Устройство для автоматического регулирования котлоагрегата с кипящим слоем

(91 (111 А 1 О 4 Р 23 И 1 10 ОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и(21) 4154567/24-06(71) Государственный научно-исследовательский энергетический институтим. Г.М,Кржижановского и Всесоюзныйнаучно-исследовательский проектноконструкторский институт атомногоэнергетического машиностроения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГОРЕГУЛИРОВАНИЯ КОТЛОАГРЕГАТА С КИПЯЩИМ СЛОЕМ(57) Изобретение позволяет повыситьточность регулирования путем повыше"ния точности определения порозностикипящего слоя. В кипящий слой введены коаксиальные импульсная трубка 4и трубка 6 для подачи обдувочного га за, соединенные с дифманометрами 5 и7, снабженными резонансными датчиками уровня, выполненными в виде металлической пластины и двух стержней,установленных вдоль трубки дифманометра, соединенных вверху перемычкой.Один из стержней заземлен, другойсоединен с генератором 1 или 8 высокой частоты. Генератор 1 через преобразователь 2 соединен с исполнительным органом 3 подачи газа и черезчастотно-амплитудный преобразователь9 и блок 1 вычитания - с приводом14 регулятора частоты пульсаций. Генератор 8 соединен через блок 12 вычитания с регулятором 17 скорости газа и через преобразователь 10 с вторым входом блока 11. С вторым входомблока 12 соединен датчик 18 скоростигаза. Такое выпоненне устройства поз- Своляет создать однородную структурукипящего слоя вблизи импульсной труб- Бки 4, что повышает точность определения порозности кипящего слоя. 1 з.п.ф-лы, 3 ип.50 Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может бытьиспользовано в энергетической, химической и других отраслях промышленности.Цель изобретения - повышение точности регулирования путем повышенияточности определения порозности кипящего слоя.10На фиг.1 изображено устройстводля автоматического регулированиякотлоагрегата с кипящим слоем; нафиг,2 - высокочастотный резонансныйдатчик уровня; на фиг.3 - эпюры распределения излучения электромагнитной энергии по длине высокочастотного резонансного датчика уровня,Устройство содержит генератор 1высокой частоты, преобразователь 2,исполнительный орган 3 подачи псевдоожижающего газа, импульсную трубку 4с первым дифманометром 5, трубку 6для подачи обдувочного газа и периферийного обдува импульсной трубки 4 25со вторым дифманометром 7, второй генератор 8 высокой частоты, два низкочастотно-амплитудных преобразователя 9 и 1 О, два блока 11 и 12 вычитания, регулятор 13 частоты пульсации 30струи газа с приводом 14, два высокочастотных резонансных датчика 15 и 16уровня, регулятор 17 скорости газа,датчик 18 скорости подачи псевдоожижающего газа. Высокочастотные резонансные датчики 15 и 16 уровня выпол 35иены каждый в виде двух электропроводных стержней 19 и 20 равной длины, перемычки 21 и металлическойпластины 22, размещенных на противоположных сторонах трубки дифманометра 5. Причем импульсная трубка 4 установлена коаксиально в трубке 6 дляпериферийного обдува и введена в кипящий слой, вдоль трубки каждого диф-манометра установлены высокочастотные резонансные датчики 15 и 16 уровня, выход высокочастотного резонансного датчика 15 уровня первого дифманометра 5 соединен с входом первогогенератора 1 высокой частоты, первый выход которого подключен черезпреобразователь 2 к исполнительномуоргану 3 подачи псевдоожижающего газа, а второй выход - через первый55низкочастотный частотно-амплитудныипреобразователь 9 к первому входупервого блока 11 вычитания, второйвход которого соединен через второй низкочастотный частотно-амплитудный преобразователь 1 О с первым выходом второго генератора 8 высокой частоты, вход которого подключен к выходу высокочастотного резонансного датчика 16 уровня второго дифманометра 7, при этом выход первого блока 11 вычи тания подключен к приводу регулятора 13 частоты пульсаций струи газа, а регуляторы 1 и 13 соответственно скорости и частоты пульсаций струи газа установлены в трубке 6 для периферийного обдува импульсной трубки соответственно перечислению по потоку газа, выход регулятора 17 скорости газа подключен к выходу второго блока 12 вычитания, два входа которого соединены соответственно с вторым выходом второго генератора 8 высокой частоты и с выходом датчика 18 скорости подачи псевдоожижающего газа.Устройство работает следующим образом.Импульсная трубка 4 и трубка 6 обдува введены в кипящий слой, Через трубку 6 обдува подается пульсирующий поток газа для исключения попада. ния в импульсную трубку 4 частиц кипящего слоя, Это обеспечивается регуляторами 13 и 1 7 соответственно частоты пульсаций и скорости газа, который подается из магистрали для псевдоожижающего газа. Регулирование частоты пульсаций осуществляется по показаниям импульсной трубки 4, измеряющей пульсации давления в кипящем слое, и импульсной трубки дифманометра 7, измеряющей пульсации давления обдувающего газа. Пульсации уровня жидкости в дифманометрах 5 и 7 измеряются датчиками 15 и 16, выходной сигнал с которых преобразуется в аналоговый вид высокочастотными генераторами 1 и 8. Низкочастотная девиация выходного сигнала высокочастотных генераторов 1 и 8, пропорциональная измеряемым пульсациям давлений, преобразуется в аналоговый сигнал в частотно-амплитудных преобразователях 9 и 10. Этот сигнал сравнивается в блоке 11 вычитания, где