Система автоматического регулирования газовоздушного режима котлоагрегата

)4 г ПИСАН ОБРЕТЕНИ УСВ ВТОР(71) Уральский филиал Всесоюзноготеплотехнического научно-исследовательского института им. Ф. Э. Дзержинского(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РРОВАНИЯ ГАЗОВОЗДУШНОГО РЕЖИМААГРЕГАТА(57) Изобретение позволяет повыситьстатическую точность регулирования.Система содержит датчики 1, 2, 3 содержания кислорода в продуктах сгорания, датчик мощности двигателя дутьевого вентилятора, датчик мощностидвигателя дымососа, задатчик 4 понагрузке, датчик 5 разрежения в топке, корректирующий регулятор 7 разрежения, основной регулятор 8 общего СР3 ЕГУЛИ- КОТЛО 1 УДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ воздуха, исполнительный механизм 9регулирующих органов вентилятора,основной регулятор 10 разрежения,исполнительный орган 11 регулирующихорганов дымососа, нелинейный блок 12для ввода неравномерности по нагрузке по величине содержания кислорода,сумматор 13, аналого-релейные преобразователи (АРП) 14 и 15, датчики 1617, 18, 19 опорных сигналов. При существенном изменении содержания кислорода, выходящем за установленнуюзону нечувствительности, АРП 14 отключается и своими контактами отключает сигнал корректирующего регулятора 6 и подключает к АРП 14 датчики16 и 17, Этим обеспечивается достаточное точное поддержание значениякислорода в середине заданной зонынечувствительности. Регулятор разрежения обеспечивает высокую статическую точность поддержания разреженияв топке строго в середине заданнойзоны нечувствительности по разрежению. 2 з.п.:.ф-лы, 3 ил.136679Изобретение относится к техникерегулирования газовоздушного режимамощных котлоагрегатов, оборудованныхтягодутьевыми машинами для подачи5воздуха и отвода дымовых газов,Цель изобретения - повышение статической точности регулирования экономичности работы котлоагрегата засчет повышения вероятности. и, соответственно, времени нахождения регулируемых параметров в середине заданных зон нечувствительности, что повышает статическую и динамическую точность поддержания избытка воздуха иазрежения в топке котла.На фиг. 1 представлена структурная,схема системы автоматического регулирования газовоздушного режима котлоагрегата; на фиг. 2 - структурная схе схема системы, в которой корректирующие регуляторы выполнены в виде последовательно соединенных релейного регулирующего прибора (РП) и блока импульсного интегрирования (БИИ), а 25нормально разомкнутые контакты аналого-релейных преобразователей (АРП)установлены в цепи подключения РП иБИИ; на фиг. 3 - структурная схема сисистемы, в которой корректирующие ре- З 0гуляторы выполнены в виде отдельныхблоков - пропорционального и интегрирующего, а контакты АРП установлены в цепях подключения сигналов ккаждому из пропорционального и интегрирующего блоков,35Схема, приведенная на фиг, 1, содержит датчик 1 содержания кислородав продуктах сгорания, датчик 2 мощности двигателя дутьевого вентилятора, датчик 3 мощности двигателя дымососа, задатчик 4 по нагрузке, например, от регулятора мощности блока,датчик 5 разрежения в топке, корректирующий регулятор 6 общего воздуха, 4 бкорректирующий регулятор 7 разрежения,основной регулятор 8 общего воздуха,исполнительный механизм 9 регулирующих органов вентилятора, основной регулятор. 10 разрежения, исполнитель"ный механизм 11 регулирующих органовдымососа, нелинейный блок 12 дляввода неравномерности по нагрузке повеличине содержания кислорода, сумматор 13, АРП 14 и 15, а также датчики 16 - 19 опорных сигналов.На фиг. 2 дополнительно к элементам схемы по фиг, 1 показаны .релейные РП 20 и 21 и БИИ 22 и 23. 8 На фиг. 3 дополнительно к элементам схемы по фиг. 1 показаны пропорциональные блоки 24 и 25 регуляторов,интегрирующие блоки 26 и 27 регуляторов.На схеме по фиг. 1 датчик 1 содержания кислорода подключен к сумматору 13, выход которого соединен одновременно с входом АРП 14 и через нормально открытый контакт данного АРП14 с входом корректирующего регулятора 6 общего воздуха, выход которогосоединен с входом основного регулятора 8, к входам которого подсоединенытакже выходы датчика 2 мощности двигателя дутьевого вентилятора и задатчика 4. Выход регулятора 8 соединенс входом исполнительного механизма 9.