Система температурной коррекции соотношения вода топливо прямоточного котла

(54 ический научнотут им. Ф.Э.Дзерное объединение ванию технолостанции и сетей еви В,А. О жимноания э ом ТГ Ь 8, с,ыт разрасистемы нергобло- МП - 314 Ц.1, рис. 1. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный теплотехнисследовательский инстижинского и Производственпо наладке, совершенствогии и эксплуатации электр(56) Васильев В.И., Малеевботки и внедрения всереавтоматического регулирока с газомазутным котл"Теплоэнергетика", 1979,) СИСТЕМА ТЕМПЕРАТУРНОИ КОРРЕКЦИИ СООТНОШЕНИЯ ВОДА - ТОПЛИВО ПРЯМОТОЧНОГО КОТЛА(57) Изобретение позволяет повысить точность поддержания температуры рабочей среды в пароводяном тракте прямоточного котла за счет использования динамически преобразованного сигнала от Датчика 7. характеризующего избыток воздуха в топке котла, подключенного к входу дифференциатора 4, выходом соединенного с температурным корректором 1 соотношения вода - топливо. 1 ил.Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системахавтоматического регулирования энергоблоков.При возмущениях, приводящих к перераспределению конвективного и радиационного тепла в топке котла без изменениясуммарного тепловыделения, соотношениевода - топливо должно оставатьСя неизменным, Такая задача возникает при воздушных возмущениях, Температурныйкорректор соотношения вода - топливо недолжен на них реагировать,Известна система температурой коррекции соотношения вода - топливо прямоточного котла.Однако эта система не всегда гарантирует диапазон регулирования клапана первого по ходу среды регулируемого впрыскавследствие наличия неконтролируемых поверхностей нагрева между местом установки датчика температуры и впрыском,Это приводит к ненужному изменениюсоотношения вода - топливо при воздушных возмущениях, приводящих к перераспределению конвективного и радиационноготепла без изменения суммарного тепловыделения.Известна также система температурнойкоррекции соотношения вода - топливопрямоточного котла,Однако и эта система имеет недостаток,состоящий в плохом качестве регулирования при воздушных возмущениях, приводящих к перераспределению конвективного ирадиационного тепла без изменения суммарного тепловыделения. В этом случаесигнал по температуре пара в промежуточном сечении тракта котла вследствие изменения количества радиационного тепладает ложную реакцию и корректор формирует сигнал изменения соотношения вода -топливо, что не требуется. В результате существенно ухудшается качество поддержания температуры пара по тракту котла.Целью изобретения является повышение качества поддержания температуры пара по тракту котла путем компенсациивлияния воздушных возмущений на температуру парэ в промежуточном сечении тракта котла.В систему температурной коррекциисоотношения вода - топливо прямоточногокотла, включающую в себя температурныйкорректор соотношения вода - топливо, квходам которого подключены датчик и задатчик сигнала, характеризующего положение регулирующего клапана первого походу среды регулируемого впрыска, а такжедифференциатор, к входу которого подклю 50. рактеризующего положение клапана. Температурный корректор 1, стремясьустранить отклонение этого сигнала от егозаданного значения, формирует сигнал изменения соотношения вода - топливо, чтопозволяет изменить уровень температурыпара перед впрыском и тем самым, восстаноэить заданное значение положения клэпана. Например, если регулятор впрыска переместил клапан в сторону "Меньше", т.е. 5 101520 25304045 чен датчик сигнала, характеризующего энтальпию пара в промежуточнОм сечении тракта котла, дополнительно введен динамический преобразователь, к входу которого подключен датчик сигнала, характеризующего избыток воздуха. В качестве сигнала, характеризующего избыток воздуха, может быть использован или непосредственно сигнал по содержанию кислорода (02) в уходящих газах, или небалансмежду заданным и фактическим значением 02 или комбинированный сигнал, характеризующий наряду с 02 хим- и мехнедожог,В результате дополнительного введения динамического преобразователя, к входу которого подключен датчик сигнала,характеризующего избыток воздуха, а выход подключен к входу дифференциатора происходит повышение качества поддержания температуры пара по тракту котла, вследствие компенсации влияния воздушного возмущения.На чертеже представлена блок-схема предлагаемой системы.Система содержит температурный корректор 1 соотношения вода - топливо, к входам которого подключен датчик 2 и задатчик 3 сигнала, характеризующего положение регулирующего клапана первого по ходу среды регулируемого впрыска, а также дифференциатор 4, к входу которого подключен датчик 5 сигнала, характеризующего энтальпию пара в промежуточном сечении тракта котла.,Система содержит также динамический преобразователь 6, к входу которого подключен датчик 7 сигнала, характеризующего избыток воздуха,Система работает следующим образом.В нормальном режиме работы котла при обычных эксплуатационных возмущениях регулятор (не показан) первого по ходу средь 1 регулируемого впрыска, стремясь поддержать температуру на выходе котла (если на котле, как в последнее время частобывает имеется только один выходнойвпрыск) или за одной из ступеней пароперегревателя (в противном случае), изменяет положение клапанов впрыска. Это ведет кизменению величины сигнала датчика 2, ха 1695034фЮ= -Ч 5Ю 7 (р) 20 25 30 блок динамического преобразователя (ДИН) М 21,35 Изобретение может найти применениев энергетике, в первую очередь, в системах автоматического регулирования энергоблоков с гэзомазутными котлами.