DE1221754B

DE1221754B - Control arrangement for the control of Benson boilers

Info

Publication number: DE1221754B
Application number: DESCH31225A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Josef Frensch; Dipl-Ing Guenter Klefenz
Original assignee: Schoppe and Faeser GmbH
Current assignee: Schoppe and Faeser GmbH
Priority date: 1962-03-30
Filing date: 1962-03-30
Publication date: 1966-07-28
Also published as: DE1221754C2

Description

Regelanordnung zur Regelung von Bensonkesseln Die Aufgabe einer Kesselregelung ist es, dafür zu sorgen, daß der Kessel zu jeder Zeit den von den Verbrauchern verlangten Dampfstrom mit dem gewünschten Druck und der gewünschten Temperatur liefert. Die Konstanthaltung der Endtemperatur übernimmt dabei im wesentlichen die Einspritzregelung. Für die Lastregelung ist die Regelgröße der Dampfdruck; Stellgrößen sind Brennstoff- und Speisewasserstrom. Als hauptsächliche Störgrößen treten hierbei Laständerungen und Änderungen in der Brennstoffzufuhr (Heizwertschwankungen, Mühlen-oder Zuteilerausfall) auf. Bei Laständerungen müssen folgende Bedingungen erfüllt werden: Brennstoffstrom und Speisewasserstrom müssen beide so verstellt werden, daß die Druckabweichung ein Minimum wird.Control arrangement for the control of Benson boilers The task of a boiler control it is to make sure that the boiler at all times is what the consumers demand Provides steam flow at the desired pressure and temperature. the The injection control is essentially responsible for keeping the final temperature constant. For load control, the controlled variable is the vapor pressure; Manipulated variables are fuel and feed water flow. Load changes are the main disturbance variables and changes in the fuel supply (calorific value fluctuations, mill or feeder failure) on. When the load changes, the following conditions must be met: Fuel flow and feed water flow must both be adjusted so that the pressure deviation becomes a minimum.

Brennstoffstrom und Speisewasserstrom müssen statisch und dynamisch in einem solchen Verhältnis zueinander verstellt werden, daß die Lage des Verdampferendpunktes konstant bleibt bzw. sich lastabhängig so verschiebt, wie es zur Einhaltung eines konstanten Verhältnisses des Einspritzwassers zum Speisewasser erforderlich ist.Fuel flow and feed water flow must be static and dynamic can be adjusted in such a relationship that the position of the evaporator end point remains constant or shifts depending on the load in such a way as to maintain a constant ratio of the injection water to the feed water is required.

Zur Erfüllung der ersten Bedingung ist es notwendig, neben der eigentlichen Regelgröße auch noch solche Störgrößen aufzuschalten, die eine zeitliche Vorsteuerung des Reglers bewirken.In order to meet the first condition it is necessary next to the real one To connect the controlled variable also such disturbance variables that a time precontrol of the controller.

Die zweite Bedingung soll möglichst schon von der eigentlichen Druckregelung allein durch das statische und dynamische Anpassen der beiden Stellströme - Brennstoff und Speisewasser - erfüllt werden, so daß eine eventuell zusätzlich aufgeschaltete Korrektur, z. B. das Verhältnis Einspritzwasser zu Speisewasser, so wenig wie möglich einzugreifen braucht.The second condition should, if possible, be derived from the actual pressure control solely through the static and dynamic adjustment of the two actuating currents - fuel and feed water - are met, so that a possibly additionally connected Correction, e.g. B. the ratio of injection water to feed water, as little as possible needs to intervene.

Zur Regelung des Kesseldruckes wurden bei Bensonkesseln bisher im wesentlichen zwei Regelanordnungen verwendet. Diese sind nachstehend mit Variante A und B bezeichnet und in den A b b. 1 und 2 schematisch dargestellt. Hierbei sind nur die für die Druckregelung unmittelbar eingesetzten Glieder wiedergegeben, da die Regelung der Temperatur durch Beeinflussung der Einspritzwassermenge getrennt von der Dampfdruckregelung verläuft und mit dieser nicht unmittelbar zusammenhängt.To regulate the boiler pressure, Benson boilers have so far used the essentially two control arrangements are used. These are below with variant A and B and in the A b b. 1 and 2 shown schematically. Here are reproduced only the links directly used for pressure control, there the regulation of the temperature by influencing the amount of water to be injected separately runs from the steam pressure control and is not directly related to it.

