Устройство для автоматического регулирования процесса горения в котлоагрегате

/О 51)5 Г 23 25 -ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТ 22) 09.02.9046) 30,07,92. Бюл, В 28(71) Уральский филиал Всесоюзного научноисследовательского и конструкторского института "Цветметавтоматика"(72) А,И.Насретдинов и Р,Р.Зарипов (56) Плетнев Г.П, Автоматическое регулиро-. вание и защита теплоэнергетических установок электрических станций, М.: Энергия, 1976, с,272-274.Промышленная энергетика, 1988, Ь 8,26 С )ГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТОРЕНИЯ В КОТЛОАГРЕГАТЕ57) Использование, автоматическое регулирование процесса горенияв котлоагрегате. Сущность: устройство содержит датчики 1 и 2 расходов топлива и воздуха; регулятор 3 соотношения топливо-воздух, кислородомер 4, корректирующий регулятор 5 кислорода в отходящих газах, датчик б расхода пара, задатчик 7 кйслорода в отходящих газах, формирователь 8 рассогласования и задатчик 9 номинальной нагрузки. 2 ил.Изобретение относится к автоматизации "процесса"Сжигания топлива в диапазоне изменения нагрузки котлоагрегата малойи средней мощности.Известно устройство для регулирования процесса горения; содержащее регулятор соотношенйя задание-воздух,кислородомер-с корректирующим регулятором кислорода и задатчиком содержаниякислорода, датчик давления пара с корректирующим регулятором давления, задатчиком давления пара и датчиком расходавоздуха.Однако данному устройству присущи 15недостаточно высокая точность его срабатывания и длительность процесса регулирования, Кроме того, устройство неучитывает изменение содержания кислорода в отходящих газах при изменении нагруэки- котлоагрегата, что приводит кнеоптимальному сжитанию топлива и ухудшению экологической обстановки,Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматического регулир-ов"а-йия процесса горения вкбтлоагрегате, содержащее регулятор соотйошения топливо-воздух с подключеннымидатчиками расхода топлива; воздуха и корректирующим регулятором кислорода в от" ходящих газах, к которому подключеныкислородомер и задатчик содержания кислорода 8 отходящих газах,В данйом устройстве недостаточно высокая точность регулирования обусловлена 35тем, чтооно-не учитывает содержание кислорода в отходящйх газах:при изменениинагрузки котлоагрегата.Цель изобретения - повышенйе точности регулирогания во всем диапазоне изменения нагрузки котлоагрегата.Поставленная цель достигается тем, чтоустройство для автоматического регулирования йроцзсса горения в котлоагрегате дополнительно содержит датчик расхода 45пара, формирователь рассогласования и эадатчик номинальной нагрузки котлоагрегата. Корректирующий регулятор кислорода внем соединен с регулятором соотношения.топливо-воздух через формирователь рассогласования, ко второму входу которого .подключен задатчик номинальной нагрузки. Задатчик содержания кислорода в отходящих газах выпблнен программируемым;на вход которогО подключен датчик расхода 58пара,На фиг.1 представлена функциональнаясхема; на фиг.2 - диаграмма зависимостисодержания кислорода в отходящих газах.отизменения расхода пара от котла. Устройство для автоматического регулирования процесса горения в котлоагрегате содержит датчики 1 и 2 соответственно расходов топлива и воздуха. Датчики 1 и 2 своими выходами подключены к соответствующему входу регулятора 3 соотношения топливо-воздух. Выход кислородомера 4 соединен с первым входом корректирующего регулятора 5 кислорода в отходящих газах, а выход датчика 6 расхода пара соединен со входом программируемого задатчика 7 кислорода в отходящих газах. Выход задатчика 7 подключен ко второму входу корректирующего регулятора 5, а выход последнего - к первому входу формирователя 8 рассогласования, со вторым входом которого соединен задатчик 9 номинальной нагрузки. Выход формирователя 8 включен на третий вход регулятора 3.Программируемый задатчик 7 кислорода должен быть настроен при наладке таким образом, чтобы с достаточной для эксплуатации точностью воспроизвести методом кусочно-линейной аппроксимации зависимость02 = т (Г),где 02-содержание кислорода в отходящих газах;Г - нагрузка (расход пара от котла), Устройство работает следующим образом,Регулятор 3 соотношения топливо-воздух (фиг.1), воздействуя на исполнительный механизм подачи воздуха (не показан), осуществляет регулирование по заданному соотношению топливо-воздух, соответствующему оптимальному коэффициенту избытка воздуха при номинальной нагрузке котлоагрегата (точка В на фиг.2),При этом на третий вход регулятора 3 должен поступать сигнал, равный нулю. Это возможно, если содержание кислорода в отходящих газах соответствует значению 02 (фиг.2) при расходе пара от котла Гном = Гш, при этом два сигнала, поступающие на входы корректирующего регулятора 5, от кислородомера и программируемого задатчика 7 равны по величине и противоположны по направлению. В этом случае ошибка содержания кислорода равна нулю и выходной сигнал корректирующего регулятора 5 будет постоянным во времени, а величина его определяется соотношением при настройке;вых,ном.5 = 0,5 0 выхмакс 5 -вых.