Система регулирования режима горения

.8011215 А Ш Г 23 И 5 24 и,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕЖИМФ одер(46) 30.10,84. Б . в 40 (72) Л,А.Шульц, М.С.Богоявленский, Е.НЛуркин, К.Ф.Ридер, Б.М.Лапшин, Б.И,Ильганаев и Л.И.Орел (71) Проектный и научно-исследовательский институт "МосгазНИИпроект" и Московский вечерний металлургический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 693094, кл. Р 23 И 5/24, 1978.2. Авторское свидетельство СССР У 798424, кл. Р 23 Н 5/24, 1979,(54) (57) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ Р ГОРЕНИЯ в топке котлоагрегата, с жащая периодически вводимый в топку оксидный датчик, связанный с экстре мальным регулятором, выход которого соединен через исполнительный механизм с заслонкой подачи газа, и механизм ввода и вывода оксидного датчика, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, система содержит неподвижный оксидный датчик, коммутатор, автоматический мост, пороговое устройство, четыре дифференциатора, делительное .устройство и датчик давления газа, причем коммутатор соединен с подвижным и неподвижным оксидными датчиками, механизмом вводаи вывода, первым выходом порогового устройства, вторым выходом экстремального регулятора и автоматическим мостом, который через первый дифференциатор соединен со входом комму- р татора, второй выход которого через ф второй дифференциатор соединен с первым входом делительного устройства, ко второму входу которого через С третий и четвертый дифференциаторы подключен датчик давления газа, аФ выход делительного устройства соединен со входом экстремального регулятора, 1121546 1Изобретение относится к промышленной энергетике и касается котлоагрегатов, в которых тепловая нагрузкаизменяется путем включения иливыключения части горелок. 5На котлах, как правило, установлено двенадцать или шестнадцать горелок. Как правило, минимальное число работающих горелок - четыре, придругих нагрузках работают шесть, восемь, десять, двенадцать, четырнадцать или шестнадцать горелок. Засутки изменение числа работающихгорелок производится от одного допяти раз, причем после каждого изменения машинист котла регулирует горение путем изменения давления газа вколлекторе согласно имеющимся режимным картам. В промежутках между изменениями нагрузки режим горения изменяется вследствие изменения погодныхусловий и других причин сравнительнослабо и в небольших пределах,В настоящее время специализирован"ная организация один раз в 2-3 годапо существующим нормам определяетоптимальный режим горения путем проведения теплотехнических испытанийкотла и выдает режимные карты, вкоторых указывается, какое давлениегаза в коллекторе при каком числеработающих горелок следует поддерживать. Промежуток времени между установлениями оптимального режима горения, таким образом, составляет 15- З 525 тыс, ч, причем за это время неоднократно производится ремонт оборудо"вания котла (в частности, вентиляторов), что изменяет характеристикиэтого оборудования и влияет на режим 40горения.Известна система регулированиярежима горения с помощью оксидногодатчика, Регулирование режима горения осуществляется путем изменения 45второй производной от сопротивленияатчика по коэффициенту избытка воздуха 1 .Недостатком такой системы регулирования является трудность предот вращения появления недожога топлива,величина которого зависит от амплитудно-частотной характеристики системы регулирования, настройки тойливосжигающих устройств и выбранного 55места установки датчика.Наиболее близкой к предлагаемойявляется система регулирования режимагорения в топке котлоагрегата, содержащая периодически вводимый втопку оксидный датчик, связанный сэкстремальным регулятором, выход которого соединен через исполнительныймеханизм с заслонкой подачи газа, имеханизм ввода и вывода оксидного дат.чика 2.Однако известная система регулиро.рования режима горения характеризуется недостаточной точностью регулирования вследствие низкой чувствительйости оксидного датчика в защитном чехле (демпфированного),Целью изобретения является повышение точности регулирования путем использования для регулирования демпфированного и недемпфированного (беззащитного чехла) оксидных датчиков,Поставленная цель достигается тем,что система регулирования режима горения в топке котлоагрегата, содержащая периодически вводимый в топкуоксидный датчик, связанный с экстремальным регулятором, выход которогосоединен через исполнительный механизм с заслонкой подачи газа, имеханизм ввода и вывода оксидногодатчика, дополнительно содержит неподвижный оксидный датчик, коммутатор,автоматический мост, пороговое устройство, четыре дифференциатора,делительное устройство и датчик дав"ления газа, причем коммутатор соединен с подвижным и неподвижным оксццными датчиками, механизмом ввода ивывода, первым выходом пороговогоустройства, вторым выходом экстремального регулятора и автоматическиммостом, который через первый дифференциатор соединен со входом коммутатора, второй выход которого черезвторой дифференциатор соединен спервым входом делительного устройства, ко второму входу которого черезтретий и четвертый дифференциаторыподключен датчик давления газа, авыход делительного устройства соединен со входом экстремального регулятора.