In A b b. 1 ist mit 1 die vom Kessel abgehende Dampfleitung bezeichnet. An diese Dampfleitung ist das Druckmeßgerät 2 angeschlossen. Dieses Druckmeßgerät gibt ein Regelsignal ab, z. B. durch Betätigung eines elektrischen Gebers beliebiger Bauart, der druckproportional einen elektrischen Strom oder eine elektrische Spannung erzeugt. Diesem elektrischen Signal wird z. B. das Signal des Sollwertgebers 3 entgegengeschaltet, so daß dem Regler 4 nur die Regelabweichung vom am Sollwertgeber 3 eingestellten Sollwert zugeführt wird. Dieser Regler 4 ist der sogenannte Lastregler, der entweder PI- oder auchv PID-Verhalten hat. Der Ausgang ist parallel auf den Brennstoffregler 5 und auf den Speisewasserregler 6 geschaltet. Diese beiden Regler haben P-Verhalten. Ihr Ausgang verstellt parallel den Brennstoff- und Speisewasserstrom, so daß im ausgeregelten Zustand immer ein bestimmtes Brennstoff-Speisewasser-Verhältnis eingehalten wird.In A b b. 1, 1 denotes the steam line going out from the boiler. The pressure measuring device 2 is connected to this steam line. This pressure measuring device emits a control signal, e.g. B. by actuating an electrical transmitter of any type, which generates an electrical current or voltage proportional to the pressure. This electrical signal is z. B. the signal of the setpoint generator 3 is switched in the opposite direction, so that only the control deviation from the setpoint value set at the setpoint generator 3 is fed to the controller 4. This controller 4 is the so-called load controller, which has either PI or PID behavior. The output is connected in parallel to the fuel regulator 5 and the feed water regulator 6. These two controllers have P behavior. Its output adjusts the fuel and feed water flow in parallel, so that a certain fuel-feed water ratio is always maintained in the regulated state.

Um das vorübergehende Wandern des Verdampfers und damit die vorübergehende Abweichung der Temperatur vor dem ersten Einspritzkühler zu verringern, muß oft auch das Verhältnis Brennstoff zu Speisewasserstrom dynamisch angepaßt werden. Dies kann z. B. durch eine Verzögerung des Lastsignals für den Speisewasserregler oder - was auch für die Druckhaltung wesentlich besser ist - durch ein zusätzliches D-Signal vom Lastregler zum Brennstoffregler erfolgen. Um Heizwertschwankungen statisch nicht über das Einspritzwasser ausgleichen zu müssen, ist es erforderlich, noch eine Korrektur vom Einspritzwasser-Speisewasser-Verhältnis einzuführen, die im allgemeinen auf den Brennstoffregler geschaltet wird. In A b b. 1 wurden diese zusätzlichen Maßnahmen nicht eingezeichnet, da sie für die hier angestellten Überlegungen von untergeordneter Bedeutung sind.To the temporary wandering of the evaporator and therefore the temporary It is often necessary to reduce the deviation in temperature upstream of the first injection cooler the ratio of fuel to feed water flow can also be dynamically adjusted. this can e.g. B. by a delay in the load signal for the feed water controller or - which is also much better for maintaining pressure - with an additional D signal from the load regulator to the fuel regulator. Static fluctuations in calorific value are not To have to compensate via the injection water, it is necessary to make a correction from the injection water to feed water ratio, which is generally based on the fuel regulator is switched. In A b b. 1 were these additional measures not shown, as they are of secondary importance for the considerations made here Meaning are.