Экономическая эффективность от внед рения изобретения, например, для газомазутных энергоблоков 300 Мвт может быть оценена следующим образом.По данным промышленных испытаний в. базовом обьекте-прототипе при иэменени ях нагрузки, сопровождаемых сильнымивоздушными возмущениями, вследствие реакции сигналов датчика 5 и вызванной ей 50 этом среднеквадратичное отклонение температуры в промежуточном сечении тракта котла, например, за ВРЧ, составляет 22 С.55 уменьшил расход воды на впрыск, то корректор температуры изменяет соотношениевода- топливо таким образом, чтобы повысить уровень температуры пара перед впрыском, Реагируя на это увеличение температуры, регулятор впрыска увеличивает расход воды на впрыск, возвращая клапан впрыска в исходное положение. В связи с большой инерционностью канала "соотношение вода - топливо - температура среды перед впрыском" действие корректора по отношению сигнала датчика 2 является относительно медленным, что однако вполне приемлемо в нормальном режиме работы блока при обычных эксплуатационных возмущениях.При больших возмущениях (изменении нагрузки, топливных возмущениях и т,д.), приводящих к значительному изменению температурного режима по тракту котла до первого регулируемого впрыска, действие корректора только по отклонению сигнала датчика 2 будет явно неэффективным. В этих режимах требуемое качество регулирования обеспечивает использование сигнала . датчика 5, характеризующего энтальпию пара в проМежуточном сечении тракта котла (обычно за СРЧ или за ВРЧ). Этот сигнал имеет значительно более благоприятные динамические характеристики, что не только обеспечивает своевременную реакцию . на изменение соотношения вода - топливо, но и позволяет реализовать в опережающем контуре "качественные" значения параметров настройки: большое значение коэффициента усиления (произведение коэффициентов усиления дифференциаорэ 4 и корректора 1) и малое значение времени интегрирования корректора Ти.Однако быстрая реакция системы на отклонение сигнала датчика 5 могла бы играть и отрицательную роль. Если бы, как в прототипе в системе отсутствовала компенсация отклонения сигнала датчика 5 при изменении избытка воздуха, то при воздушных возмущениях, приводящих к перераспределению конвективного и радиационного тепла без изменения суммарного тепловыделения, отклонение сигнала датчика 5 приводило бы к включению в работу корректора и изменению соотношения вода - топливо, что не требуется вообще или требуется в значительно меньших размерах и может быть осуществлено достаточно медленно под влиянием отклонения сигнала датчика 2. Ввод через динамический преобразователь 6 сигнала датчика 7, характеризующего избыток воздуха, обеспечивает равенство нулю суммарного сигнала на входе в дифференциатор 4 и исключает ложную работукорректора 1 при воздушных возмущениях.Передаточная функция динамического преобразователя 6 определяется формулой где Ю 5(р) и Ю 7(р) - передаточные функции10 сигналов соответственно датчиков 5 и 7 привозмущении расходом воздуха,Для реализации Ю 5(р) должно бытьиспользовано интегродифференцирующеезвено. Например, если произошло увеличение расхода воздуха, то сигнал датчика 5,характеризующий энтальпию среды в топочных поверхностях нагрева, уменьшается. Сигнал датчика 7, характеризующий избыток воздуха, наоборот, увеличивается. А так как динамический преобразователь 6 настроен согласно выражению (1), то сумма сигналов на входе дифференциатора 4 равна нулю.Реализация системы может быть осуществлена на любых типахсовременной аналоговой (КАСКАД, АКЭСР - 2) или цифровой (Ремиконт, ПРОТАР) аппаратуры. Для реализации динамического преобразователя 6, представляющего собой интегродифференцируЮщее звено, например, при использовании аппаратуры Ремиконт должен быть использован алгоритмический ложной работой температурного корректора 1 осуществляется нарушение соотношения вода - топливо, что приводит к отклонению температурного режима. При Согласно изобретению ложная реакция корректора исключается и среднеквадратичное отклонение уменьшается до 1,7 С. Экономический эффект при этом определя1695034 15 Составитель М,ЛазутовТехред М. Моргентал Корректор Т;Колб Редактор С,Лисина Заказ 4149 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская йаб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ется удлинением срока службы металла поверхностей нагрева, увеличением долговечности работы блока так как улучшение качества поддержания температуры в промежуточном сечении улучшает и качество стабилизации выходной температуры) и меньшим износом регулирующих органов питания и топлива.Формула изобретения Система температурной коррекции соотношения вода - топлива прямоточного котла, содержащая температурный корректор, к входам которого подключен датчик и задатчик сигнала, характеризующего положение регулирующего клапана первого по ходу рабочей среды регулируемого впрыска, и выход дифференциатора, к входу которого подключен. датчик сигнала, характеризую щего знтальпию пара в промежуточном сечении тракта котла, о т л и ч а ю щ а я с я тем.что, с целью повышения точности поддержания температуры пара в тракте котла, она дополнительно содержит динамический 10 преобраэователЬ и датчик сигнала, характеризующего избыток воздуха в топке котла, подключенный через динамический преобразователь к входу дифференциатора,