Способ автоматического регулирования температурного режима пароводяного тракта прямоточного котла

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК це ии 35 Р 22 В 35/00. Годик ушевич рцена Труцоотехническийнституг ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный дваждывого Красного Знамени тенаучно-исследовательскийим, Ф. Э.,Пзержинского(53) 621,182,2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР М 696239, кл. Р 23 Ф 1 Р 60, 1978.Я(54) (57) 1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУР-.НОГО РЕЖИМА ПАРОВОЗНОГО ТРАКТА ПРЯМОТОЧНОГО КОТЛА путем измерения температуры и перепаца давлениясрецы в зоне максимальной геплоемастии послецующего изменения соотношениярасхоцов воды и топлива по сумме измеренных сигналов, о г л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, цополнигельно из- .меряют цавление среды в зоне максимальной теплоемкости и по этому сигна-,лу корректируют соотношение расхоцовводы и топлива.1 О2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, сигнал по пере паду давления среды перец воздействием на соотношение расходов воды и топлива преобразуют по нелинейному закону,З.Способпоп. 1 и 2, отличаю щ и й с я тем, что сигнал по давлению срецы перед воздействием на соотношение расхоцов воцы и топлива предбразуют по нелинейному закону.4,Способпоп. 1-3, отличаю щ и й с я тем, что сигнал по давлению среды динамически преобразуют перец воздействием,на соотношение расхондв воны и топлива, 1Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к способам регулирования прямоточных котлов, в частности к про блеме регулирования соотношения вода- топливо в прямоточном котле с помо щью регуляторов, воздейс,твующих на расходыпитательной воны или топлива.Известен способ автоматического регулирования температурного режима паро водяного тракта прямоточного котла путем измерения температуры и перепада цавления среды в зоне максимальной теплоемкости и последующего изменения соотношения расходов воцы и топлива по сумме .измеренных сигналов1) .Однако, известный способ рассчитан только на растопочный режим, когца давление в тракте котла до встроенной зацвижки поддерживается постоянным с по-. мощью специального регулятора. При использовании этого способа во всем ра-. бочем диапазоне нагрузок блока не буцетобеспечена требуемая статическая зависимость между воцой и топливом. Требуется вмешательство оператора по изменению задания регулятору соотношения воца - топливо, чтобы у выходных впрыоков оставался диапазон регулирования. Это обьясняегся тем, что сумма сигналов по перепаду давлений среды, характериэу-ЗОющей ее плотность, и гемперагуре пропор ционала энтальпии, но зависит от нагрузки, с изменением которой меняется давление, При работе блока на скользящем давлении необходимое изменение зацания будет больше, чем при работе блока ца номинальном давлении. Недостатком изустного способа является наличие существеннойвзаимосвязи между регулятором топлива и регулятором давления перед 40 встроенной задвижкой или регулятором цавления перец турбиной, так как при от клонении давления при неизменной энталь 2пии вышеуказанный суммарный сигнал изменяется и вызывает ложную работу регулятора. Аналогичный результат будет в связи с отклонением давления при отключении регуляторов давления в случае их неисправности. Кроме того, использование сигнала по температуре до зоны максимальной теплоемкости имеет, во-первых, малую статическую представительность, так как это сечение котла расположено слишком близко, А во-вторых, к началу тракта затруцняет задание теплового состояния среды, так как замер перепаца давлений и температуры ведется в разных сечениях. Цель изобретения - расширение диапазона, а также точности регулирования.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу автоматическогорегулирования температурного режимапароводяного тракта прямоточного котлапутем измерения температуры и перепадацавления среды в зоне максимальнойтеплоемкости и последующего изменениясоотношения расходов воды и топлива посумме измеренных сигналов, дополнительно измеряют давление среды в зоне максимальной теплоемкости и по этому синалу корректируют соотношение расходовводы и топлива.Сигнал по перепаду давления срецыперед воздействием на соотношение расходов воды и топлива преобразуют по нелинейному закону,Сигнал по давлению среды перед воздействием на соотношение расходов воныи топлива преобразуют по нелинейномузакону.Сигнал по давлению срецы динамически преобразуют перец воздействием на соотношение расходов воды и топлива.177 фна расход воды. При изменении нагрузки меняется соотношение вопа - топливо и в случае необхоцимости (зависит от статических свойств конкретного котла) задание по энтвльпни. Сигнал по давлению.практически не влияет на выбор динами- ческих параметров настройки, так как со-сгавляег приблизительно 3% амплитуды, сигнала по энтальпии в рабочем диапазоне частот работы регулятора.. Устройство работает следующим образом.