Die mit der angegebenen zum Stand der Technik gehörenden Schaltung erzielten Reglerergebnisse sind nicht immer befriedigend und bereiten vor allem Schwierigkeiten bei Feuerungen mit schlechtem Brennstoff (z. B. Braunkohle), bei denen häufig große Heizwertänderungen auftreten. Es ist weiterhin ein gewisser Nachteil, daß zwischen der Brennstoff- sowie der Speisewasserregelung Signalverbindungen bestehen (äußere Vermaschung), was im Störungsfall das Auffinden des Fehlers erschwert.The circuit belonging to the state of the art with the specified The controller results achieved are not always satisfactory and, above all, prepare Difficulties in firing with poor fuel (e.g. lignite) which often large changes in calorific value occur. There is still a certain disadvantage that between the fuel as well the feed water control signal connections exist (external meshing), which makes it difficult to find the fault in the event of a fault.

Es wurde deshalb noch eine andere Reglerschaltung geschaffen, die als Variante B in A b b. 2 beschrieben ist. Hier ist die Dampfleitung -wieder mit 1 bezeichnet, das Druckmeßgerät mit 2 und der zugehörige Sollwertgeber mit 3. Weiterhin ist wiederum wie in A b b. 1 ein Lastregler 4 als PI-Regler vorgesehen, welcher aber in diesem Fall entsprechend der Abweichung des Dampfdruckes vom Sollwert nur den Brennstoffstrom verstellt. Der Speisewasserstrom wird direkt proportional dem Dampfstrom geändert. Hierzu ist bei 7 eine Einrichtung zur Messung des Dampfstromes vorgesehen, z. B. in Form der üblichen Meßblende, deren Differenzdruck auf einen Differenzdruckmesser 8 wirkt. Das von diesem Differenzdruckmesser abgegebene Regelsignal wirkt auf einen Proportionalregler 9, welcher die Speisewasserzufuhr zum Kessel verändert.Another regulator circuit was therefore created, the as variant B in A b b. 2 is described. Here is the steam pipe - again with it 1, the pressure measuring device with 2 and the associated setpoint generator with 3. Furthermore is again as in A b b. 1, a load regulator 4 is provided as a PI regulator, which but in this case only according to the deviation of the vapor pressure from the setpoint adjusts the fuel flow. The feed water flow is directly proportional to the Steam flow changed. For this purpose, at 7 there is a device for measuring the steam flow provided, e.g. B. in the form of the usual measuring orifice, the differential pressure on one Differential pressure meter 8 acts. The control signal emitted by this differential pressure meter acts on a proportional controller 9, which the feed water supply to the boiler changes.

Eine gesonderte Korrektur für das Verhältnis Einspritzwasser zu Speisewasser ist nicht erforderlich, -da der gewünschte Anteil Einspritzwasser an dem Gesamtwasserstrom durch die Stärke der Aufschaltung des Dampfstromes auf den Speisewasserregler eingestellt wird. Soll z. B. der Einspritzwasserstrom nur 5'% betragen, dann erfolgt die Aufschaltung so, daß zu 100% Dampfstrom 95-% Speisewasserstrom eingeregelt wird. Ein weiterer Vorteil dieser Schaltung ist, däß die bereits erwähnten Signalverbindungen zwischen den Reglern vermieden sind und somit der Brennstoff- als auch der Speisewasserregler vollkommen getrennt betrieben werden können. Doch auch diese Variante hat nicht in allen Fällen zu dem gewünschten Erfolg geführt, vor allem dann, wenn die Reaktion des Druckes auf Feueränderungen schlecht ist.A separate correction for the ratio of injection water to feed water is not necessary because the desired proportion of injection water in the total water flow set by the strength of the connection of the steam flow to the feed water regulator will. Should z. B. the injection water flow is only 5%, then the connection takes place so that 100% steam flow 95% feed water flow is regulated. Another The advantage of this circuit is that the already mentioned signal connections between the controllers are avoided and thus the fuel as well as the feed water controller can be operated completely separately. But this variant does not have either in all cases led to the desired success, especially when the reaction of the pressure on fire changes is bad.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß bei diesen bekannten Reglern dem Lastgeber bzw. dem Brennstoffregler eine Störgröße (z. B. .der Dampfstrom) zusätzlich aufgeschaltet werden kann, jedoch ändert dies an den bereits geschilderten Tatsachen grundsätzlich nichts.For the sake of completeness, it should be mentioned that in these known controllers an additional disturbance variable (e.g. the steam flow) to the load sensor or the fuel regulator can be switched on, but this changes the facts already described basically nothing.

