Система автоматического регулирования процесса горения

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоцнвлнстическмкРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 260881 (21) 3332145/24-06 Р 11 М КЛ с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетР 23 й 1/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 070383, Бюллетень М 9 331 УДК 621182, .261(088,8) Дата опубликования описания 070383(72) Авторизобретения Ю.С.Тверской Ивановский ордена ийнак Почета" энергетический институт им, В.И.Ленина(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССАГОРЕНИЯ Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к автоматическому регулированию процесса горения в топках котлов с пылесистемами прямо го вдувания.Известно, что открытие створок сепаратора ведет к загрублению помола пыли, повышению концентрации аэро- смеси, увеличению производительности 10 пылесистемы и тепловой нагрузки котла, снижению расхода электроэнергии на собственные нужды.Известна система автоматического регулирования производительности мель ницы с прямым вдуванием пыли в топку котла, Система содержит регулятор расхода топлива в мельницу с заданием от системы более высокого уровня, регулятор первичного воздуха и регулятор положения створок сепаратора с соответствующими датчиками. В этой системе увеличение производительности мельницы осуществляется путем изменения расхода топлива в 25 мельницу и ее загрузкиПри этом регуляторы расхода сушильного агента и створок сепаратора работают автономнр. При достижении загрузки мельницы, близкой к "завалу", регулятор загрузки подключается сначала посредством блоков интегрирования к регулятору первичного воздуха (РПВ) и при исчерпании диапазона регулирования - к регулятору створок сепаратора (РСС)1).Недостатками известной системы регулирования является ее сложность специальный регулятор створок сепаратора, два блока интегрирования, три группы ключей, логический блок переключения управляющих воздействий регулятора топлива ) и невысокая надежность (.невозможно приостановить. развитие аварийной ситуации, например "завал" мельницы, при исчерпании диапазонов регулирования на РПВ и РСС ). Кроме этого, при построении схемы, в которой задание подается на регулятор топлива, мельница работает в экономически неоптимальном режиме (увеличивается расход электроэнергии на собственные нужды), а система в целом обладает существенной инерционностью, что также определяет низкое качество регулирования.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система автоматического регулирования процесса горения в котлоагрегате с пыпесистемой прямоговдувания, содержащая регуляторы расхода топлива в количестве, соответствующем числу мельниц, с датчикамизагрузки мельниц и расхода первичногсвоздуха, соединенными с регуляторами расхода топлива через дифференциаторы, регулятор тепловой нагрузки с соответствующими датчиками и блоком интегрирования, подключенным к регуляторам первичного воздуха, соединенным с датчиками расхода первичного воздуха и с исполнительными механизмами расхода первичного воздуха, снабженными датчиками полного открытия регулирующего органа ( 2(.Недостатком этой системы автомати ческого регулирования является недостаточный диапазон регулирования расхода топливовоздушной смеси при эксплуатационных ограничениях (например по числу работающих мельниц, расходу первичного воздуха и т.п.).Цель изобретения - расширениедиапазона регулирования расхода топливовоздушной смеси при обеспечении экономически оптимального режима ра боты мельниц, высокой мобильности объекта и экономичности горения.Поставленная цель достигается тем; что система автоматического регулирования процесса горения в котло-ЗОагрегате с пылесистемой прямого вдувания, содержащая регуляторы расхода топлива в количестве, соответствующем числу мельниц, с датчиками загрузки мельниц и расхода первичного воздуха, соединенными с регуляторами расхода топлива через дифференциаторы, регулятор тепловой нагрузки с соответствующими датчиками и блоком интегрирования, подключенным к регуляторам первичного воздуха,40 соединенным с датчиками расхода первичного воздуха и с исполнительными механизмами расхода первичного воздуха, снабженными датчиками полногооткрытия регулирующего органа, допол