АСУ12Т1 (991598), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Соответствующее заданному тепловыделению количество воздуха измеряют по перепаду давлений на воздухоподогревателе или подавлению воздуха в напорном патрубке вентилятора. Разность этих сигналов используют в качестве входного сигнала регулятора экономичности.

Рис. 12.5. Регулирование подачи воздуха по соотношению

ч — топливо — воздух; б — пар — воздух; в — теплота — воздух; г — нагруз­ка — воздух с коррекцией по О2; 1 — регулятор подачи воздуха; 2 — регулиру­ющий орган; 3 — дифференциатор; 4 — корректирующий регулятор воздуха; 5 — корректирующий регулятор давления перегретого пара (регулятор задания по нагрузке)

4. Регулирование экономичности по соотношению задание — воздух с дополнительным сигналом по содержанию О₂ в дымовых газах (рис. 12.5, г). Поэтому в промышленных условиях получили распространение схемы регулирования подачи воздуха не с прямым, а с корректирующим воздействием по О₂.

Поддержание избытка воздуха по соотношению сигналов теп­лота — воздух и в особенности пар — воздух отличается просто­той и надежностью, но не является точным. Этого недостатка ли­шена, например, система регулирования экономичности, действу­ющая по схеме задание — воздух с дополнительной коррекцией по О₂. В системе в целом совмещают принципы регулирования по возмущению и отклонению. Регулятор подачи воздуха 1 изменяет его расход по сигналу от главного или корректирующего регуля­тора давления 5, являющегося автоматическим задатчиком регу­лятора по нагрузке котла. Сигнал, пропорциональный расходу воздуха р_{в п}, действует 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 О₂ повышает точность поддержания оптимального избытка воздуха в любой системе регулирования экономичности. Добавоч­ный корректирующий регулятор 4 по О₂ в схеме регулирования задание — воздух управляет подачей воздуха при топочных воз­мущениях и непосредственно обеспечивает поддержание заданно­го избытка воздуха в топке.

Регулирование разрежения в топке. Наличие небольшого (до 20—30 Па) постоянного разрежения S_T, в верхней части топки не­обходимо по условиям нормального топочного режима. Это пре­пятствует выбиванию газов из топки, способствует устойчивости факела и служит косвенным показателем материального баланса между подаваемым в топку воздухом и уходящими газами. Объект регулирования по разрежению — топочная камера с включенными последовательно с нею газоходами от поворотной камеры до вса­сывающих патрубков дымососов. Входным регулирующим воздей­ствием этого участка служит расход дымовых газов, определяемый подачей дымососов. К внешним возмущающим воздействиям от­носят изменение расхода воздуха в зависимости от тепловой нагрузки агрегата, к внутренним — нарушения газовоздушного ре­жима, связанные с работой систем пылеприготовления, операци­ями по удалению шлака и т. п

Рис. 12.6. АСР разрежения в топке

а — переходный процесс по разрежению вверху топки при возмущении расходом газа ДВ_ДГ; б — схема регулирования разрежения

Кривая изменения сигнала по разрежению верхней части топки S_T, при возмущении расходом топочных газов приведена на рис. 12.6, а. Участок по разрежению не имеет запаздывания, об­ладает малой инерционностью и значительным самовыравнивани­ем. Отрицательным свойством участка служат колебания регули­руемой величины около среднего значения S_T, с амплитудой до 30—50 Па (3—5 мм вод. ст.) и частотой до нескольких герц.

Такие колебания (пульсации) зависят от большого числа фак­торов, в частности от пульсаций расходов топлива и воздуха. Для сглаживания пульсаций перед первичными измерительны­ми приборами устанавливают специальные демпфирующие устрой­ства: дроссельные трубки и шайбы, импульсные трубы повышенно­го диаметра или промежуточные баллоны (емкости). Для этого ис­пользуют также электрический демпфер, имеющийся в электри­ческих схемах измерительных блоков регулирующих приборов.

Способы и схемы регулирования. Регулирование разрежения обычно осуществляют посредством изменения количества уходящих газов, отсасываемых дымососами. При этом их подачу можно регулировать:

• поворотными многоосными дроссельными заслонками;

• направляющими аппаратами;

• гидромуфтами, изменяя числа оборотов рабочего колеса дымо­соса или первичным двигателем, меняя частоту вра­щения.

Наибольшее распространение получила схема регулирования разрежения с одноимпульсным ПИ-регулятором, реализующая принцип регулирования по отклонению (см. рис. 12.6, б).

Требуемое значение регулируемой величины устанавливают с помощью ручного задатчика ЗРУ регулятора разрежения 1. При работе котла в регулирующем режиме часто происходят измене­ния тепловой нагрузки и, следовательно, изменения расхода воз­духа. Работа регулятора воздуха 2 приводит к временному нару­шению материального баланса между поступающим воздухом и уходящими газами. Для предупреждения этого нарушения и уве­личения быстродействия регулятора разрежения рекомендуют ввести на его вход дополнительное исчезающее воздействие от ре­гулятора воздуха через устройство динамической связи 3.

В качестве устройства динамической связи используют аперио­дическое звено, выходной сигнал которой поступает на вход регу­лятора разрежения лишь в моменты перемещения исполнитель­ного механизма регулятора воздуха.