Die Erfindung bringt nun eine Regelanordnung, welche die Nachteile der bekannten Regelanordnungen nicht aufweist und sich dadurch auszeichnet, daß sie eine einwandfreie Regelung von Bensonkesseln gestattet. Die Erfindung geht dabei entsprechend dem vorstehend wiedergegebenen Stand der Technik von einer Regelanordnung zur Regelung von Bensonkesseln aus, bei der ein Brennstoffregler durch ein vom Dampfdruck abgeleitetes Signal mit proportionalem integralen Zeitverhalten und ein Speisewasserregler von einem vom Dampfstrom abgeleiteten proportionalen Signal beeinflußt wird, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz von dem Dampfdruck und Dampfstrom proportionalen Signalen einer gesonderten Differenziereinrichtung zugeführt wird und deren Ausgangssignal zusätzlich als Eingangssignal auf den Speisewasserregler geschaltet ist. Eine Verbesserung der Regelgüte wird dadurch erreicht, däß das Ausgangssignal der Differenziereinrichtung auch noch zusätzlich auf den Brennstoffregler geschaltet wird. Bei einer bekannten Kesselregelanordnung ist vorgesehen, ein von der Dampfmenge abgeleitetes Signal nicht nur proportional, sondern auch noch. über ein Differenzierglied auf den Brennstoffregler zu geben. Da bei dem bekannten Regler das Differenzierglied nur ein von der Dampfmenge abgeleitetes Signal erhält, das außerdem sowohl Eingangssignal für den Brennstoff- als auch für den Speisewasserregler ist, besteht ein wesentlicher Unterschied gegenüber den Merkmalen der Erfindung.The invention now brings a control arrangement which has the disadvantages does not have the known control arrangements and is characterized in that it allows perfect regulation of Benson boilers. The invention goes thereby according to the prior art presented above from a control arrangement for the regulation of Benson boilers, with which a fuel regulator by a steam pressure derived signal with proportional integral time behavior and a feed water controller is influenced by a proportional signal derived from the steam flow, and is characterized in that the difference between the steam pressure and steam flow proportional signals is fed to a separate differentiating device and their output signal as an input signal to the feed water controller is switched. An improvement in the control quality is achieved in that the output signal the differentiating device also switched to the fuel regulator will. In a known boiler control arrangement, one of the amount of steam is provided derived signal not only proportionally, but also as well. via a differentiator on the fuel regulator. As in the known controller, the differentiating element only receives a signal derived from the amount of steam, which is also an input signal for the fuel as well as for the feed water regulator, there is an essential one Difference from the features of the invention.

Eine Regelanordnung nach der Erfindung ist in A b b. 3 in einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Mit 1 ist wieder wie üblich die Dampfleitung bezeichnet, mit 2 ein angeschlossenes Druckmeßgerät, das zusammen mit dem Sollwertgeber 3 ein Regelsignal erzeugt, welches dem Hauptkohleregler 4, der als PI- oder PID-Regler ausgebildet ist, zugeführt wird. Das Ausgangssignal dieses Hauptkohlereglers steuert den Kohleregler 10. Er besteht aus einem Verstärker 11, der einen Stellmotor 12 steuert. Der Stellmotor verstellt die Einstellung eines regelbaren Getriebes 13, welches das übersetzungsverhältnis zwischen dem Antriebsmotor 14 und dem Kohlezuteiler 15 verändert. Die Drehzahl des Kohlezuteilers 15 wird durch das Drehzahhneßgerät 16 gemessen, und dieses gibt ein Rückführsignal auf den Eingang des Verstärkers Il. Auf diese Weise erfolgt eine Regelung der Kohlezuteilung in Abhängigkeit von dem bei 2 gemessenen Dampfdruck.A control arrangement according to the invention is shown in A b b. 3 in one embodiment described in more detail. With 1, the steam line is again referred to as usual, with 2 a connected pressure measuring device, which together with the setpoint generator 3, a control signal generated, which the main coal controller 4, which is designed as a PI or PID controller is supplied. The output of this main coal regulator controls the coal regulator 10. It consists of an amplifier 11 which controls a servomotor 12. The servomotor adjusts the setting of an adjustable gear 13, which the transmission ratio between the drive motor 14 and the coal feeder 15 changed. The speed of the Coal meter 15 is measured by the turret gauge 16 and this inputs Feedback signal to the input of the amplifier II. In this way a Regulation of the coal allocation depending on the vapor pressure measured at 2.