нительно содержит исполнительные механизмы положения створок сепаратора, снабженные датчиками положениястворок, устройства выбора режима сгруппами нормально замкнутых и нор О мально разсмкнутых контактов и два логических элемента типа И, причем выходы регуляторов первичного воздуха подключены через группу нормально замкнутых контактов к исполнитсльным механизмам расхода первиччого воздуха, датчики полного открытия регулирующего органа которых подключены к входам первого логического элемента, выход которого соединен с устройствами выбора режима, а че-, 60 рез группу нормально разомкнутых контактов - к исполнительным механизмам положения створок сепаратора, датчики положения которых подключены через нормально разомкнутые контакты 65 к входам регуляторов первичного воздуха и к входам второго логического элемента, выход которого соединен с устройствами выбора режима,На чертеже приведена блок-схемасистемы автоматического регулирования процесса горения.Система содержит регуляторы 1 расхода сырого топлива в мельницы, в количестве соответствующем числу мельниц, с исполнительными механизмами 2изменения расхода топлива в мельницы, с датчиками 3 загрузки мельниц(количества топлива ), например, активной мощности приводных двигателей, ис дифференциаторами 4, регуляторы 5расхода первичного воздуха (РПВ) сдатчиками 6 расхода первичного воздуха в мельницы и с исполнительнымимеханизмами 7 расхода первичного воздуха, которые снабжены датчиками 8полного открытия регулирующего органа, регулятор 9 тепловой нагрузки сдатчиком 10 тепловыделения., с датчиком 11 расхода питательной воды накотел, с дифференциатором 12 и блоком 13 интегрирования, устройства 14выбора режима исполнительные механизмы 15 изменения положения створоксепараторов с датчиками 16 положения,логические элементы 17 и 18типа И с соответствующими выходами19 и 20 управления устройствами 14.Датчики 6 расхода первичного воздуха в мельницы подключены к регуляторам 1 посредством дифференциаторов 4,датчик 11 расхода воды подключен котдельным входам регулятора 9 непосредственно и посредством дифференциатора 12. Выходы блока 13 интегрирования подключены к отдельным входамрегуляторов 5. Выходы регуляторов 5подключены посредством нормально разомкнутых контактов устройств 14 ксоответствующим исполнительным механизмам 15, которые снабжены датчиками 16 положения створок сепаратора,и посредством нормально замкнутыхконтактов устройств 14 - к исполнительным механизмам 7, снабженнымдатчиками 8 полного открытия регулирующего органа. Выходы датчиков 8подключены к логическому элементу 18,Выходы 19 и 20 соответствующих логических элементов 17 и 18 подключены к устройствам 14 параллельными связями. Выход 19 предназначен длясрабатывания устройств 14 выбора режима, а выход 20 - для восстановления нормального режима.Система работает следующим образом.Регуляторы 1 обеспечивают стабилизацию количества топлива в мельницах (загрузку мельниц) на заданномэкономически оптимальном значении посигналам от соответствующих датчиков 3. Регуляторы 1 воздействуют наисполнительные механизмы 2 изменения расхода топлива в мельницы, изменяя подачу. топлива,Регулятор 9, воспринимая изменение тепловыделения от датчика 10 илиизменение нагрузки от датчика 11 5и скорости ее изменения от дифференциатора 12, посредством блока 13и с помощью регуляторов 5 первичноговоздуха на каждую мельницу изменяетсуммарный расход первичного воздуха 10в мельницы и соответственно суммар- - .ный расход аэросмеси в топку котла(расход аэросмеси в данной схеме пропорционален расходу первичного воздуха) путем воздействия на исполнитель ные механизмы 7 регулирующих органоврасхода первичного воздуха. Приэтом устройство 14 обеспечивает подключение регулятора 5 к исполнительному механизму 7. Введение в схему 20регуляторов 1 сигнала по скоростиизменения расхода первичного воздухав мельницу от дифференциаторов 4 повышает качество регулирования расхода топлива в переходных режимах и со ответственно стабилизацию расходаугольной пыли в потоке аэросмеси.