Устройство автоматического регулирования температурного режима прямоточного котла

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН С 5/2 СВИДЕТ ЕЛЬ СТ ВТОРСК(21 (22 (46 (72 (71 3 ледователь рский ино-и скии рукт етич ског маши(54)(57) УСТРОЙС РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕ ПРЯМОТОЧНОГО КОТроохладителями,тор температуры клапаном впрыска ходу пара пароо тор состояния ра пароохладителя, ном подачи питат ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 3719893/24-0628,12,8307.10.85. Бюл.И.И.АйзенштатВсесоюзный науи проектно-конт атомного энеостроения621.182.26(088Пивень В.Д. инергетическихия, 1965, с. 2 ТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО МПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ЛА, снабженного пасодержащее регуляпара, управляющийводы в первый по, хладитель, регулябочей среды до управляющий клапаельной воды или топлива, датчики статических задающих сигналов, подключенные квходу регулятора состояния рабочейсреды, и подключенную к входу последнего корректирующую цепь отдатчика, характеризующего величинурасхода воды на впрыск, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности путем предотвращения недопустимых повьшенийтемпературы рабочей среды в трактекотла, корректирующая цепь выполнена в виде последовательно соединенных ПИ-регулятора, блока суммирования и блока ограничения, причемк входу ПИ-регулятора подключендатчик, характеризующий расход воды на впрыск, датчики статических задающих сигналов подключенык входу блока суммирования, а выходблока ограничения подключен к входу регулятора состояния рабочейсреды.1 1183Изобретение относится к автоматизации технологических процессов втеплоэнергетике и предназначено, вчастности, для автоматического регулирования температуры среды по 5длине водопарового тракта прямоточных котлов, в том числе сжигающих,пьгеугольное топливо.Цель изобретения - повышениенадежности путем предотвращения недопустимых повышений температуры,рабочей среды в тракте котла.чНа чертеже представлена схемапредлагаемого устройства.Температура пара эа первым по 15,ходу среды впрыскивающим пароохладителем 1 измеряется при помощитермопары 2, снабженной преобразователем 3 сигнала, выход которогоподключен к блоку 4 дифФеренцирования, а температура пара в промежутс:ной точке парового тракта,например за ширмами второй ступени(Ш 2), измеряется при помощи термопары 5, снабженной преобразователем 6 сигнала, выход которого так же,как и выход блока 4 дифференцирования, подключен к входу регулятора 7температуры пара, Выход регулятора7 подключен к входу исполнительногомеханизма 8 регулирующего клапана 9впрыска. Лля регулирования состояния среды в раннем сечении водопарового тракта (до первого пароохладителя)предусмотрен регулятор 10 питания, выход которого подключен к исполнительному механизму 1 регулирующего органа 12 подачи питательной воды. К входу регулятора 10 питания подключены:выходы 40 блока 13 суммирования и блока 14 умножения. К входу блока 13 суммирования подключен выход блока 15 диФференцирования, к входу которого подключен датчик 16 давления среды за зоной 45 максимальной теплоемкости, например за НРЧ - нижней радиационнои частью. К другому входу блока 13 суммирования подключен выход блока 17 умножения, к входам которого подключены датчик 0 18 расхода и датчик 19 давления среды в ранней точке тракта, например за ВРЧ-верхней радиационной частью, Сигнал датчика 19 давления вносит поправку в сигнал расхода среды от датчика 55 18, учитывающую влияние давления на удельный объем среды, сказывающийся на величине, сигнала по расходу сре 780 2ды. Таким образом, выход блока 13суммирования представляет собою сигнал по "теплу" за ВРЧ,К входам блока 14 умножения подключены датчик 20 расхода питательнойводы и выход корректирующей цепи,состоящей из последовательно соединенных датчика 21 положения исполнительного механизма, а следовательно,жестко с ним связанного регулирующего клапана впрыска, импульсного регулирующего блока 22, блока 23 интегрирования, образующего вместе с блоком 22 ПИ-регулятор 24, блока 25 суммирования и блока 26 ограничения. Квходам блока 25 подключены также дат.