мин), где 1 вых.нсм.5 - выходной унифиЦированный токовый сигнал корректирующего регулятора кислорода в отходящих газах при номинальной нагрузке котлоагрегата;1 вых.макс.5,1 вых,мин,5 - наибольший и наименьшийунифицированные токовые выходные сигналы корректирующего регулятора 5,На второй вход формирователя 8 рассогласования постоянно поступает сигналот задатчика 9 номинальной нагрузки котлоагрегата, определяемый из выражения1 вых.ном.9 = - 0,5 (1 вых,макс,5 1 вых,мин.о)=1 вых,ном.5,Таким образом, на входы формирователя 8 рассогласования одновременно поступают.два унифицированных токовыхсигнала, равные по величине и противоположные по направлению, а потому на третий вход регулятора 3 будет поступатьравный нулю корректирующий сигнал от 20формирователя 8,При уменьшении нагрузки (расхода пара) котлоагрегата от Гном до Гп регулятор 3соотношения топливо-воздух, воздействуяна исполнительный механизм подачи воздуха, в соответствии. с настройкой коэффициента избытка воздуха для номинальнойнагрузки Гном, приведет ее к уровню, соответствующему О-диаграммы (фиг.2). За счетуменьшения сигнала датчика 6 на второй 30вход корректирующего регулятора 5 от эадатчика 7 будет поступать сигнал содержания кислорода,02 . На выходе регулятораП5 появляется, сигнал, увеличивающийся вовременипо принятому закону регулирования, который затем в формирователе 8 вычитается из сигнала с задатчика 9 и в видеположительного сигнала коррекции поступает на третий вход регулятора 3, Регулятор3, воздействуя на исполнительный механизм, увеличивает подачу воздуха до техпор, пока не достигнет. точки А (фиг.2),При увеличении нагрузки (расхода пара)котлоагрегата от Гном до Ги регулятор 3воздействует на исполнительный механизм 45подачи воздуха в соответствии с настройкойкоэффициента избытка воздуха для номинальной нагрузки Гном и выводит ее на уровень Е (фиг.2). За счет увеличения сигналаот датчика 6 на второй вход корректирующего регулятора 5 будет поступать сигнал спрограммируемого задатчика 7, соответствующий содержанию кислорода 02, На вы 1 Ч ходе регулятора 5 появится сигнал, уменьшающийся во времени по принятому закону регулирования,В формирователе 8 происходит вычитание выходных сигналов регулятора 5 и задатчика 9, Отрицательный сигнал коррекции с формирователя 8 поступает на третий вход регулятора 3, который, воздействуя на исполнительный механизм, уменьшает подачу воздуха пока содержание кислорода недостигнег урОвня С (фиг.2).Таким образом, режим горения будет постоянно корректироваться так, что в диапазоне изменения нагрузки (расхода пара) котлоагрегата содержание кислорода в отходящих газах будет регулироваться в строгом соответствии с диаграммой на фиг.2.Реализация данного изобретения обеспечит по вы ш ение точности регул и рова ния во всем диапазоне изменения нагрузки котлоагрегата, а следоватеЛьно, и позволит исключить перерасход топлива до 0,7 от его общего годового расхода на каждый котлоагрегат. Формула изобретения Устройство для автоматического регулирования процесса горения в котлоагрегате, содержащее регулятор соотношения топливо-воздух с подключенными к нему датчиками расходовтоплива и воздуха, корректирующий регулятор, к которому подключены кисьородомер и задатчик содержания кислорода в отходящих газах, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования во всем диапазоне изменения нагрузки котлоагрегата, оно дополнительно содержит датчик расхода пара, формирователь рассогласования и задатчик номинальной нагрузки. котлаагрегата, корректирующий регулятор кислорода соединен с регулятором соотношения топливо-воздух-через формирователь рассогласования, по второму входу которого подключен задатчик номинальной нагрузки, задатчик содержания кислорода в отходящих газах выполнен программируемым с дополнительным входом, к которому подключен датчик расхода пара.1751607 е На Составитель Н. ХрамолиничТехред М,Моргентал Корректор М. Дем дакт За венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 рои 2685 Тираж 341 ПодписноеИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5