Система автоматического регулирования подачи воздуха в топку многотопливного парогенератора

(54) СИСТЕ РОВАНИЯ ПО ТОПЛИВНОГО (57) Изобр точность р(22)46 ЛИОГОМА АВТОМАТ 1ДАЧИ ВОЗДУПАРОГЕНЕРАтение поз ЧЕСКОГО РХА В ТОПКУ ТОРА оляет повыя подачи вии несколь ЕГ 5 Мдухх улирован ом сжига при совм ется тем, 15 опре- еобходимоа, Это достига содержит блоки хода воздуха ания каждогс топ схода 17 ра ения ра и блоки Все эти бло 20 суммиро множения и устройство 6 опреде воздухак газов. 18, 19 и21 и 22 у иаГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯПРИ ГКНТ СССР 4062866/24-0625.04.86(71) Научно-исследовательский иопытно-конструкторский институт автоматизации черной металлургии Научно-роиэводственного объединения(56) Шински Ф. Управление процессамипо критерию экономии энергии. - М.Мир, 1981, с. 72 - 75. видов топли что система деления рас го для сжиг ва, блоки избыточного хода дымов через блоки ния, блоки ния и преоб14 связаны с регуляторами (Р) 11 и 12 расхода общего воздуха и содержания кислорода в дымовых газах. Сигналы с датчиков 2 расхода всех видов топлива поступают на блоки 15, 16 и 17 после их преобразования в двоичный код в устройство 7. Р 11 воздействуЙт на исполнительный механизм 969249 ора до техком 3 расным задани положеизмеряемых Р 13 воэ- механизм первого дутьевого вентиляпор, пока измеренный датчход воздуха становится равному, а при рассогласованний регулирующих органов,датчиками 5 и 6 положения,действует на исполнительнь10. 4 з.п. ф-лы, 5 ил, Изобретение относится к промышленной теплоэнергетике, в частности к автоматическому регулированию подачи воздуха в топку многотопливного парогенератора тепловых электростанций заводов черной металлургии, в которой сжигаются совместно несколько видов топлива, отличающихся теплотехническими характеристиками.Цель изобретения - повьппение точности регулирования подачи воздуха при совместном сжигании нескольких видов топлива.На фиг. 1 представлена структурная схема системы автоматического регулирования; на фиг. 2 - структурная схема блока определения расхода воздуха, необходимого для сжигания одного вида топлива; на Фиг. 3 структурная схема блока определения расхода избыточного воздуха, содержащего в дымовых газах при сжигании каждого вида топлива; на Фиг. 4 - структурная схема блока определения расхода дымовых газов, образующихся при сжигании каждого вида топлива; на фиг, 5 - структурная схема блока отображения информации.Система содержит многотопливный парогенератор 1, датчики 2 расходов всех видов топлива, поступающих в топку парогенератора, датчик 3 расхода общего воздуха, датчик 4 содержания кислорода в дымовых газах, датчики 5 и 6 положения регулирующих органов исполнительных механизмов соответственно первого и второго дутьевых вентиляторов, преобразующее устройство 7 аналоговых сигналов в двоичный код, преобразующее устройство 8 двоичного кода в аналоговый сигнал, исполнительные механизмы 9ьевых вен 12 и 13 держанияи положеинтеграторасходасжиганияи 16 опрео воздуха,эах дляи 17 опрезов, обраого видаи 20 сумия, блокжения инчины проода в возы, равнойины придуха в габблока 27 суммиро величи- избытка ента издельногоого для ива в стек 33 суможения,бблока 35блока 379 первоймов дымои сжигании хиометри второй мов дымовыхигании 2 и 10 первого и второго ду тиляторов, регуляторы 11,расхода общего воздуха, с 5 кислорода в дымовых газах ния регулирующих органов,14, блоки 15 определения воздуха, необходимого для каждого вида топлива, бло деления расхода избыточно содержащегося в дымовых г каждого вида топлива, бло деления расхода дымовых г зующихся при сжигании ка топлива, три блока 18, 19 мирования, блок 21 умноже 22 деления, блок 23 отобр формации, задатчик 24 вел центного содержания кисло духе, задатчик 25 констан единице, задатчик 26 вели соса неорганизованного во зоходы парогенератора. Блок 15 содержит Два с 25 и 28 умножения, субблок 2 вания, задатчики 30, 31 и ны коррекции коэффициента воздуха, величины коэффиц бытка воздуха и величины расхода воздуха, необходи сжигания каждого вида то хиометрических условиях. Блок 16 содержит суббл мирования и субблок 34 ум Блок 17 содержит два с и 36 суммирования, два су и 38 умножения, задатчик составляющей удельных объ вых газов, образующихся п 40 каждого вида топлива в ст ческих условиях, задатчик составляющей удельных объ газов, образующихся при с10 15 каждого вида топлива в стехиометрических условиях.