Нелинейный блок 12 подключен своимвходом к задатчику 4, а выходом - ксумматору 13, К АРП 14 подсоединенычерез его нормально закрытые контактыдатчики 16 и 17 опорных сигналов,Полярность опорного сигнала датчика16 положительная, а датчика 17 - отрицательная, Датчик 5 разрежения втопке соединен одновременно с входомАРП 15 и через нормально открытыйконтакт данного АРП 15 с входом корректирующего регулятора 7 разрежения,выход которого соединен с входом основного регулятора 10 разрежения, ккоторому подсоединены также выходыдатчиков 2 и 3 мощности двигателейдутьевого вентилятора и дымосеса,Выход регулятора 10 соединен с входомисполнительного механизма 11. К АРП15 подсоединены через его нормальнозакрытые контакты датчики 18 и 19опорных сигналов. Полярность опорногосигнала датчика 18 положительная, адатчика 19 - отрицательная,На схеме фиг. 2 по сравнению сосхемой на фиг, 1 корректирующие регуляторы 6 и 7 выполнены в виде последовательно соединенных релейныхРП 20 и 21 и БИИ 22 и 23 соответственно, Нормально открытый контактАРП 14 установлен в цепи подключениярелейного РП 20 к БИИ 22, а АРП 15 -в цепи подключения релейного РП 21 кБИИ 23.На схеме фиг3 по сравнению со .схемой на фиг, 1 корректирующие регуляторы 6 и 7 выполнены в виде пропорциональных блоков 24 и 25 регуляторов и интегрирующих блоков 26 и 27регуляторов соответственно, Нормаль 3 1366798но открытые контакты АРП 14 установ- ющего органа изменяет производитель.лены в цепях подключения выхода сум- ность дымососа таким образом, чтобыматора к входам13 о а пропорционального разрежение в топке и, соответственно,блока 24 регулятора и интегрирующего сигнал от датчика 5 разрежения неблока 26 регулятора, а выходы их под- изменились, Благодаря тому, что приключены к основному регулятору 8 об- включении АРП 14 опорные сигналы датщего воздуха, Нормально открытые кон- чиков 16 и 17 отключаются то АРП 14такты АРП 15 установлены в цепи под- за счет размыкания его нормально заключения д тч кя атчика 5 разрежения к вхо- крытых контактов, под воздействием10дам пропорционального блока 25 регу- основного регулятора 8 избыток возлятора и интегрирующего блока 27 ре- духа устанавливается строго в соотгулятора, вьлоды которых соединены с ветствии с заданным значением, выходвходами основного регулятора 10 раз- сумматора 13 близок к нулю, т,е. зарежения, 15 данное значение кислорода находитсяСистема работает следующим обра- строго в середине зоны нечувствизом, тельности и только тогда АРП 14 отЭПри изменении избытка воздуха в ключается и своими контактами отклюкотле, например, за счет небольших чает сигнал корректирующего регуляизменений качества топлива, присосов тора 6 и подключает к АРП 14 датчикив топку и др. сигисигнал от датчика 1 со и 17, В результате обеспечиваетсядержания кислорода (фиг. 1) изменяет достаточно точное поддержание значесвое значение, Если величина откло- ния кислорода в середине заданнойнения кислорода не превышает заданной зоны нечувствительности, что повышазоны нечувствительности, определяе ет статическую точность системы автомой установленными значениями опорных регулирования и повышает ее качестсигналов датчиков 16 и 17, то АРП 14 во,не срабатывает, его нормально откры- Аналогично работает и регулятортый контакт остается открытым, коррек- разрежения, обеспечивая высокую статирующий регулятор 6 не включается и З 0 тическую точность поддержания разреего задание основному регулятору 8 жения в топке строго в середине затоже не изменяется, В результате ос- данной эоны нечувствительности поновной регулятор 8 не включается в разрежению, При этом уменьшается часработу и обеспечивается стабильность тота срабатывания исполнительного мегазовоздушного режима котла, развяз- ханизма 11, что доп лни ело ополнительно способка частотных характеристик регулято- ствует повышению надежи с35ости его арром воздуха и топлива и др. При существенном изменении избытка воздуха При изменении нагрузки котла сигв топке содержание кислорода изменяет нал от задатчика 4 (фиг. 1) изменяетсвое значение настолько, что оно вьг 4 О свое значение д ди по его воздействиемходит за установленную зону нечувст- основной регулятор 8 воздуха изменявительности, сра атываетаб тывает АРП 14 и ет производительность вентилятора,сигнал по кислороду с выхода сумма- изменяется