Система автоматического регулирования процесса горения

СОЮЗ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1474386 И 9) ( 3 Я 1/02 ГОСУД ПО ИЗО Г 1 РИ ГК САНИЕ ОРСКОМУ СВ ОБ ЕНИ К ЕЛЬСТВУ ен Р(54) СИСТЕМА АВ ЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕ (57) Изобретени автоматизации т установок .и поз ность системы. углерода подклю ТОМАТИЧЕСКО ССА ГОРЕНИЯ области тноситс еплоэнергет воляет ловы Индикатор 1 чен к после ески ить точокиси вател Т 8 ЕККЫЙ КОМИТЕТЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМСССР(56) Система автоматического регулирования процесса горения котла ПТВМТехническое описание и инструкция иэксплуатации, М.: Изд-во Мосгазниипроект, 1986, с. 23, рис. 1. но соединенным интегрирукицему эв у2, пропорционально-интегральному егулятору 3 и исполнительному механизму 4 газовой заслонки. Второй входзвена 2 подключен к последовательносоединенным задатчику 8 и реле 9времени. Последовательно соединенныедатчик 6 давления и дифференцирующее звено 7 подключены к третьемувходу регулятора, второй вход которого подключен к газоанализатору 5кислорода. Для изменения тепловойнагрузки включают или выключают газовые горелки. При этом датчик череззвено 7 подает сигнал скорости изменения давления на вход регулятора.В результате давление перед горелками увеличивается настолько, насколько это необходимо для компсацйи подсоса воздуха через отключенную горелку. 1 ил.Изобретение относится к автоматизации теплоэнергетических установоки предназначено для автоматическогорегулирования процесса горения вкотлоагрегатах с позиционным регулированием тепловой нагрузки.Цель изобретения - повышение точности системы автоматического регулирования процесса горения.На чертеже представлена структурная схема системы.Система автоматического регулирования процесса горения содержитпоследовательно соединенные индикатор. 1 окиси углерода, интегрирующеезвено 2, пропорционально-интегральный регулятор 3 и исполнительный механизм 4 газовой заслонки, газоанализатор 5 кислорода, датчик 6 давления, дифференцирующее звено 7,последовательно соединенные задатчик 8 и реле 9 времени, выход последнего подключен к второму входуинтегрирующего звена, выход газоанализатора 5 кислорода - к второмувходу пропорционально-интегральногорегулятора 3, третий вход которогоподключен к выходу дифференцирующегозвена 7, вход которого подключен кдатчику 6 давления,Интегрирующее звено 2 реализуетфункциюьХ щ =К ХЙГК, Х Йсо огде К, и,К - коэффициенты передачивходных сигналов, которые могут быть выбраныв пределах от О до 1;Х, и Х- входные сигналы первого и второго входов,которые могут принимать значение логической "1" или логического О",- время.К, и К выбираются такими, чтобыпериодические изменения Х ,вызывали изменение концентрации окисиугперода в дымовом газе, находилисьвблизи порога срабатывания индика,тора 1 окиси углерода. При этомК,ъ К, Чтобы величина сигнала К,Хне получалась меньше порога чувствительности интегрирующего звена 2,сигнал Хс помощью реле 9 времени формируется в виде импульса.Пропорционально-интегральный регулятор 3 имеет импульсный выходной сигнал и совместно с исполнительным механизмом 4 газовой колонки (с постоянной скоростью вращения) реализует функциюеьцьх 1 2 ьхх зьхзто огде К, К и К - коэффициенты пе-.редачи входныхсигналов;в1 ив - входные сигналыпервого, второго15и третьего входов,ХБы - выходной сигнал,- время.Знаки перед коэффициентами передачи учитывают реакцию исполнительного механизма 4 газовой заслонки.