11 ПЗ Сист. автомат. регулир. общего возд. при работе котла БКЗ 320 140 560 на различ. вид. топл. (1233012), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

а – воздуха , б – топлива (газа) ,

Рисунок 1.11 – Кривые разгона по при возмущении расходом воздуха и топлива

• Регулирование экономичности по соотношению топливо – воздух.

При постоянном качестве топлива его расход и количество воздуха, необходимое для обеспечения требуемой полноты сгора­ния, связаны прямой пропорциональной зависимостью, устанав­ливаемой в результате режимных испытаний. Если измерение расхода топлива выполняют достаточно точно, то поддержание оптимального избытка воздуха можно реализовать, используя схему регулирования, изображенную на рисунке 1.12 (а), известную под названием топливо – воздух [2].

При газообразном топливе требуемое соотношение между количествами газа и воздуха осуществляется наиболее просто – сравнением перепада давлений на сужающем устройстве, устанавливаемом на газопроводе , с перепадом давлений на воздухоподогревателе или на специальном измерительном устройстве расхода воздуха – мультипликаторе.

а – топливо – воздух; б – теплота – воздух; в – нагрузка – воздух с коррекцией по O₂. 1 – регулятор подачи воздуха; 2 – регулирующий орган; 3 – дифференциатор; 4 – корректирующий регулятор воздуха; 5 – корректирующий регулятор давления перегретого пара (регулятор задания по нагрузке)

Рисунок 1.12 – Регулирование подачи воздуха

Разность перепадов давлений служит входным сигналом автоматического регулятора экономичности, управляющего подачей дутьевых вентиляторов. Однако непрерывное и прямое измерение расхода пылевидного твердого топлива, как отмечено было выше, до сих пор является нерешенной проблемой. Поэтому данная схема оправдана лишь при наличии жидкого или газообразного топлива постоянного состава [2].

• Регулирование экономичности по соотношению пар − воздух.

Данная схема представлена на рисунке 1.12 (б). На единицу расхода различного по составу топлива необходимо различное количество воздуха, но его потребность на единицу теплоты, выделяющейся при сгорании, остается постоянной.

Если тепловыделение в топке, эквивалентное тепловой нагрузке котла, оценивать по расходу перегретого пара и скорости изменения давления пара в барабане, т.е. по теплоте, то инерционность этого суммарного сигнала при топочных возмущениях будет существенно меньше инерционности одного сигнала по расходу пара . Соответствующее заданному тепловыделению количество воздуха измеряется по перепаду давлений на воздухоподогревателе или по давлению воздуха в напорном патрубке вентилятора. Разность этих сигналов используется в качестве входного сигнала регулятора экономичности в схемах регулирования теплота – воздух.

• Регулирование экономичности по соотношению задание – воздух с дополнительным сигналом по содержанию в дымовых газах.

Данная схема представлена на рисунке 1.12 (в). Процентное содержание в продуктах сгорания топлива характеризует избыток воздуха и слабо зависит от состава топлива. Поэтому использование в качестве входного сигнала автоматического регулятора, воздействующего на расход воздуха, представляется вполне целесообразным. Однако реализация этой схема затруднена из-за отсутствия надежных и быстродействующих газоанализаторов на кислород. Поэтому в промышленных условиях получили распространение схемы регулирование воздуха не с прямым, а с корректирующим воздействием по .

Поддержание избытка воздуха по соотношению теплота – воздух отличается простотой и надежностью, но не является точным. Этот недостаток устраняется в системе регулирования экономичности, действующей, например, по схеме задание – воздух с дополнительной коррекцией по , в которой регулятор подачи воздуха изменяет его расход по сигналу от главного или корректирующего регулятора давления 5. Сигнал, пропорциональный расходу воздуха , как и в других схемах, во-первых, устраняет возмущения по расходу воздуха, не связанные с регулированием экономичности (включение или отключение систем пылеприготовления и т.п.), во-вторых, способствует стабилизации самого процесса регулирования подачи воздуха, так как служит одновременно сигналом жесткой отрицательной обратной связи. Введение дополнительного корректирующего сигнала по содержанию повышает точность поддержания оптимального избытка воздуха в любой системе регулирования экономичности. Добавочный корректирующий регулятор 4 по в схеме регулирования задание – воздух непосредственно управляет подаче воздуха при топочных возмущениях и обеспечивает поддержание заданного избытка воздуха в зависимости от нагрузки агрегата [9].

2 Разработка схем, подбор, КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ и Техническое данные оборудования

2.1 Котел паровой БКЗ 320–140–560

В дипломном проекте используется котел БКЗ 320–140–560. Котлы серии БКЗ (Барнаульский котельный завод) относятся к энергетическим котлам большой мощности и устанавливаются, в основном, на ТЭЦ.

Данный котел однобарабанный, вертикально-водотрубный, с естественной циркуляцией, П – образной компоновки, в газоплотном исполнении. Имеет закрытую установку. Для организации топочного процесса топка оборудована шестью газомазутными горелками, расположенными на фронтовой стене топки в два яруса (по три горелки в каждом ярусе).

Для снижения концентрации окислов азота (NO_x) на котле предусмотрена рециркуляция дымовых газов, а также применена схема двухступенчатого сжигания (воздушные сопла, установленные выше горелок) [10].