Блок 23 содержит преобразующееустройство 41 двоичного кода в. десятичное число, коммутирующее устрой 5ство 42, два информационных табло43 и 44,Система работает следующим образом.Сигналы со всех датчиков 2 расхода топлива поступают соответственно на входы преобразующего устройства 7 аналоговых сигналов в двоичный код и в виде двоичного кода ссоответствующих выходов этого устройства поступают соответственно напервые входы всех блоков 15 определения расхода воздуха, всех блоков16 определения расхода избыточноговоздуха и всех блоков 17 определения расхода дымовых газов. Сигналы с.первых выходов блоков 15, представляющие собой расходы воздуха, необходимого для сжигания каждого видатоплива, поступают на входы блока18 суммирования. Выходной сигналблока 18 суммирования, представляющийсобой расход общего воздуха, поступает на первый вход преобразующего устройства 8 двоичного кодав аналоговый сигнал, выходной аналоговый сигнал которого с первоговыхода этого устройства поступаетв виде задания на вход регулятора11 расхода общего воздуха. На другой вход этого регулятора поступаетсигнал от датчика 3, контролирующего расход общего воздуха. При отклонении величины этого сигнала от задания регулятор 11 воздействует на40исполнительный механизм 9 первогодутьево 1 о вентилятора, который перемещает свой регулирующий орган, изменяет подачу воздуха в топку парогенератора. При этом изменяетсясигнал, поступающий ат датчика 5положения на первый вход регулятора13 положения. На второй вход этогорегулятора поступает сигнал от датчика 6 положения. При рассогласовании входных сигналов регулятор 13воздействует на исполнительный механизм 10 второго дутьевого вентилятора, который, перемещая свой регулирующий орган, также изменяет подачу воздуха в топку парогенератора,тем самым осуществляется синхронизация работы двух дутьевых вентиля( торов. Изменение подачи общего воздуха будет осуществляться до тех пор, пока расход воздуха, контролируемый датчикам 3, не будет равен заданному.На вторые входы всех блоков 16 определения расхода избыточного воздуха поступают сигналы соответственно с вторых выходов блоков 15, представляющие собой значения величин коэффициентов избытка воздуха по каждому виду топлива. На третьи входы блоков 16 поступают сигналы соответственно с третьих выходов блоков 15, представляющие собой значения величин удельных расходов воздуха, необходимого для сжигания каждого вида топлива. На четвертые входы блоков 16 поступает сигнал задатчика 25 константы, равной единице. На пятые входы блоков 16 и третьи входы блоков 17 определения расхода дымовых газов поступает сигнал от задатчика 26 величины присоса неорганизованного воздуха. Выходные сигналы блоков 16, представляющие собой расход избыточнога воздуха, содержащегося в дымовых газах при сжигании каждого вида топлива, поступают на входы блока 19 суммирования. Выходной сигнал блока 19 суммирования, представляющий собой рассчитанный расход избыточного воздуха, содержащегося в дымовых газах при сжигании всех видов топлива, поступает на первых вход. блока 21 умножения. На второй вход этогоблока поступает сигнал в двоичном коде ат задатчика 24 величины процентного содержания кислорода в воздухе, равного 217. Выходной сигнал блока 21 умножения поступает в виде делимого на первый вход блока 22 деления и представляет собой рассчитанный расход избыточного кислорода, содержащегося в дымовых газах, увеличенный в 100 раз, На вторые входы блоков 17 определения расхода дымовых газов поступают соответственно сигналы с вторых входов блоков 15, представляющие собой значения величины коэффициентов избытка воздуха по каждому виду топлива. Выходные сигналы блоков 17, представляющие собой расходы дымовых газов, образующихся при сжигании каждого вида топлива, поступают на соответствующие входы блока 20 суммирования. Выходной сигнал блока 20 суммирования, представляющий собой расход дымовых газов, 6146924 образуюЩихся при сжигании всех видовтоплива, поступает в виде делителя на второй вход блока 22 деления. Выходной сигнал этого блока, представляющий собой процентное содержание кислорода в дымовых газах, поступает на второй вход преобразующего устройства 8 двоичного кода в аналоговый сигнал. Преобразованный сигналс второго выхода этого устройства в виде задания поступает на второй вход регулятора 12 содержания кислорода в дымовых газах. На первый входэтого регулятора поступает сигнал от датчика 4, контролирующего содержание кислорода в дымовых газах, При отклонении величины