На чертеже изображена схема системы регулирования режима горения,Система содержит неподвижный(демпфированный) датчик 1, погруженный в топочное пространство черезтехнологический проем (например,смотровые лючки) в верхней частитопки, вне воны горения, и периоди3 11215чески вводимый в топку (незащищенный)датчик 2, который с помощью исполнительного механизма 3 ввода и вывода, например, типа МЭПможет двигаться в топочное пространство рядомс демпфированным датчиком 1 и на туже глубину и выдвигаться обратно.Датчики 1 и 2 подключены к блоку 4управления и обработки сигналов, накоторый поступает сигнал давления 1 Огаза от датчика 5 давления, напримертипа МП 4-У 1, имеющего унифицирован-,ный выходной сигнал. Блок 4 управления воздействует через экстремальныйрегулятор 6 и исполнительный механизм 157 типа ИЭО на заслонку 8, котораярегулирует подачу газа .на горелку 9.Блок 4 управления содержит коммутатор 10, автоматический мост 11например типа КСМ,имеющий унифицированный выходной сигнал дифференциаторы 12, 13, 14 и 15 пороговое устройство 16 и делительное устройство 17.Система регулирования режима горе 25ния работает следующим образом.При работе котла неподвижный демпФированный оксидный датчик 1 находится в топке котла вне зоны горения.Сопротивление датчика изменяетсяв зависимости от состава продуктовгорения.Полученный сигнал через коммутатор10 поступает на автоматический мост11, с выхода которого унифицированный сигнал, пропорциональный изменению сопротивления датчика 1, поступает далее на дифференциатор 13,выходной сигнал которого пропорционален первой производной сопротивления оксидного датчика.При незначительных измененияхрежима горения выходной сигнал дифференциатора 12, пропорциональный 46 ауправляющий сигнал, воздействующий на коммутатор 10, Коммутатор 10 включает исполнительный механизм 3 ввода и вывода, управляющий незащишенным датчиком 2, который вводит датчик 2 в топку. По достижении датчиком 2 крайнего вводного положения концевой выключатель исполнительного механизма 3 замыкается, включая цепь переключения датчиков 1 и .2 коммутатора 10.Таким образом, блок 4 управления переходит на работу по сигналу незащищенного датчика 2. В это время демпфированный датчик 1 отключен.Сигнал незащищенного датчика 2, проходя через коммутатор 10, автоматический.мост 11, дифференциатор 12 . и пороговое устройство 16, поступает на дифференциатор 13, При этом абйКсолютная величина - может превышатьйГпороговые значения устройства 16, однако переключений в схеме не происходит, так как коммутатор 10 по сигналу устройства 16 производит переключение только с демпфированного датчика 1 на незащищенный датчик 2.Дифференциатор 13 осуществляет повторное дифференцирование сигнала и Формирует сигнал, пропорциональныйсгабсолютной величине -- который посдгфтупает на вход делительного устройства 17. На вход дийференциатора 14 подается выходной сигнал датчика 5, измеряющего давление газа. При изменении давления газа дифференциатор 14 вырабатывает сигнал, пропорциональныйЙРвеличине в Этот сигнал повторнойе45йКвеличине - не изменяет состояниябасфпорогового устройства 16.При изменении тепловой нагрузки котла сопротивление демпфированного 50 датчика 1 резко изменяется и, естественно, изменяется абсолютное значениейКвеличины в . При превьппении величиноййе(П55ЙС- заданного порогового значения устройства 16 последнее вырабатывает дифференцируется дифференциатором 15, вырабатывающим сигнал, пропорциональй Рный величине - г, который поступаетаегфна второй вход делительного устройства 17. Делительное устройство 17гК производит деление сигнала -- надгЙ Р Д 2 К сигнал д г и формирует сигнал у-,дгпоступающий на экстремальный регулятор 6. Экстремальный регулятор 61121546 авитель И, Аксенов Редактор рректор О, Л хред охин в узьм 962/31 Тираж 531 Подписно ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, РаушскЗак омитета СССРоткрытийая наб д, 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна путем шаговых изменений положениязаслонки 8 отыскивает максимальноеабсолютное значение величины д Крр, что соответствует оптимальному режиму горения.По сигналу экстремального регулятора 6 коммутатор 10 включает исполнительный механизм 3, выводящий незащищенный датчик 2 из топочного объема. При достижении исполнительным механизмом 3 крайнего выводного положения срабатывает его концевой выключатель, который включает соответствующую цепь коммутатора 10, и тем самым осуществляется переключение блока 4 управления на работу сдемпфированным датчиком 1.Одновременное использование в сис теме управления горением незащищенного датчика 2 для настройки режимагорения и менее чувствительного демпфированного датчика 1 для непрерывного контроля режима позволяет повы,сить точность установления оптимального режима и увеличить срок службынезащищенного датчика 2, В результате применения такой системы повы. шается коэффициент полезного действия котлоагрегата и сокращаетсярасход топлива.