выделяется разностный сигнал, поступающий на привод 14 регулятора частоты пульсаций струи газа, обеспечивающего изменение частоты обдувочного газа импульсной трубки 4 до достижения равенства частот пульсаций давления кипящего слоя и давле 3 145671ния в трубке 6 для периферийного обдува импульсной трубки ч. В этом случае наступает резонанс с резким увеличением амплитуды колебаний частиц5порошкообразный среды в зоне измерений, которые начинают "кипеть" иэа счет перепада давлений истекаютиз трубки 6. Величину перепада давлений выбирают минимальную из соображений повышения чувствительности измерений давления и экономии газа,эта величина определяется разностямискоростей фильтрации через газораспределительную решетку и скоростью 16потока обдувочного газа,Скорость фильтрации газа через газораспределительную решетку определяется датчиком 18 и сравнивается вовтором блоке 12 вычитания со скоростью потока обдувочного газа, пропорциональной показаниям дифманометраи, следовательно, выходному сигналу датчика 16. Регулирование скорости газа регулятором 17 производится 25до достижения условия, когда скорость истечения струи обдувочногогаза больше или равна скорости фильтрации ожижающего газа,При создании условий приближенного З 0равенства частот пульсаций давленияв кипящем слое и потока обдувочногогаза создается однородная структурав зоне измерений при различных режимах работы устройства, что повьшаетточность измерений давления в кипящем слое и надежность за счет исключения залипания частиц в импульсной трубке.Выходной сигнал генератора 1 высокой частоты с первого выхода, пропорциональный перепаду. давлений в кипящем слое и, следовательно, порозности кипящего слоя, поступает черезпреобразователь 2 на исполнительный 4орган.З подачи псевдоожижающего газа,который осуществляет регулированиепорозности кипящего слоя согласнотехническим требованиям.Высокочастотные резонансные датчики 15 и 16 уровня жидкости в дифманометрах 5 и 7 представляют собойдлинную линию, подключенную к входамвысокочастотных генераторов 1 и 8,выходной сигнал которых изменяетсяв зависимости от индуктивно-емкостных параметров длинной линии (датчика). Излучение электромагнитной энергии происходит в полости между ме 14таллической пластиной 22 и собственно длинной линией, образованной стержнями 19 и 20 и перемычкой 21. Для обеспечения линейности излучения по длине датчика (высоте трубки дифманометров 5 и 7) датчик подключают к генератору как четвертьволновой отрезок длинной линии, т.евыбирают общую длину стержней и перемычки, равную четверти длины волны излучения генератора высокой частоты. Длину перемычки 21 выбирают минимальной иэ условия технологичности изготовления, а на двух стержнях распределение энергии происходит так, что по длине трубок ее средняя величина постоянна (т.е., линейная шкала измерений уровня жидкости в трубках). Один конец датчика подключают к генератору, а второй заземляют. Трубки располагают между стержнями 19 и 20 и пластиной 22, что обеспечивает максимальное влияние на параметры датчика уровня жидкости в трубках.Формула изобретения1. Устройство для автоматического регулирования котлоагрегата с кипящим слоем, содержащее генератор высокой частоты и усилительный преобразователь, соединенный с исполнительным органом подачи псевдоожижающего газа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с . целью повышения точности регулирования путем повышения точности определения пороэности кипящего слоя, оно дополнительно содержит установленные коаксиально и введенные в кипящий слой импульсную трубку и трубку для подачи обдувочного газа, соединенные с ними два жидкостных дифманометра, снабженные резонансными датчиками уровня, первый частотно-амплитудный преобразователь, подключенный к генератору, последовательно соединенные второй генератор высокой частоты, второй частотно-амплитудный преобразователь, блок вычитания и привод регулятора частоты пульсаций, установленного в трубке подачи обдувочного газа, последовательно соединенные датчик скорости псевдоожижающего газа, второй блок вычитания и регулятор скорости обдувочного. газа, установленный в трубке подачи обдувочного газа выше по потоку относительноСоставитель А.ЗосимоТехред Л.Олийнык Корректор В.Гирня Редактор И ная 35 Заказ 75ВНИИПИ Г одпис по изобретениям Ж, Раушская н КНТ СССР ткрытиям сударственного комите 113035, Москвау д э Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная 5 1456 регуляторачастоты пульсаций, входы первого и второго генераторов высо" кой частоты соединены с резонансными датчиками уровня первого и второго5 дифманометров, выходы первого генератора соединены с входами усиленного преобразователя и первого частотно- амплитудного преобразователя, выход которого поключен к второму входу 10 первого блока вычитания, а второй вход второго блока вычитания подключен к выходу второго генератора высокой частоты. 711 62, Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что резонансный датчик уровня выполнен в виде металлической пластины, установленной вдоль трубки дифманометра и двух стержней из электроприводного материала, установленных вдоль трубки дифманометра с противоположной относительно пластины стороны и соединенных вверху перемычкой, нижний конец одного стержня заземлен, нижний конец другого лодключен к генератору высокой частоты.