этого сигнала от задания Регулятор 12 вырабатывает аналоговое регулирующее воздействие, которое поступает на вход преобразую-" щего устройства 7 аналогового сигнала в двоичный код. Преобразованное в двоичный код регулирующее воздействие с выходов преобразующего устройства 7 поступает на вход интегратора 14, Проинтегрированное регулирующее воздействие с выхода интегратора 14 поступает на вход блока 18 суммирования, осуществляя коррекцию задания по расходу общего воздуха регулятору 11 общего воздуха, Регулятор 11 осуществляет, рассмотренным выше образом подачу общего воздуха в топку парогенератора 1 до тех пор, пока содержание кислорода в дымовых газах,35 контролируемое датчиком 4, не будет равно заданному значению. Кроме того, выходныесаигналы в виде двоичного кода с выходов преобразующего устрой 40 ства 7, соответствующие величинам расходов всех видов топлива, поступают соответственно на входы блока 23 отображения информации. На входы этого блока поступают также сигналы с бло 45 ка 18 суммирования и блока 22 деления, соответствующие величинам рассчитанных заданий по расходу общего воздуха и содержание кислорода в дымовых газах. Блок 23 отображения ин 50 формации дает возможность оператору следить эа работой системы регулирования.Блоки 15, 16, 17 и 23 работают следующим образом.На вход блока 15 поступает сигналумножения 28 умножека 27 пос. Выка постувход субпервыйблока посоде от зациентального расобеспечиигания. атора, эффициентз о вида топиеся усоздухом в яющихся т на перения и на третий вход ал в двоичеличины необходив стехиорый также д блока 15.8, предздуха, не- нного вида ый выход лока 16 е расходаку паропервогоа первый поступает ента избыт ля сжигапоступаетсуммироа 16 постуьногоалее постука 34 умблока 16равнойступает на бблока 33, оступаетнеорганиэо- парогенетупает на Выходнойования посблока 34 9 ена первый вход субблока 2и на второй вход субблокания. На второй вход субблтупает сигнал от задатчикходной сигнал этого субблпает на второй вычитающийблока 29 суммирования. Насуммирующий вход этого сутупает сигнал в двоичномдатчика 31 величины коэффизбытка воздуха для минимхода топлива, при которомвается устойчивость его сВыходной сигнал этого супредставляющий величину кизбытка воздуха для даннолива, учитывающую изменяловия смешения топлива спроцессе горения при измерасходах топлива, поступавый вход субблока 28 умновторой выход блока 15. Насубблока 28 поступает сигном коде от задатчика 32удельного расхода воздухамого для сжигания топливаметрических условиях, котпоступает и на третий выхВыходной сигнал бубблокаставляющий собой расход вобходимого для сжигания дтоплива, поступает на перблока 15. На первый входпоступает сигнал о величитоплива, подающегося в тогенератора. Этот сигнал свхода блока 16 поступаетвход субблока 34 умножениНа второй вход блока 1сигнал о величине коэффицка воздуха, необходимогония топлива, который далена первый вход субблока 3вания, На третий вход блопает сигнал о величине удрасхода воздуха, которыйпает на второй вход субблножения. На четвертый вхопоступает сигнал константединице, который далее повторой вычитающий вход са на пятый вход блока 16сигнал о величине присосванного воздуха в газохоратора, который далее потретий вход субблока 33.сигнал субблока 33 суммитупает на третий вход суумножения. Выходной сигнал субблока 34, представляющий собой расход избыточного воздуха, содержащегося в дымовых газах при сжигании каждого вида, топлива, поступает на выход бло 5ка 16На первый вход блока 17 поступает сигнал о величине расхода топлива, подающегося в топку парогенератора, который далее поступает на первый вход субблока 38. На второй вход блока 17 поступает сигнал о величине коэффициента избытка воздуха, необходимого для сжигания топлива, который далее поступает на первый вход субблока 35. На третий вход блока 17 поступает сигнал о величине присоса неорганизованного воздуха н газоходы парогенератора, который далее поступает на второй вход субблока 35. Вьгходной сигнал субблока 35 поступает на первый вход субблока 37. На второй вход этого субблока поступает сигнал в двоичном коде от задатчика 39. 25 Выходной сигнал субблока 37 поступает на первый вход субблока 36. На второй вход этого субблока поступает сигнал в двоичном коде от задатчика 40. Выходной сигнал субблока 36, представ. ляющий собой удельный объем дымовых газов, образующихся при сжигании каждого вида топлива с учетом избыточного воздуха и присосами неорганизонан(Мого воздуха в газоходе парогенератора, поступает на второй вход субблока35 38 умножения. Выходной сигнал субблока 38, представляющий собой расход дымовых газов, образующихся при сжигании каждого вида топлива, поступает на выход блока 17.