Zur Messung des Dampfstromes ist, ähnlich wie in A b" b. 2, eine Meßeinrichtung 7 und ein Differenzdruckmesser 8 vorgesehen. Das Ausgangssignal dieses Differenzdruckmessers wird dem Speisewasserregler 17 zugeführt, der.wiederum aus einem Verstärker 18 besteht, dessen Ausgang auf einen Stellmotor 19 wirkt. Dieser Stellmotor 19 verstellt das Speisewasserregelventil 20. In der Zuführungsleitung zu diesem Regelventil ist eine Meßblende 21 eingeschaltet, deren Differenzdruck auf einen Differenzdruckmesser 22 wirkt. Dieser Differenzdruckmesser gibt ein Rückführsignal ab, welches entgegen dem vom Meßgerät 8 kommenden Signal wirkend auf den Eingang des Regelverstärkers geschaltet ist.To measure the steam flow, similar to A b "b. 2, a measuring device 7 and a differential pressure meter 8 are provided This servomotor 19 adjusts the feed water control valve 20. In the supply line to this control valve, a measuring orifice 21 is switched on, the differential pressure of which acts on a differential pressure meter 22. This differential pressure meter emits a feedback signal which, contrary to the signal coming from the measuring device 8, acts on the input of the Control amplifier is switched.

Insoweit entspricht die Schaltung im grundsätzlichen Aufbau der in A b b. 3 dargestellten Schaltung. Sie zeigt nur zusätzlich Einzelheiten, die in A b b. 3 nicht wiedergegeben sind. Zur Verwirklichung der Erfindung ist nun eine Differenziereinrichtung 23 vorgesehen, auf welche die Differenz von dem Dampfdruck und Dampfstrom proportionalen Signalen wirkt. Hierzu werden die beiden auf den Hauptkohleregler und den Speisewasserregler wirkenden Signale benutzt und dieser Differenziereinrichtung zugeführt. In die Leitung sind zwei Einsteller 24 und 25 eingeschaltet. Diese gestatten, die beiden Signale mit einstellbaren Proportionalitätsfaktoren wirken zu lassen. Bei der Verwendung von elektrischen Signalen können z. B. diese Einstelleinrichtungen als einstellbare Spannungsteiler ausgebildet sein. Die bei 26 noch zusätzlich in die Zuleitung für das Dampfdrucksignal eingesetzte Einrichtung sei zunächst als unwirksam angenommen und, wie gestrichelt angedeutet, durch eine durchgehende Leitung ersetzt gedacht. Ebenso soll zunächst der rechts der strichpunktierten Linie eingezeichnete Regler für die Verbrennungsluft unbeachtet bleiben.In this respect, the basic structure of the circuit corresponds to that in A b b. 3 circuit shown. It only shows additional details that are specified in A b b. 3 are not reproduced. To implement the invention is now one Differentiating device 23 is provided on which the difference from the vapor pressure and steam flow proportional signals acts. To do this, the two are on the main coal regulator and signals acting on the feedwater controller and this differentiating device fed. Two adjusters 24 and 25 are switched on in the line. These allow to let the two signals act with adjustable proportionality factors. When using electrical signals z. B. these adjustment devices be designed as an adjustable voltage divider. The at 26 also in the supply line for the steam pressure signal used device is initially as assumed ineffective and, as indicated by dashed lines, by a continuous line replaced thought. Likewise, the one drawn to the right of the dash-dotted line should first be drawn Regulator for the combustion air are ignored.

