Система автоматического регулирования подачи топлива в парогенератор

(56) Авторское свидетельство СССРУ 879168, кл. Р 23 М 1/00, 1980.(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ПАРОГЕНЕРАТОР(57) Изобретение может быть использовано на тепловых электростанцияхв парогенераторах с мельницами прямого вдувания пыли. Цель изобретения -повышение надежности системы при резких сбросах нагрузки парогенератора,работающего в составе энергоблока,Задатчик 1 и датчик 2 мощности энергоблока соединены с управляющим устройством 3, имеющем в своем составелогические блоки сравнения, блокистековой памяти, вычитания, коньюнкГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРМТИЯМПРИ ГКНТ СССР. ции и реле времени. В устройстве 3сравнивается фактическая мощностьэнергоблока с заданной и при снижениях мощности до значений, меньших603 номинальной, длящихся больше,чем заданный интервал времени, устройство 3 включает в работу регулятор 11, который соединен с датчиком12 расхода растопочного топлива и исполнительным механизмом 13, Это позволяет исключить погасание топки парогенератора при резких сбросах нагрузки. При режимах энергоблока,близких к номинальному, регулятор 4,соединенный с задатчиком 1, датчиком2 и через дифференциаторы 5 и логический блок 7 с датчиками 6,8 тепловыделения и мощности мельниц, управляет через станцию 9 электродвигателями 10 мельниц пылеугольного топли,ва и соответственно подачей последнего в топку. 1 з,п. ф-лы, 2 ил.,3 табл.Изобретение относится к автоматизации тепловых электростанций, а точнее к системам автоматического управления и регулирования подачи топливав парогенератор с мельницами прямоговдувания пыли, работающий в составеэнергоблока,Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности прирезких сбросах нагрузки парогенератора, работающего в составе энергоблока.На фиг, 1 изображена структурнаясхема системы автоматического регулирования подачи топлива в парогенератор; на фиг. 2 - структурная схемауправляющего устройства,Система содержит (фиг,1) задатчик1 требуемой по условиям энергосистемы (заданной) мощности генератораэнергоблока и датчик 2 мощности генератора энергоблока, подсоединенныек входам управляющего устройства 3и регулятора 4 подачи пылеугольноготоплива, к другим двум входам послед него через дифференциаторы 5 подключены датчик б тепловыделения в топке,а через нормально замкнутый контактлогического блока 7 - датчик 8 суммарной мощности электродвигателеймельниц; выход регулятора 4 связансо станцией 9 управления и электродви-гателями 10 питателей сырого угля почислу мельниц, Выход устройства 3присоединен к входу регулятора 11 подачи растопочного топлива, к другому входу которого подключен датчик12 расхода этого топлива, а выход регулятора 11 соединен с исполнительным механизмом 13 регулирующего органа подачи растопочного ,оплива.Управляющее устройство 3 (фиг.2)содержит блок 14, являющийся логическим блоком сравнения, состояниекоторого определяется табл. 1Здесь Ии И , - заданная и номинальная мощность генератора.Блок 14 своим первым входом с меткой С 1, являющимся одновременно ивходом всего управляющего устройства 3, подсоединен к эадатчику 1, авторой вход этого блока с меткой К 1соединен с первым выходом блока 15стековой памяти, в котором хранятсяконстанты, необходимые для действияуправляющего устройства 3, Выходы55блока 14 имеют метки А 1 при величиневыхода, равной нулю, и В 1 при величине выхода, равной единице,Блок 16, являющийся арифметическимблоком вычитания, по входам соединенс задатчиком 1 и датчиком 2 (соответственно метки С 1 и Д 1), а его выход,равный разности (С 1-Д 1), подключенк первому входу блока 17, аналогичнопо выполняемой функции блоку 14,Состояние блока 17 определяетсятабл. 2 (И- фактическая мощность генератора энергоблока).Входы блока 18, являющегося логическим блоком И (конъюнкции), подключены к выходам В 1 и В 2 блоков 14 и 17.Величины выходов блока 18 в зависимости от сочетаний его входов даныв табл. 3.Выход блока 18 через реле 19 времени соединен с регулятором 11. Реле 19 имеет уставку времени, котораяможет храниться в виде константы К 3в блоке 15 или устанавливаться механическим путем на самом реле 19, выход которого является выходом управляющего устройства 3.