На входы блока 23 поступает в двоичном коде информация о величинах расходов всех видов топлива, подающихся в топку парогенератора. На вход блока 23 также поступает информация о величине задания по расходу общего воздуха. На последний вход блока 23 поступает информация о величине задания по процентному содержанию кислорода в дымовых газах. Сиг О налы с входов блока 23 поступают на ,соответствующие входы преобразующего устройства 41 и через соответствующие выходы этого устройства поступают на соответствующие входы коммутирующего устройства 42, которое своим первым выходом обеспечивает нылачу поступающей информации на перное информационное табло 43 а вторым - на второе информационное табло 44. Это дает возможность оператору следить за работой системы регулирования,ф о р м у л а и з обретения1, Система автоматического регулирования подачи воздуха н топку многотоплинного парогенератора, включающая интегратор, датчики расходов всех видов топлива, поступающих н топку парогенератора, общего воздуха содержания кислорода в дымовых газах, датчики положения регулирующих органов исполнительных механизмов первого и второго.дутьеных вентиляторон, выходы которых соединены с первым и вторым входами регулятора положения регулирующих органов, выход которого соединен с входом второго исполнительного механизма дутьевого вентилятора, регулятор содержания кислорода н дымовых газах, первый вход которого соединен с датчиком содержания кислорода в дымовых газах, регулятор расхода общего воздуха, первый вход которого соединен с выходом датчика расхода общего воздуха, а выход - с входом исполнительного механизма первого дутьеного вентилятора, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения точности регулирования подачи воздуха при совместном сжигании нескольких видов топлива, она дополнительно содержит блоки определения расхода воздуха, необходимого для сжигания каждого нида ,топлива, блоки определения расхода избыточного воздуха, содержащегося н дымовых газах, для кажцого вида 1топлива, блоки определения расхода дымовых газов, образующихся при сжигании каждого нида топлива, блок умножения, блок деления, три блока суммирования, дна преобразующих устройства, блок отображения информации, задатчик величины процентного содержания кислорода н воздухе, задатчик величины присоса неорганизонанного воздуха в газоходы парогенератора, задатчик константы, равной единице, причем выходы всех датчиков расходов видов топлива подключены соответственно к входам преобразуюыего устройства аналоговых сигналон в двоичныйкод, выходы которого подключены соответственно к первым входам блоковопределения расхода воздуха, блоковопределения расхода избыточного воздуха, блоков определения расхода дымовых газов и к соответствующим входам блока отображения информации,первые выходы всех блоков определения расхода воздуха подключены соответственно к входам первого сумматора, выходы всех. блоков определениярасхода избыточного воздуха подключены соответственно к входам второгосумматора, а выходы всех блоков определения расхода дымовых газов - квходам третьего сумматора, вторые выходы блоков определения расхода воздуха подключены соответственно к вторым входам блоков определения расхода избыточного воздуха и к вторымвходам блоков определения расхода дымовых газов, третьи выходы блоков определения расхода воздуха подключенысоответственно к третьим входам блоков определения расхода избыточноговоздуха, к четвертым входам которыхподключен выход задатчика константы,выход задатчика величины присоса неорганизованного воздуха соединен спятыми входами блока определения расхода избыточного воздуха и с третьимивходами блока определения расхода дымовых газов, вход преобразующего устройства аналоговых сигналов в двоичный код соединен с выходом регулятора содержания кислорода в дымовыхгазах, выход преобразующего устройства аналоговых сигналов в двоичный кодсоединен с интегратором, выход которого подключен к входу первого сумматора, выход которого подключен к входублока отображения информации и к первому входу преобразующего устройствадвоичного кода в аналоговый сигнал,выход второго блока суммирования соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого подключенк