Способ автоматического регулирования прямоточного котла

(5 р 4 Г 22 В 35/10 Г 23 М 1/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ саОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /ц,Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ - ф-"4 я;рр,о(21) 3798227/24-06 (22) 07.10.84 (46) 23,07.87, Бюл, Иф 27 (71) Предприятие "Донтехэнерго" Пр изводственного объединения по налад ке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "Союзтехэнерго" (72) С.В.Алтын (53) 621,182,26(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 821836, кл, Г 22 В 35/10, Г 23 И 7/00, 1981. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИР ВАНИЯ ПРЯМОТОЧНОГО КОТЛА (57) Изобретение относится к автома тизации электростанций и позволяет повысить точность регулирования в режиме скользящего давления, В уста новившемся режиме работы котла расход воды и тепловыделение в топкесоответствуют нагрузке, заданной задатчиком. На входе дифференциатора 4сигнал задатчика скомпенсираван сигналом датчика 5 расхода воды. На входе регулятора 7 сигнал задатчика 6 скомпенсирован сигналом блока 13 умножения.Температура среды сохраняется постоянной на нормальном уровне, давление среды в пароводяном тракте не меняется, После возмущения увеличениемрасхода топлива изменяются параметрыв тракте. Сумма сигналов блока 13умножения и дифференциатора 14, достигнув максимума в момент, когда максимален сигнал дифференциатора, вдальнейшем остается постоянной, Изменение суммарного сигнала тепловыделения вызывает воздействие регулятора7 на клапан 8 в сторону устранениявозмущения. 1 ил, 13252Изобретение относится к автоматизации электростанций и может быть использовано на прямоточных паровыхкотлах.Цель изобретения - повышение точности регулирования в режиме сколь-зящего давления,На чертеже представлена схема системы, реализующей предлагаемый способ.Регулятор 1 питания котла связанс регулирующим питательным клапаном2, датчиком 3 температуры средыпромежуточной точке тракта котла идифференциатором 4, к которому подключены датчик 5 расходы воды и задатчик 6 нагрузки котла. Последнийподключен также к первому входу регу-,лятора 7 топлива, который связан с 20клапаном 8, регулирующим подачу топлива. Датчики 9 и 10 давления параза котлом и воды перед котлом под"ключены к первым входам сумматоров11 и 12 соответственно, причем датчик 9 подключен к второму инвертирую"щему входу сумматора 12, выходы сумматоров 11 и 12 подключены к входублока 13 умножения, выход которогосоединен с вторь 1 м инвертирующим вхо- ЗОдом регулятора 7 топлива, Датчик 10давления воды перед котлом подключенк второму входу сумматора 11, а также к входу дифференциатора 14, выход которого соединен с третьим инвертирующим входом регулятора 7топлива.Способ осуществляется следующимобразом.В установившемся режиме работыкотла расход воды и тепловыделениев топке соответствуют нагрузке, заданной задатчиком б. Поэтому на входе дифференциатора 4 сигнал задатчика 6 скомпенсирован сигналом датчика 5 расхода воды, на входе регулятора 7 сигнал задатчика 6 скомпенсирован сигналом блока 13 умножения.При этом температура среды сохраняется постоянной на нормальном уровне,давление среды в пароводяном трактетакже не меняется во времени. Соот"ветственно этому сигнал датчика 3скомпенсирован статической нагрузкойрегулятора 1, а сигнал дифференциатора 14 равен нулю.В случае перехода из режима номинального в режим скользящего давления путем открытия клапанов турбины при постоянной промежуточной нагрузке котла, как и в случае произвольного возмущения открытием клапанов турбины, давление пара за котлом, измеряемое датчиком 9, уменьшается вначале в темпе перемещения клапанов турбины, а затем с монотонно уменьшающейся скоростью приближается к новому установившемуся значению. Давление воды перед котлом, измеряемое датчиком 10, также уменьшается до своего нового установившегося значения, но без ступенчатого изменения в начале процесса. После возмущения открытием клапанов турбины тепловыделение в топке не меняется, а расход воды, измеряемый датчиком 5, начинает увеличиваться из-эа снижения давления воды перед котлом и соответствующего этому увеличения перепада давлений на регулирующем питательном клапане. Отклонение сигнала датчика 5, поступая на вход регулятора 1 через дифференциатор 4, вызывает воздействие регулятора 1 на клапан 2, в результате чего расход воды, измеряемый датчиком 5, стабилизиру-. ется на исходном значении, Постоянство тепловыделения и стабилизация расхода воды обусловливает неизмен" ность сигнала датчика 3 температуры среды, При этом разность сигналов датчиком 10 и 9, формируемая сумматором 12, в начале возмущения увеличивается ступенчато, так как сигнал датчика 10 в первый момент после возмущения только начинает уменьшаться от исходного значения,. а вычитаемый сигнал датчика 9 уменьшается ступенчатоПосле начального ступенчатого увеличения перепад на тракте котла и абсолютная величина