Увеличение У х воздуха - вызываетувеличение расхода топлива, а увеличение давления топлива или появление25 окиси углерода - уменьшение расходатоплива,Система работает следующим образом,Через заданный промежуток време 30 ни выход задатчика 8 через реле 9времени соединяется с вторым входоминтегрирующего звена 2. В результате этого выходной сигнал интегрирующего звена 2 постепенно растет. Этоприводит к увеличению выходног сигнала .1 ропорционально-интегральногорегулятора 3. Исполнительный механизм 4 газовой заслонки приоткрывает газовую заслонку. Расход газа4 О постепенно растет, а концентрациякислорода в дымовом газе уменьшается до тех пор, пока концентрацияокиси углерода в дымовом газе превысит заданное значение. Выходнойсигнал индикатора 1 окиси углерода при этом становится равным "1".Происходит уменьшение выходного сигнала интегрирующего звена 2 и, следовательно, пропорционально-интегрального регулятора 3. Концентрация кислорода увеличивается настолько, чтобы выходной сигнал индикатора 1 окиси углерода снова стал равным "О". Таким образом, концентрация кислорода в дымовом газе колеблется так, что колебания концентрации окиси углерода происходят впределах зоны нечувствительности индикатора 1 окиси углерода с периоФормула изобретения Система автоматического регулиро вания процесса горения, содержащаяпоследовательно. соединенные индикатор окиси углерода, интегрирующеезвено, пропорционально-интегральныйрегулятор и исполнительный механизм 30 газовой заслонки, газоанализаторкислорода, датчик давления, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения точности, она дополнительно содержит. дифференцирующее звено,последовательно соединенные задатчик 35и реле времени, выход последнегоподключен к второму входу интегрирующего звена, выход гаэоанализаторакислорода подключен к второму входу 40пропорционально-интегрального регулятора, третий вход которого подключен к выходу дифференцирующего звена,вход которого подключен к датчикудавления. Составитель В.Колясников Редактор О.Головач Техред М.Моргентал Корректор М.ВасильеваЗаказ 1876/34 Тираж 488 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 Э 147 дом, заданным реле 9 времени и задатчиком 8.В котлоагрегатах с позиционным регулированием тепловой нагрузки для изменения тепловой нагрузки включают или выключают газовые горелки. При этом давление перед горелками изменяется сразу же, а концентрация кислорода в дымовом газе через 60-100 с, поэтому в систему автоматического регулирования введен датчик 6 давления, с помощью которого корректируется давление газа. Так при отключении горелки от датчика 6 давления через дифференцирующее звено 7 подается сигнал скорости изменения давления на третий вход пропорционально-интегрального регулятора 3. В результате давление перед горелками увеличивается настолько, насколько это необходимо для компенсации подсоса воздуха через отключенную горелку. Так как отключение (или включение) следующей горелки происходит не ранее чем через 5 мин, то к этому времени успевают установиться необходимое давление газа с. помощью газоаналиэатора 5 кислорода, поэтому в предлагаемой схеме датчик расхода газа исключен,Таким образом, в предлагаемой системе повышение точности ее работы обеспечивает снижение затрат топлива и уменьшение вредных выбросов за счет поддержания минимального содержания кислорода в дымовом газе при отсутствии окиси углерода, при этом. соотношение расходов топливо - воздух поддерживается по содержанию кислорода в дымовом газе, его концентрация задается содержанием окиси углерода и корректируется давлением газа в момент включения и вы 43864ключения горелок при изменении тепловой нагрузки.Кроме того, в предлагаемой системе автоматического регулированияпроцесса горения учтены особенностихарактеристики индикатора окиси углерода и котлоагрегата. Благодарятому, что концентрация кислорода задается индикатором окиси углерода,а давление газа перед горелками газоанализатором кислорода, минимальнодопустимая концентрация кислородапри концентрации окиси углерода непревышающей допустимую норму, поддерживается независимо от погодныхусловий и теплотворной способности ипри тепловой нагрузке, близкой к максимальной. КПД котлоагрегата при этомувеличивается на 0,5 Х.