выходу задатчика величины процентного содержания кислорода в воздухе,а выход блока умножения подключен кпервому входу блока деления, выходтретьего сумматора подключен к второму входу блока деления, выход которого соединен с входом блока отображения информации и с вторым входомпреобразующего устройства двоичногокода в аналоговыи сигнал, первый выход которого подключен квторому вхо о воздуому вхослорода л,ич аопределеого вида еличины тка воэдува, задатзбытка сходаи котором его сжиельного ого для ва, два к суммиропервого я первым асхода нен с выоррекцииха, а выоду субблоод которогока величиздуха, а дом блока а и подклюо субблока орого яв- определей вход соевеличиныи третьим расхода рого являока умноличаопределездуха, сох,для одноубблок сум- ия, причем ды суббло- оответстпятым вхохода избы- третий вхоетственнобблока умого соедиирования,убблокачного воз ду регулятора расхода общеха, а второй выход - к втоду регулятора содержания кв дымовых газах,52, Система по и. 1, о тю щ а я с я тем, что блокния расхода воздуха для одтоплива содержит задатчиккоррекции коэффициента иэбха по сжигаемому виду топлчик величины коэффициентавоздуха для минимального рсжигаемого вида топлива, побеспечивается устойчивосгания, задатчик величинырасхода воздуха, необходисжигания данного вида топсубблока умножения, субблвания, причем первый входсубблока умножения являетвходом блока определениявоздуха, второй вход соедходом задатчика величины25 коэффициента избытка воздход подключен к второму вка суммирования, первый всоединен с выходом задатчны коэффициента избытка ввыход является вторым выхопределения расходавоздучен к первому входу второумножения, второй вход коляется первым входом блокния расхода воздуха, третдинен с выходом задатчикаудельного расхода воздухавыходом блока определениявоздуха, первый выход котется выходом второго субб40жения,3. Система по и. 1, ою щ а я с я тем, что блония расхода избыточного вдержащегося в дымовых газ4го вида топлива содержитмирования, субблок умножепервый, второй, третий вхка суммирования являютсявенно вторым, четвертым и50дами блока определения раточного воздуха, первый иды которого являются соотпервым и вторым входами сножения, третий вход котонен с выходом субблока суа выход является выходомопределения расхода избитдухаф14 б4. Система по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что блок определения расхода дымовых газов, образую-, щихся при сжигании одного вида топлива, содержит задатчик первой составляющей удельного объема дымовых газов,. образующихся при сжигании одного вида топлива в стехиометрических условиях, задатчик второй составляющей удельного объема дымовых газов, образующихся при сжигании одного вида топлива в стехиометрических условиях, два субблока суммирования, два субблока умножения, причем первый ьход первого субблока суммирования является вторым входом блока определения расхода дымовых газов, второй вход первого субблока суммирования - третьим входом блока определения расхода дымовых газов, выход первого субблока суммирования соединен с первым входом первого субблока умножения, второй вход которого соединен с выходом задатчика первой составляющей удельного объема дымовых газов, а выход - с первым входом второго субблока суммирования,9249 12второй вход которого соединен с выходом задатчика второй составляющейудельного объема дымовых газов, авыход - с вторым входом второго субблока умножения, первый вход которого является первым входом блока определения расхода дымовых газов, авыход - выходом блока определениярасхода дымовых газов.5. Система по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения удобства работы оператора,блок отображения информации содержитпреобразующее устройство двоичногокода в десятичное число, коммутирующее устройство, два информационныхтабло, причем входы преобразующегоустройства двоичного кода в десятичное число являются соответственновходами блока отображения информации, выходы преобразующего устройства подключены соответственно квходам коммутирующего устройства, 2 б к первому выходу которого подключенвход первого информационного табло,к второму выходу - вход второго информационного табло.г1469249 Составитель 1.Зосимовор М.Андрушенко Техред М.Дидык Корректор В. няк Заказ 1342/41 Тираж 488 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям пр113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 КНТ ССС роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,агарина,10