сигнала сумматора 12 в переходном процессе монотонно уменьшаются, но в конце переходного процесса не достигают своих исходных значений, и устанавливаются на более высоком уровне иэ-за сниже" ния давления среды в тракте и соответствующего этому увеличения удельных объемов средыВместе с тем произведение сигналов сумматора 12 и 11 формируемое блоком 13 умножения, в конце процесса приближается к исход ной величине, таккак в этом произведении увеличение сигнала сумматора 12 компенсируется уменьшением сигнала сумматора 11. Увеличение сигнала бло"з13252ка 13 умножения в начале переходного процесса компенсирует на входерегулятора 7 возникающии в этот момент сигнал дифференциатора 14, про.5порциональный скорости изменениядавления воды перед котлом, измеряемого датчиком 10. С течением переходного процесса сигнал дифференциа"тора 14 монотонно уменьшается и становится равным нулю в новом установившемся состоянии. Одновр менноеуменьшение встречно действующих сигналов блока 13 умножения и дифференциатора 14 обусловливает взаимнуюкомпенсацию изменений этик сигналовна протяжении всего переходного процесса. Аналогично, но в противоположную сторону, изменяются сигналыдатчиков 9 и 10, сумматоров 11 и 12,блока 13 умножения и дифференциатора 14 в переходном процессе послевозмущения клапанами турбины и связанного с этим изменения давления впароводяном тракте котла, Поэтому 25компенсация сигналов на входе регулятора 7 не воздействует на клапан 8расхода топлива,После возмущения увеличением расхода топлива при отключенном регуля- З 0торе 7 начинает расти температура,среды в тракте котла, переходная зона смещается в сторону начала тракта.Это приводит к увеличению перепададавлений на тракте и к увеличениюдавления воды перед котлом, измеряемого датчиком 10, При этом увеличиваются сигналы сумматоров 11 и 12, блока 13 умножения и дифференциатора14. Сигнал дифференциатора. 14 достигает максимума в начале переходного.процесса, когда скорость изменениядавления воды перед котлом, иэмеряе"мая датчиком 10, является максимальной. В ходе процесса величина сигнала блока 13 умножения увеличивается,а скорость изменения давления и величина сигнала дифференциатора 14 уменьшаются. Поэтому сумма сигналов блока 13 и дифференциатора 14, достигнув бомаксимума в момент, когда максималенсигнал дифференциатора, в дальнейшемостается постоянной. Таким образом,инерционность изменения суммарногосигнала по тепловьделению после возмущения расходом топлива уменьшенадействием дифференциатора 14. Привключенном регуляторе 7 после возмущения расходом топлива изменение суммарного сигнала тепловьделения вызывает воздействие регулятора 7 на клапан 8 в сторону устранения возмущения, уменьшение инерционности сигнала тепловыделения уменьшает длительность динамического отклонения Фактического тепловыделения в переходном процессе. При достаточно высоком быстродействии устранения тепловых возмущений регулятора 7 температура среды, измеряемая датчиком 3, не успевает измениться, и поэтому сигнал датчика 3 после топливных возмущений не меняется, а регулятор 1 поддерживаетпостоянный расход воды, измеряемый датчиком 5 и соответствующий сигналу задатчика 6.При необходимости увеличения нагрузки котла воздействуют на задатчик 6 нагрузки так, что сигнал задатчика б увеличивается. Вследствие этого нарушается компенсация сигналов на входах регулятора 1 питания и регулятора 7 топлива. Регулятор 1 воздействием на клапан 2 увеличивает расход воды до тех пор, пока увеличение сигнала датчика 5 расхода воды не скомпенсирует увеличение сигнала задатчика 6. Регулятор 7 воздействием на клапан 6 увеличивает расход топлива так, что изменение сигнала тепловьделения, Формируемого блоком 13 умножения и дифференциатором 14, компенсирует :игнал задатчика 6, При необходимости уменьшения нагрузки котла на задатчик 6 воздействуют в обратную сторону.Формула изобретенияСпособ автоматического регулирования прямоточного котла путем измерения температуры среды в промежуточной точке тракта котла, расхода воды, давления воды перед котлом и давления пара эа котлом, определения разности измеренных давлений, Формирования скоростного сигнала по расходу воды и заданной нагрузке, регулирования расхода воды по отклонению температуры среды и скоростному сигналу и изменения расхода топлива по отклонению параметра, характеризующего тепловыделение в топке, от заданной нагрузки, о т л и ч а и щ и йс я тем, что, с целью повышения точности регулирования в режиме скользящего давления, определяют суммуСоставитель В.МодинТехред Л.Сердюкова Корректор А,Ильин Редактор И.Николайчук Заказ 3036/33 Тираж 387 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 1325248 6измеренных давлений, скорость измене- разности измеренных давлений на их ния давления воды перед котлом и па- сумму и сложением этого произведения раметр, характеризующий тепловыделе- со скоростью изменения давления воды ние в топке, определяют умножением перед котлом