Регулирование давления первичного воздуха. Скорости пылевоздушной смеси в пылепроводах к горелкам у котлов с промбункером должны изменяться лишь в определенных пределах незави­симо от паровой нагрузки и суммарного расхода воздуха. Это ог­раничение необходимо соблюдать из-за опасности забивания пылепроводов и по условиям поддержания должных скоростей пер­вичного воздуха в устье горелок.

Регулирование подачи первичного воздуха в пылепроводы осу­ществляют с помощью регулятора, получающего сигнал по давле­нию воздуха в коробе первичного воздуха и воздействующего на подачу вентилятора первичного воздуха или на дроссельные заслонки, установленные на подводах общего воздуха в короб пер­вичного воздуха.

12.3. Регулирование питания парогенераторов

Принято, что максимально допустимые отклонения уровня во­ды в барабане составляют ±100 мм от среднего значения, установ­ленного заводом-изготовителем. Среднее значение уровня может

не совпадать с геометрической осью барабана. Максимально допу­стимые отклонения уточняют в процессе эксплуатации. Снижение уровня за пределы водомерного стекла, устанавливаемого на ба­рабане, считается "упуском" воды, а превышение его верхней ви­димой части — "перепиткой". Расстояние между этими критичес­кими отметками 400 мм.

Снижение уровня до места присоединения опускных труб цир­куляционного контура может привести к нарушению питания и охлаждения водой подъемных труб (см. рис. 8.1). Следствием это­го может быть нарушение прочности труб в местах стыковки с кор­пусом барабана, а в наиболее тяжелом случае — пережог. Чрез­мерное повышение уровня может привести к снижению эффектив­ности внутрибарабанных сепарационных устройств и преждевре­менному заносу солями пароперегревателя. Перепитка барабана и заброс частиц воды в турбину служит причиной тяжелых механи­ческих повреждений ее ротора и лопаток. Снабжение барабана во­дой осуществляют по одной и, реже, двум ниткам трубопроводов питательной воды, одна из которых служит резервной.

Отклонение уровня воды в барабане от среднего значения связано с наличием небаланса между притоком питательной воды и расходом пара. Оно происходит также вследствие изменения содержания пара в пароводяной смеси подъемных труб за счет колебаний давления пара в барабане или изменений тепловосприя-тия испарительных поверхностей нагрева. Изменение уровня под действием неба­ланса между расходом пара и воды отражает уравнение

(12.5)

где F — площадь зеркала испарения, м^г; р_й, р_п — плотности во­ды и насыщенного пара, кг/м , G_{n в} и С_{п п} — расходы пара и во­ды, кг/с.

Приняв, что

и перейдя к безразмерным величинам после интегрирования, получим

Из уравнения можно определить время прохождения уровня от минимального до максимального допустимого значения при ступенчатом возмущении расходом воды:

Кривая переходного процесса по уровню воды в барабане при возмущении расходом питательной воды для парогенератора(G_оп = 420 т/ч) приведена на рис. 12.7, а. Динамика этого же участка при возмущении расходом пара — на рис. 12.7, б. Выпук­лая форма кривой изменения уровня при возмущении увеличени­ем расхода пара объясняется тем, что в первый момент после на­несения возмущения уровень воды в барабане возрастает в резуль­тате резкого уменьшения давления пара. Это в свою очередь при­водит к увеличению паросодержания в подъемных трубах цирку­ляционного контура и росту уровня. После того как давление пара в барабане примет новое установившееся значение, соответствую­щее новому значению расхода пара, изменение уровня будет про­текать в соответствии с уравнением материального баланса (8.10). Рассмотренное явление носит название набухания или вспучива­ния уровня.

Рис. 12.7. Динамические характеристики парогенератора7 по уровню воды в бара­бане при возмущениях

а — расходом питательной воды; б — расходом пара

При математическом моделировании динамики участка по уровню при возмущении расходом пара обычно описывают разнос­тью апериодического и интегрирующего звеньев.

Схема автоматического регулирования. Исходя из требований к регулированию уровня воды в барабане, автоматический регу­лятор должен обеспечить постоянство среднего уровня независимо от нагрузки котла и других возмущающих воздействий. В пере­ходных режимах изменение уровня происходит довольно быст­ро, поэтому регулятор питания для обеспечения малых отклоне­ний уровня должен поддерживать постоянство соотношения рас­ходов питательной воды и пара. Эту задачу выполняет трехим-пульсный регулятор, принципиальная схема которого изображена на рис. 12.8. Регулятор 3 перемещает клапан 4 при появлении сигнала небаланса между расходами питательной воды G_{n B} и па­ра С_{п п}.

Кроме того, он воздействует на положение питательного клапа­на при отклонениях уровня от заданного значения. Такая АСР пи­тания, совмещающая принципы регулирования по отклонению и возмущению, получила наибольшее распространение на мощных барабанных котлах.

Рис. 12.8. Трехимпульсная АСР питания водой барабанного парогенератора

1 — барабан; 2 — водяной экономайзер; 3 — регулятор питания; 4 — регули­рующий клапан питательной воды

Характеристики

Список файлов лекций