Конструкция топочно – горелочного устройства обеспечивает нормативные выбросы вредных веществ за котлом.

Общие параметры данного котла отражены в таблице 2.1 [11].

Таблица 2.1  Параметры котла БКЗ 320 – 140 – 560

Окончание таблицы 2.1

2.2 Датчик содержания O2, CO и NO в дымовых газах

Наиболее известна и востребована у российских энергетиков линейка стационарных газоанализаторов «МАК–2000», предназначенная для анализа О₂, CO, NO, NO₂, SO₂, CO₂, для котельных. В ходе многолетней эксплуатации приборы хорошо зарекомендовали себя в работе на предприятиях промышленности и энергетики как очень надежные и простые в обслуживании. Что является основной причиной их выбора в данном дипломном проекте.

«МАК – 2000» задействованы для анализа дымовых газов на каждом газоходе котла (по 2 на котел).

Данный газоанализатор смонтирован в шкафу 800х600х200 мм (с термоэлектрическим холодильником, конденсатоотводчиком, импульсным блоком питания, клеммами, вентилятором охлаждения). Предназначен для непрерывного контроля и регистрации (мониторинга) изменения концентрации - СО, NO, NO₂, SO₂, O₂, СО₂, СН₄, NН₃ в дымовых газах котлоагрегатов и печей (в т.ч. энергетических и водогрейных котлов ТЭЦ и котельных, котлов утилизаторов, трубчатых печей нефтеперерабатывающих установок, методических печей металлургических заводов и т.д.) с целью снижения выбросов токсичных газов (СО, NO, SO₂, NO₂) в атмосферу и повышения КПД котлоагрегата (регулировки режимов сжигания топлива с целью повышения их экологической безопасности и полноты сжигания топлива, а также повышения эффективности очистки дымовых газов на установках очистки. Внешний вид открытого шкафа «МАК – 2000» представлен на рисунке 2.1 [12].

Рисунок 2.1 – Внешний вид открытого шкафа «МАК – 2000»

Основной способ и цель применения – регистрировать содержание СО, NO, NO₂, SO₂, O₂, СО₂, СН₄, NН₃ в дымовых газах котлоагрегатов/печей, как для контроля и учета объема токсичных выбросов в атмосферу, так и для технологической корректировки режима сжигания топлива (технологического режима производства). Данные о содержании О₂ используют в автоматике регулирования соотношения топливо-воздух, что позволяет снизить объем токсичных выбросов СО, NO в атмосферу и увеличить эффективность сжигания топлива (экономия топлива), т.е. повысить КПД котлоагрегата.

Газоанализатор «МАК–2000» имеет датчики выносного типа (электрохимические или ИК сенсоры), что (в отличие от датчиков погружного типа) определяет необходимость в подводке к анализатору импульсной линии подачи дымового газа и соответствующую пробоподготовку дымового газа перед его подачей в газоанализатор.

Электрохимические датчики позволяют определять концентрацию газа в смеси по значению электрической проводимости раствора, поглотившего этот газ. Чувствительным элементом датчика является электрохимический сенсор, состоящий из трех электродов, помещенных в в сосуд с электролитом. Чувствительность к различным компонентам определяется материалом электродов и применяемым электролитом. Например, сенсор кислорода представляет собой гальванический элемент с двумя электродами и является источником тока, величина которого пропорциональна концентрации кислорода [12].

Инфракрасные датчики работают по принципу поглощения ИК излучения и предназначены для измерения концентраций многоатомных газов.

Газы, состоящие из симметричных двухатомных молекул диатермичны (прозрачны для ИК излучения), поэтому поглощения излучения в них нет. Инфракрасные датчики позволяют определять тип газа по длине волны поглощения (например, опасных концентраций метана в воздухе).
В зависимости от потребности Заказчика анализатор может иметь в одном корпусе от 1 до 5-ти электрохимических датчиков или от 1 до 3-х ИК – сенсоров и, соответственно, измерять одновременно от 1 до 5-ти компонентов в дымовом газе/воздухе.

Газоанализатор по каждому из измеряемых компонентов выдает информацию в виде цифровых показаний на ЖК-дисплее и имеет унифицированный токовый выход (0 – 5) / (4 – 20) мА, цифровой выход по RS – 232. Все данные измерений записываются в архив на встроенную флэш – карту памяти. Емкость флешкарты позволяет хранить архивную информацию о параметрах работы ГА сроком не менее 1 года с обновлением по мере заполнения. Потребитель имеет возможность с персонального компьютера обратиться к архиву и вывести данные о результатах измерения за интересующий его период в графическом виде.

Относительная погрешность измерения: СО – NO – SO₂ – NO₂ не более 10%; для О₂, NН₃ и ИК сенсоров СО, NO, SO₂, СО₂, СН4, SF₆ – элегаза не более 4%.

Диапазон измерения для электрохимических датчиков: СО, NO, SO₂ – до 2000 РРМ или до 0,2 % объемных; O₂ – до 25%; NO2 – до 0,02 %.

Диапазон измерения для ИК сенсоров: СО – NO – SO₂ – СО₂ – СН₄ – (01,0); (02,0); (05,0) и т.д. % объемных; SF₆ – элегаз – (0  10000) мг/м [13].

Характеристики

Список файлов ВКР