 11 воздуха, выходы которых соединены соответствецно через исполнительный механизм 12 с регулирующим органом 13, а через исполнительный механизм 14 - с регулирующим органом 15. гВыходы исполнительных механизмов 12 и 4 подключены к входам делительпого звена 16, соединенного с входом модели 5, выход первого сумматора 4, а также вход и выход модели 5 через второй сумматор 17 зО подключены к входу регулятора 11.Система работает следующим образом.Корректирующий регулятор 9 по сигналу датчика 8 формирует задание Я по тепло- восприятию, которое поступает одновременно от регуляторов топлива 10 и воздуха 11, 35 обеспечивающих подачу топлива и воздуха изменением положения регулирующих органов 13 и 15 при помощи исполнительных механизмов 12 и 14. Топливо и воздух, подводимые в топку парогенератора 1, определяют истинное значение тепла Я, количество генерируемого пара, давление Р, измеряемое датчиком 3. Поскольку одновременно с изменением количества топлива и воздуха сигналы с выходов исполнительных механизмов 12 и 14 поступают на входы делительного звена 16, на выходе которого формируется сигнал о, приближенно определяющий коэффициент расхода воздуха, и этот сигнал50 поступает на вход модели 5, то на выходах моделей 5 -вычисляются оценки тепла Я количества генерируемого пара О, давления Рв в барабане.Истинное значение давления Р, сравнивается с его оценкой Р в первом суммато ре 4, разность Е между ними с выхода сумматора 4 поступает на входы моделей 5 - 7, сигнал с датчика 2 расхода пара поступает на вход модели 7, обеспечивая выполнение условия Рб = - Р .лТогда можно считать, что Я = - Я, и поскольку сигнал с выхода модели 5 поступает на вход регулятора 10 топлива, то регулятор 10 обеспечивает подачу топлива в соответствии с заданием Яз. Модели 5 - 7 выполняются на динамических звеньях первого порядка в соответствии с передаточными функциями. Поэтому справедливо соотно- шение л лЯ = )зла + эа(.+Е).Это позволяет на выходе второго сумматора 17 сформировать (,) (усилители, реализующие коэффициенты )з, )эи, не показаны, эти коэффициенты устанавливаются о соответствующим входам сумматора 17). На вход регулятора 11 поступает сигнал Яз -- ( - -кЯ), где к - коэффициент.В с.учае установившегося режима сигналыи Я равны, сигнал Я с выхода сумматора 17 равен нулю. Следовательно, на входе регулятора 10 топлива сигнал (;) -- (,) = О, ца входе регулятора 11 воздуха сигнал Яз -- Я) =О. Исполнительные механизмы 2 и 4, а также регулирующие органы 13 и 15 неподвижны, обеспечивают постоянный расход топлива и воздуха. Этот установившийся режим возможен только в точке экстремума статической характеристики тепло-коэффициент расхода воздуха (статическая характеристика имеет экстремальный характер), так как только в точке экстремума скорость изменения тепла Я, а следовательно, и сигнал (на выходе суммсТора 17 равны нуло.Следовательно, в установившемся режиме регулятор 11 подает оптимальное количество воз,уха, а регулятор 10 - минимальное количество топлива для обеспечения заданного значения тепла Яз.Если под влиянием возмущений точка экстремума сдвинулась влево (уменьшилось количество воздуха и уменьшилось тепло- восприятие Я ), то скорость изменения тепловосп 11 иятия будет положительной, т.е. Я О, Я)0, выходной сигнал сумматора 17 к Я складьвастся с сигналом задания Я, сигнал на .входе регулятора 11 воздуха Яз -- (С 14 О, регулятор 11 увеличивает подачу воздуха до тех пор, пока выходной сигнал сумматора 17не станет равным нулю. В этот момент Я --- (, =О, точка экстремума достигцута, регулятор 11 подает оптимальное количество воздуха, а регулятор О - минимальное количество топлива для ооеспечения заданного (,.Если точка экстремума сдвинулась вправо (увеличилось количество воздуха и уменьшилось тепловосприятие Я),то скорость изменения тепловоспрцятия будет отрицательной,81829 Формула изобретения 312 т е.Я(О, выходной сигнал сумматора 17 к Я вычитается из сигнала задания Яз,л ;1,сигнал Яа - (Я - ко)(0, регулятор 11 уменьшает подачу воздуха так, чтобы вновь выходной сигнал сумматора 17 стал равным нулю. В это время Ца - Д - 14). = О и точка экстремума вновь достигнута.Таким образом, при заданном расходе топлива, определяемом Са, система расхода воздуха, осуществляя поиск, обеспечивает оптимальный расход воздуха и максимальное количество тепла. Это, в свою очередь, приводит к минимизации расхода топлива для обеспечения (Ь. Эти условия выполняются при сжигании твердого, жидкого, газообразного топлива с постоянной или переменной теплотой сгорания. Система автоматического управления процессом горения в парогенсраторе, содержащая датчики давления пара в барабане и расхода пара на выходе из парогенератора, регуляторы топлива и воздуха, датчик давления пара в магистрали, выходом соединенный через корректирующий регулятор с входами регуляторов топлива и воздуха, выходы которых подключены к исполнительным механизмам регулирующих органов топлива и воздуха, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономии топлива, она снабжена первым и вторым сумматорами, делительным звеном и моделями топки, парообразования и процесса аккумуляции тепла в парогенераторе, причем выход датчика давления в барабане подключен через первый сумматор к входам последовательно соединенных моделей и к входу второго сумматора, выход датчика расхода пара под ключен к входу модели процесса аккумуляции тепла, соединенной выходом с входом первого сумматора, датчики положения регулирующих органов топлива и воздуха подключены к входам делительного звена, выходом соединенного с входами второго сумматора и модели топки, выход которой подключен к входам регуляторов топлива и воздуха и второго сумматора, выходом соединенного с входом регулятора воздуха.