Изменение перепада давления межпу сечениями трубопровода 8, соеаиняюшего поверхности 9 и 10, преобразуется аатчиком 7 и затем в нелинейном преобразователе 11 и суммируется на входе регулятора 1 с выходом датчика 15 температуры. Нелинейное преобразование осуществляется так, что суммарный сигнал с выходов преобразователя 11 и датчика 15 температуры был пропорционален-.энтальпии среды (при неизменно цавлении) в диапазоне работы регулятора 1, Этот суммарный сигнал является основным цля регулятора 1. В начале пуска, когда эона максимальной теплоемкости находится за прецелами трубопровоца 8, главную роль играет сигнал по теьпературе на выхоце цатчика 15, а при перемещении зоны максимальной теплоемкости главную роль играет сигнал на выхоце преобразователя 11. Сумма этих сигналов облацает по сравнению с отдельными сигналами датчика 7 перепаца давлений и датчика 15 температуры преимушеством, так как они линейны во всем диапазоне работы регулятора по энтальпии, Изменение зацания регулятору 1 на пуске осуществляется от отдельного устройства (не 3 1015На чертеже прецставлена блок-схемаустройства, реализующая преплагаемыйспособ,Устройство соцержит регулятор 1, поцключенный к регулятору 2, получающемусигнал от датчика 3 расхода воцы и подключенному через исполнительный механизм 4 к регулирующему органу 5,. усы. новленному на линии 6 подачи питательнойводы, цатчик 7 перепада давлений срецы Ов трубопровопе. 8, расположенный приноминальной нагрузке в зоне максималной .теплоемкости аля котлов сверхкритического давления межпу поверхностями 9и 10 нагрева и поцсоеаиненный к-нелинейному преобразователю 11, датчик 12давлении в трубопроводе, поцсоединенныйк корректирующему звену 13, реализующему интегро-дифференциальный закон ипоцсоединенному к нелинейному преобразователю 14, цатчик 15 температуры,расположенный в зоне максимальной теплоемкости, поасоепиненный вместе с выхопами нелинейных преобразователей 11и 14 на вход регулятора 1. Звено 13 25осуществляет интегро дифференциальноепреобразование сигнала по давлению ииспользуется в качестве устройства компенсации при возмущении со стороныклапанов основной турбины при работе З 0регулятора "по себяф. Устройство компенсации обеспечивает инвариантность сигнала, поступающего на регулятор, от перемещения клапанов турбины с целью прецотвращения срабатывания регулятора, соотношения вода -топливо при работе быстроцействующего регулятора "до себя",Нелинейный преобразователь 11 устанавливается цля линеаризации статической зависимости суммы сигналов на выхоце в регулятор по температуре и гидростатическому перепаду давления от энтвльпии среды, Линеаризация проводится вдиапазоне температур 260-420 .прицавлении 250 атв (25 МПа),Сумма сигналов по температуре и нелинейно преобразованного сигнала по пе-репаду цавления на входе регулятора .Ъпредставляет собой сигнал по энтальпиив трубопроводе 8. Сигнал по давлению в50цинамике обеспечивает инвариантностьсумйы трех сигналов на вхопе регулятора 1 от возмущений клапанами турбиныи при изменении нагрузки автоматическименяет задание регулятору 1 по энтальпии. При нарушении соотношения воца -топливо меняется энтальпия срецы и регулятор 1 восстанавливает заданное соотношение воздействием в данном случае показано). Нарушение соотношения межцувоцой и топливом приводит к изменениютемпературы и плотности среды и, какслецствие, к изменению перепада цавления, что приводит к срабатыванию регулятора 1, который меняет заавние регу.лятору 2, получающему сигнал от датчика 3расхода воцы. Регулятор 2 цействует наисполнительный механизм 4, управляющийрегулирующим органом 5 на линии 6 по цачи воды. Отклонения давления в трубопроводе 8 эамеряются датчиков 12 цавления и преобразуются по интегро-дифференциальному закону в звене 13, Регулятор 1 поддерживает определенную энтальпию в трубопроводе 8. Одновременноеизменение давления и связанного с этимизменения температуры и плотности средыи, соответственно, перепала павления не10151 вызывают в первый момент срабатывания регулятора 1, так как сигнал на его входе не меняется. Если статические характеристики котла такие, что с изменением нагрузки необхоцимо изменение энтальпии, з а отклонение давления не устраняется регулятором давления перец турбиной, то сигнал на выходе преобразователя 13 меняется с течением времени, уточняется в нелинейном преобразователе 14 и вызы вает срабатывание регулятора 1. Преобразователь 14 необходим, если суммарный 77 бсигнал с выходов преобразователя 11 и цатчика 15 с изменением нагрузки должен иметь нелинейный характер, В статике регулятор 1 поддерживает заданную зависимость между давлением и суммой сигналов по температуре и нелинейно преобразованному сигналу по перепаду давлений.Способ может быть использован на всех прямоточных котлах во всем диапазоне работы блока, начиная с момента розжига топлива, Составитель В. НазаровРедактор Н. Гришанова Техрец С,Мигунова Корректор А, ИльинЗаказ 3181/35 Тираж 42 ф Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская набц. 4/5 филиал ПГ 1 П "Патент", г. Ужгороц, ул. Проектная, 4