его мощность и под дейсгтора 13 подключается к корректирую- вием сигнала от датчика 2 изменяетсящему регулятору 6, который включает задание регулятору 10 разрежения,ся в работу и изменяет свое зез ня т свое задание который изменяет производительностьдымососа. Сигнал датчика 3 изменяетсредством своего исполнито сполнительного ме- свое значение и компенсирует изменеханизма 9 регулирующего органа изме- ние сигнала от датчика 2. При соот. няет соответственно производитель- Во ветствующем п д рпо бо е статических ханость вентилятора. При этом изменяет":рактеристик датчиков 2 и 3, задатчися мощность его двигателя и под воз- ка 4 и п р метр4 и па аме ов настройки основныхдействием сигнала от датчикао датчика 2 конг регуляторов 8 и 10 можно достичь то,пенсируется изменение задания от кор- го, чтобы при возмущении нагрузкойектирующего регулятора 6 основному значения содержания кислорода и раз-регулятору 8 и, кроме того, изменяется задание регулятору 10 разреже- делы установленных зон нечувствительния, который посредством своего ис- ности. В этом случае процесс регулиполнительного механизма 11 регулиру- рования протекает только во внутрен-8 6ме дополнительно установлены два ана"лого-релейных преобразователя и подва к каждому из последнихдатчикаопорных сигналов разной полярности,к входу одного из преобразователейподключен датчик содержания кислоро"да, а к входу другого - датчик разрежения в топке, нормально разомкнутыеконтакты первого преобразователя установлены в цепи подключения датчикасодержания кислорода к корректирующему регулятору общего воздуха, нормально разомкнутые контакты второгопреобразователя - в цепи подключениядатчика разрежения к корректирующемурегулятору разрежения, а нормальнозамкнутые контакты каждого из преобразователей установлены в цепях подключения к ним датчиков опорных сигналов. 5 136679 них контурах без подключения корректирующих регуляторов, а время регулирования не превышает 15-20 с.Работа систем автоматического ре 5 гулирования, схемы которых изображены на фиг. 2 и 3, аналогична работе системы по фиг, 1, так как их различие состоит только в аппаратурной реализации корректирующих регуляторов 1 О и соответствующем ей месте установки нормально открытых контактов АРП 14 и 15,Нелинейный блок 12 осуществляет требуемую неравномерность по нагруз ке на установленное значение содержания кислорода. При изменении.нагрузки регулятор воздуха поддерживает такое содержание кислорода, при котором сигнал на выходе сумматора 2 О 13 неизменен во всем диапазоне изменения нагрузок котла.Формула изобретения251. Система автоматического регулирования газовоздушного режима котлоагрегата с дутьевым вентилятором и дымососом, содержащая регулятор общего воздуха с подключенными к нему 30 задатчиком нагрузки, датчиком мощности двигателя дутьевого вентилятора и корректирующим регулятором общего воздуха, связанным с датчиком содержания кислорода в продуктах сгорания, и регулятор разрежения с подключенньг ми к нему датчиками мощности двигателей дутьевого вентилятора и дымососа и корректирующим регулятором разрежения, связанным с датчиком разрежения 40 в топке, о т л и ч а.ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения статической точности регулирования, в систе 2. Система по и. 1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что при выполнении корректирующих регуляторов в виде последовательно соединенных релейного регулирующего прибора и блока импульсного интегрирования нормально разомкнутые контакты каждого аналого-релейного преобразователя установлены в цепи подключения релейного регулирующего прибора к блоку импульсного интегрирования,3. Система по п, 1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что при выполнении корректирующих регуляторов в виде отдельных блоков - пропорционального и интегрирующего - нормально разомкнутые контакты аналого-релейного преобразователя установлены в цепи подключения датчика содержания кислорода или датчика разрежения в топке к каждому блоку.1366798 Составитель В, МодиТехред Л. Олийнык рректор А. Ил гар а аказ 6816/ Проектная окзводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород Тираж 510ВНИИПИ Государственнпо делам изобретени13035, Москва, Ж,Подписноео комитета СССРи открытийушская наб д,