чики 27 и 28 статических задающих ,сигналов.Устройство работает следующим образом.В основных режимах эксплуатациикотла регулятор 7 температуры поддерживает заданное значение регулируемой им температуры пара в определенной точке парового тракта котла, например за ширмами второй ступениШ 2 путем воздействия на исполнительный механизм 8 регулирующего клапана 9 впрыска.Регулятор 10 состояния рабочейсреды, получающий через блок 14умножения корректирующий сигнал, характеризующий величину расхода водына впрыск, поддерживает такое состояние рабочей среды до пароохладителя,например за ВРЧ, воздействуя на регулирующий орган 12 подачи питательнойводы (или топлива), при котором величина открытия клапана впрыска в установившемся режиме составляет около50 Е. Следовательно, в зависимостиот Фактического распределения тепловосприятия между поверхностями нагрева, которое определяется перечисленными эксплуатационными Факторами,регулятор состояния рабочей средыбудет поддерживать разное значениепараметра, характеризующего ее состояние, в частности температуру средыперед пароохладителем, стремясь вконечном счете под действием корректирующего сигнала обеспечить выведение регулирующего клапана впрыскав среднее положение.При уменьшении доли тепловосприятия перегревательных поверхностей нагрева (например, ширм 1 и 2 ступечейв приведенной на схеме) регулятор;183780 з 1 температуры, стремясь удержать ре- гулируемую им температуру, будет прикрывать регулирующий клапан впрыска. При этом ПИ-регулятор корректирующей цепи, настроенный на поддержание регулирующего клапана впрыска в среднем положении, будет увеличивать задающий сигнал регулятору состояния рабочей среды, который благодаря этому будет повышать температуру (энтальпию) рабочей среды в ранней точке в соответствии с увеличением заданного значения, уменьшая расход питательной воды (или увеличивая подачу топлива) . Если уменьшение доли тепловосприятия перегревательных поверхностей нагреГ ва окажется весьма значительным, то задающий корректирующий сигнал может превысить максимально допустимое значение температуры среды в ранней точке тракта, например за ВРЧ, согласно схеме. Это однако не приведет к недопустимому повышению температуры среды в этой ранней точке тракта, так как блок ограничения, настроенный на максимально допустимое значение задающего сигнала, не пропустит на регулятор задающего сигнала, превышающего указанное значение, и тем самым исключит возможность повышения регулятором тем-пературы в ранней точке тракта выше предельно допустимого по условиям надежности значения Это предельно допустимое значение температуры среды в ранней точке будет поддерживаться регулятором до тех пор,пока благодаря соответствующим эксплуатационным мероприятиям (очистка перегревательных поверхностей нагрева, нормализация воздушного режима) будет увеличено тепловосприя ОО тие перегревательных поверхностейнагрева до значений близких к расчетным. В .указанный не очень длительный 15 период действия блока ограниченияоткрытие регулирующего клапанавпршска окажется менее 503, Однакоэто только увеличит диапазон регулятора температуры в сторону ее 2 О снижения, т.е. не понизит надежности работы соответствующих поверхностей нагрева (Ш 1 и Ш 2).Устройство обеспечивает увеличение диапазона действия корректи рующей цепи эа счет использованияв ней ПИ-регулятора и исключает возможность при неблагоприятных режимах работы котла превьшения температурОй среды в ранней точке водопарового тракта предельно допустимого значения, что повышает надежность и долговечность работы металлатакже и промежуточных поверхностейнагрева котла.1183780 юч вц Составитель МЛаэутотор С.Патрушева Техред А.Кикемеэей ректор В.Синицк 255/39ВНИИПИ Госудапо делам и113035, Москва,Тираж 403ственного комитета СССобретений и открытийЩ, 1 аушская наб., д Вака одписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4