Система автоматического регулирования подачи топлива в парогенератор функционирует следующим образбм.При работе парогенератора в области рабочих эксплуатационных нагрузок,которая для парогенераторов, работающих на пулеугольном топливе, составляетгде Р , - номинальная нагрузка,т/ч,с постоянной нагрузкой Р =сопэС имекет место исходный стационарный режим.Для энергоблока неравенство (1) соответствует диапазону электрическихнагрузокО)6 Мнюм1 номПри этом парогенератор работает только на пылеугольном топливе с включенными мельницами или в крайнем случае (и) мельницами, если одна из них находится в ремонте или в резерве. Текущее значение заданной электрической нагрузки Мпоступает от системной автоматики, диспетчера или от регулятора мощности энергоблока на задатчик 1, В исходном стационарном режиме поддерживается некоторое постоянное значение заданной нагрузки в указанных пределах. При этом величины выходных сигналов задатчика 1 и датчика 2 равны, т,е. фактическая мощность равна заданной, на выходе регулятора 4 сигнал управле 145514ния отсутствует, следовательно, электродвигатели 10, управляемые от станции 9, вращаются с постоянным числом оборотов обеспечивая постоянный расФ5 ход угля к мельницам, При этом сигнал от датчика 6 постоянен, поскольку величина тепловыделения топки неизменна и, следовательно, к регулятору 4 по линии дифференциатор 5 (после датчика 6) - вход регулятора 4 сиг" нала не будет, Для исходного стационарного режима количество работающих мельниц неизменно, а поэтому величина сигнала от,датчика 8 постоянна и по линии дифференциатор 5 - замкнутый контакт логического блока 7 к регулятору 4 сигнал отсутствует. Равенство сигналов от задатчика 1 и датчика 2 мОЩности к управляюЩему устройству 3 приводит к тому, что на выходе блока 16 (фиг. 2) сигнал отсутствует, так как разность входных сигналов равна нулю и, следовательно, нет сигнала от управляющего устройства 3 к регулятору 11, который поэтому не включен, а исполнительный механизм 13 обеспечивает закрытое положение регулирующего органа растопочного топлива.Рассмотрим функционирование предлагаемой системы в случае работы па 30 рогенератора в указанном диапазоне нагрузок, но при наличии некоторых возмущений, встречающихся в реальной практике эксплуатации, Если произойдет отключение одной из мельниц сис темой технологических защит с одновре,менным остановом мельницы и ее питателя сырого угля (10-1) или аварийное отключение одного питателя (10-1) с прекращением подачи топлива 40 в мельницу, то по условиям действия логического блока 7 нормально замкнутый контакт блока 7 остается замкнутым.Сигнал от датчика 8 уменьшится при 45 отключении мельницы, дифференциатор 5 выработает скоростной сигнал, который через замкнутый контакт блока 7 поступит на вход регулятора 4. Сигнал от датчика 6 также уменьшится, поскольку останов одной мельницы при действии защиты вызывает резкое сокращение подачи топлива в топку парогенератора. При аварийном отключении только питателя сырого угля (10-х), когда мельница осталась в работе, произойдет не резкое, а постепенное сокращение подачи топлива в топку, поскольку в мельнице пря 34мого вдувания (молотковой, среднеходной и т,п,) всегда имеется некоторое количество угля,В обоих случаях на регулятор 4подействуют оба скоростных сигналаи произойдет увеличение подачи топлива оставшимися в работе мельницамии.При отключении одной из мельницпосле ее выхолащивания, т.епослезаблаговременного останова питателясырого угля, например для ее ремонта, нормально замкнутый контакт логического блока 7 разомкнется и в этомслучае будет иметь место появлениена входе регулятора 4 скоростногосигнала только от дифференциатора 5,связанного с датчиком 6 тепловыделения в топке, Как и в первом случае,действия управляющего устройства Э небудет и регулятор 11 остается отключенным.Если при работе парогенератора вуказанном диапазоне нагрузок произойдет включение одной из мельниц, например, по команде системы функционально-группового управления, в логическом блоке 7 сформируется сигналзапрета и нормально замкнутый контакт этого блока разомкнется, чтобыне допустить появления ложного ско"ростного сигнала по линии дифференциатор 5 - нормально замкнутый контакт блока 7 - регулятор 4.