Die beiden Einsteller für die Proportionalitätsfaktoren 24 und 25 werden so eingestellt, daß sich am Eingang der Differenziereinrichtung die Signale vom Dampfdruck und Dampfstrom bei Störungen, die aus dem Dampferzeuger kommen, zu Null kompensieren. Damit bleibt das Ausgangssignal der Differenziereinrichtung bei Heizwertstörungen, nach denen ja Dampfdruck und Dampfstrom sich in gleicher Richtung ändern, während des ganzen Regelvorganges Null. Die erfindungsgemäße Regelanordnung arbeitet also in diesem Fall so wie die Anordnung nach A b b. 2. Diese ist aber besonders geeignet, Störungen auszuregeln, welche durch Heizwertschwankungen hervorgerufen werden.The two adjusters for the proportionality factors 24 and 25 are set so that the signals from the steam pressure and steam flow in the event of malfunctions coming from the steam generator Compensate for zero. The output signal of the differentiating device thus remains unchanged Calorific value disturbances, after which are steam pressure and steam flow change in the same direction, zero during the entire control process. The inventive In this case, the control arrangement works like the arrangement according to A b b. 2. However, this is particularly suitable for regulating disturbances caused by fluctuations in the calorific value be evoked.

Kommen jedoch Störungen von außen, also durch Lastschwankungen, so erhält man z. B. bei steigendem Dampfstrom durch die gleichzeitig auftretende Dampfdruckabsenkung eine entgegengesetzte Änderung der beiden auf die Differenziereinrichtung wirkenden Signale. Da die Differenz dieser Signale wirksam ist, bedeutet dies, daß ein Signal am Eingang der Differenziereinrichtung auftritt und dieses vorübergehend den Speisewasserstrom erheblich erhöht. Diese Erhöhung ist leicht so zu bemessen, daß sie das bei der Variante B (Ab b. 2) vorhandene vorübergehende Absinken des Speisewasserstromes und das damit verbundene falsche Wandern des Verdampfungspunktes im Verdampfer verhindert. Durch das in A b b. 3 gezeigte zusätzliche Aufschalten des Ausgangssignals der Differenziereinrichtung auf den Brennstoffregler 10 wird ein noch besseres Ergebnis für die Druckregelung erreicht.If, however, interference comes from the outside, i.e. due to load fluctuations, one obtains z. B. with increasing steam flow due to the simultaneous decrease in steam pressure, an opposite change in the two signals acting on the differentiating device. Since the difference between these signals is effective, this means that a signal appears at the input of the differentiating device and this temporarily increases the feed water flow considerably. This increase can easily be measured in such a way that it prevents the temporary drop in the feed water flow present in variant B (from b. 2) and the associated incorrect migration of the evaporation point in the evaporator. Through the in A b b. 3 additionally switching the output signal of the differentiating device onto the fuel regulator 10, an even better result for the pressure control is achieved.

Es hat sich gezeigt, daß, um bei allen Lastzuständen eine exakte Kompensation der beiden Signale zu erreichen, es notwendig ist, das Drucksignal mit dem Dampfstromsignal zu multiplizieren. Der Grund hierfür liegt darin, daß nicht die absoluten, sondern die prozentualen Änderungen von Dampfdruck und Dampfstrom einander gleich sein müssen. Dieser Maßnahme dient die Einschaltung der Einrichtung 26, die bisher außer Betracht gelassen wurde. Sie ist ein Multipliziergerät, dem als Faktoren dem Dampfdruck und dem Dampfstrom proportionale Größen zugeführt werden. Derartige Multipliziereinrichtungen sind in der Regeltechnik bereits bekannt.It has been shown that in order to achieve an exact compensation for all load conditions To achieve the two signals, it is necessary to match the pressure signal with the steam flow signal to multiply. The reason for this is that not the absolute, but the percentage changes in steam pressure and steam flow must be equal to each other. This measure is used to switch on the device 26, which was previously out of consideration was left. It is a multiplier that uses vapor pressure and as factors quantities proportional to the steam flow are supplied. Such multipliers are already known in control technology.

Für die Optimierung der gezeigten Regelanordnung kann ein einfaches Rezept angegeben werden. Zunächst wird am Speisewasserregler das Signal vom Dampfstrom so aufgeschaltet, daß der Speisewasserstrom statisch im richtigen Verhältnis verstellt wird. Wird z. B. bei jeder Last etwa 10% Einspritzwasser gewünscht, so wird das Dampfstromsignal mit dem Faktor 0,9 aufgeschaltet, da sich der Dampfstrom aus 90% Speisewasser und 10% Einspritzwasser ergeben soll. Das Ausgangssignal der Differenziereinrichtung wird zunächst noch unwirksam gemacht.For the optimization of the control arrangement shown, a simple Prescription must be specified. First of all, the signal from the steam flow is sent to the feed water regulator switched on in such a way that the feed water flow is statically adjusted in the correct ratio will. Is z. B. desired about 10% injection water at each load, so that is Steam flow signal with a factor of 0.9 switched on, since the steam flow is 90% Feed water and 10% injection water. The output of the differentiator will initially be made ineffective.