При исчерпании диапазонов регулирования по расходу первичного воздуха происходит автоматическое запоминание нагрузки ограничения, и навходы логического элемента 17 поступают сигналы от датчиков 8 полногооткрытия регулирующих органов расхода первичного воздуха. Если при этомдиапазоны регулирования исчерпанына всех мельницах (сигнал поступилот всех датчиков 8, работающих мельниц), логический элемент 17 черезвыход 19 производит переключениеустройств 14, отключая с выхода регуляторов 5 исполнительные механизмы 7 и подключая исполнительные механизмы 15 с датчиками 16 положениярегулирующего органа. Пусть при этомсигнал от блока 13, характеризующий 45текущее значение нагрузки, растет,т.е. требуется дальнейшее увеличение тепловыделения (тепловой нагрузки котла). Тогда регулятор 5, воспринимая это изменение, начнет раскрывать створки сепаратора. Это приведет к тому, что увеличится генерирующая способность "слоя" топливав мельницах за счет изменения свойствсепарационной зоны и транспортирующая способность сушильного агента засчет уменьшения сопротивления пылевоэдушного тракта. В результатеувеличится расход готовой пыли(,"сток" )в топку котла, регуляторы 1, воспринимая изменения нагрузки мельниц от 60датчиков 3 и расхода сушильного агента от дифференциаторов 4, увеличатподачу топлива в мельницы("приток",Ьосстанацливая временное отклонениеих загрузки на заданном значении, ко торое произошло эа счет увеличения "стока" готовой пыли в топку. В целом это обеспечивает компенсацию требуемого увеличения тепловой нагрузки,Компенсация сигнала от блока 13 на регуляторах 5 происходит в результате приращения соответствующего сигнала от датчиков 16 положения, При оптимальном положении створок сепаратора сигнал от датчика 16 жесткой обратной связи равен нулю (отсутствует) и возрастает при изменении положения створок сепаратора от оптимального до полного открытия.При снижении тепловой нагрузки котла регулятор 5 восстанавливает оптимальное положение створок сепараторов. При этом логический элемент 18 через выход 20 формирует переключение устройств 14 в исходное положение, соответствующее нормальному режиму работы. Датчики 16 жесткой обратной связи на РПВ при этом также отключаются.В результате при высокой мобильности объекта расширяется диапазон его регулирования при разного рода эксплуатационных ограничениях, происходит восполнение дефицита тепловой нагрузки и соответственно электроэнергии. Причем переход на более грубый помол при определенных условиях ведет к повышению качества процесса горения.Формула изобретенияСистема автоматического регулирования процесса горения в котлоагрегате с пылесистемой прямого вдувания, содержащая регуляторы расхода топлива в количестве, соответствующем числу мельниц, с датчиками загрузки мельниц и расхода первичного воздуха, соединенными с регуляторами расхода топлива через дифференциаторы, регулятор тепловой нагрузки с соответствующими датчиками и блоком интегрирования, подключенным к регуляторам первичного воздуха, соединенным с датчиками расхода первичного возду. - ха и с исполнительными механизмами расхода первичного воздуха, снабженными датчиками полного открытия регулирующего органа, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, система содержит исполнительные механизмы положения створок сепаратора, снабженные датчиками положения створок, устройства выбора режима с группами нормально замкнутых и нормально разомкнутых контактов и два логических элемента типа И, причем выходы регуляторов первичного воздуха подключены через группу нормально замкнутых контактов к исполнитель1012731 Составитель И.Аксеноведактор О.Персиянцева ТехредК.Иыцьо Корректор Ю.акаренко Заказ 1 14 ВНИИПИ Госуда по делам иэо 113035, Иоскв Подписета СССтийя наб.Тираж твенного етений и Ж, Ре ком отк ушс 4/5 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,ным механизмам расхода первичноговоздуха, датчики полного открытиярегулируюцего органа которых подключена к входам первого логического элемента; выход которого соединен с устройствами выбора режима, а через груп пу нормально разомкнутых контактовк исполнительным механизмам положения створок сепаратора, датчики положения которых подключены через нормально разомкнутые контакты к входам 10 регуляторов первичного воздуха и квходам второго логического элемента,выход которого соединен с устройствами выбора режима.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2930668, кл, Г 23 М 1/02,1980,2. Авторское свидетельство СССРР 794299 кл. Г 23 й 1/02, 1979,