Ложный сигнал возникает в связис тем, что скоростной сигнал по суммарной мощности электродвигателеймельниц действует в сторону, противоположную нагрузке.Изменение величины заданной нагрузки энергоблока И А в пределахзаданного диапазона представляет собой внешнее возмущение на входе предлагаемой системы автоматического регулирования подачи топлива в парогенератор, Фактическая нагрузка Ив первый момент времени остается неизменной, что вызывает срабатываниерегулятора 4 в нужную сторону: приИИпоявится сигнал на увеличение скорости вращения электродвигателей питателей сырого угля, а приИдИ у кт - н а уменьшение ее,Теперь рассмотрим работу системы в случае резкого сброса величины заданной нагрузки Иза пределы заданного диапазона, На входе устройства 3 управления (фиг.2) появляетсяТ а б л и ц а 1 Состояние блока 14 Условия сравнения Входы Выходы Метки Величинвходов Метки Веливыходов чина БОь 6 И ном Ид - 0,6 Н,п,А 1 1=0 061 ном К 1 В 1 7=1 5 145 разность сигналов И и 11Первый из этих сигналов в блоке 14 сравнивается с константой К 1, которая численно равна 0,6 И и, так какиомимеет место соотношение1,дОю 61 ном вто происходит выдача сигнала 7=1 с выхода В 1 этого блока, Поступление на вход арифметического блока 16 обо их входных сигналов И и М 1 о,т лри водит к появлению на входе блока 17сигнала С 2, превышающего по величине,0,1 И 0, что вызывает срабатывание , блока 17.Одновременное срабатывание обоих блоков 14 и 17 приводит в рассматриваемом режиме к появлению на выходе блока 18 единичного сигнала, которыйчерез реле 19 времени, предназначенное для предотвращения ложных срабатываний устройства 3 нри появлении кратковременных сигналов в его схеме, поступает на регулятор 11 (фиг. 1). Начинается выдача этого сигнала с этого регулятора на исполнительный механизм 13 регулирующего органа подачи растопочного топлива в соответствии с требуемым по режиму расходом этого топлива, который измеряется датчиком 12.Подача растопочного топлива (например, мазута) позволяет исключить неблагоприятный режим горения прирезком сбросе нагрузки парогенератора и энергоблока в целом. Формула из об ретения 1. Система автоматического регулирования подачи топлива в парогенератор, снабженный мельницами прямого вдувания, содержащая регулятор подачи пылеугольнога топлива, выход которого соединен со станцией управле-5143 6ния электродвигателями питателей сырого угля, а входы через дифференциаторь подключены к датчикам тепловыделения в топке и суммарной мощностиэлектродвигателей мельниц, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения надежности при резких сбросах нагрузки парогенератора, работающего в составе энергоблока, она дополнительно содержит датчик и задатчик мощности генератора энергоблока,подключенные к дополнительно выполненным входам регулятора подачи пылеугольного топлива, и последовательносоединенные управляющее устройство,на входы которого подключены датчики задатчик мощности генератора энергоблока, регулятор подачи растопочного топлива, снабженный датчиком расхода растопочного топлива, и исполнительный механизм регулирующего органа растопочного топлива.2. Система по п.1, о т л и ч а ю 25 щ а я с я тем, что управляющее устройство содержит блок стековой памяти, логический блок сравнения и последовательно соединенные арифметический суммирующий блок, второй логический блок сравнения, логическийблок И и управляемое реле времени,выход которого является выходом управляющего устройства, к первым входам первого логического блока сравнения и арифметического суммирующегоблока подключен задатчик мощности генератора энергоблока, к второму входуарифметического блока - датчик мощности генератора энергоблока, выходыблока стековой памяти подключены каовторым входам логических блоков сравнения и управляющему входу реле времени, а выход первого логическогоблока сравнения подключен к второмувходу логического блока И,1455143 Состояние блока 17 Выходы Условие сравнения Входы Метки Ввяивыходов чинаТаблицаЗ Двухпоэиционные входы блока 18