Anschließend werden bei eingeschaltetem Speisewasserregler am Brennstoffregler der Proportionalbereich und die Nachstellzeit so eingestellt, daß eine Druckänderung nach einer Laststörung gut gedämpft ausgeregelt wird. Nun werden am Eingang der Differenziereinrichtung die Signale vom Dampfdruck und Dampfstrom so justiert, daß sie sich bei Heizwertänderungen gerade kompensieren. Die Aufschaltung des Ausgangssignals der Differenziereinrichtung auf den Speisewasser- und Brennstoffregler erfolgt so, daß nach einer Änderung des Dampfstromes im ersten Augenblick die gleiche prozentuale Speisewasser- bzw. Brennstoffstromänderung hervorgerufen wird. Von Einfluß ist jetzt nur noch die Abklingzeitkonstante, welche jede technisch verwirklichbare Differenziereinrichtung aufweist. Diese Zeitkonstante wird so gewählt, daß bei Laständerungen der Verdampfungsendpunkt die gewünschte Lage erhält, und sie wird deshalb einstellbar gemacht. Wie Versuche gezeigt haben, ist die Größe der Abklingzeitkonstante nur vom Speichervermögen des Kessels abhängig.Then, with the feed water regulator switched on, the fuel regulator the proportional range and the reset time are set so that a pressure change is regulated well damped after a load disturbance. Now at the entrance of the Differentiating device adjusts the signals from the steam pressure and steam flow so that they just compensate for changes in the calorific value. The activation of the output signal the differentiating device on the feed water and fuel regulator takes place in such a way, that after a change in the steam flow at the first moment the same percentage Feed water or fuel flow change is caused. It is now of influence only the decay time constant, which every technically feasible differentiating device having. This time constant is chosen so that the evaporation end point is reached when the load changes gets the desired position, and it is therefore made adjustable. Like attempts have shown, the size of the decay time constant depends only on the storage capacity of the Boiler dependent.

Es sei nun weiter noch auf die in A b b. 3 ebenfalls dargestellte und bisher nicht behandelte Regelung für die Verbrennungsluft eingegangen. Der Luftregler ist mit 27 bezeichnet. Er besteht aus dem Regelverstärker 28, dessen Ausgang auf den Stellmotor 29 geschaltet ist, welcher die Leistung des Luftgebläses 30 einstellt. Der Luftstrom wird bei 31 durch eine Meßblende gemessen, an welche ein Differenzdruckmesser 32 angeschlossen ist. Dieser Differenzdruckmesser gibt ein Regelsignal auf den Eingang des Verstärkers 28. Gleichzeitig wird auf den Verstärker 28 ein vom Dampfstrom abgeleitetes Regelsignal gegeben. Dadurch erfolgt in bekannter Weise die Regelung des Luftstromes proportional dem Dampfstrom. Damit im Falle von Laständerungen dieser Luftstrom im gleichen Sinne wie der Brennstoffstrom übersteuert wird, erhält der Luftregler zusätzlich ein ähnliches Signal wie der Speisewasserregler, indem er in gleicher Weise wie dieser an den Ausgang der Differenziereinrichtung angeschlossen ist.Let us now refer to the A b b. 3 also shown and regulation for the combustion air that has not yet been dealt with. The air regulator is denoted by 27. It consists of the control amplifier 28, the output of which is on the servomotor 29 is connected, which adjusts the power of the air blower 30. The air flow is measured at 31 through an orifice plate to which a differential pressure meter is attached 32 is connected. This differential pressure meter sends a control signal to the input of the amplifier 28. At the same time, a vapor flow is discharged onto the amplifier 28 Control signal given. As a result, the air flow is regulated in a known manner proportional to the steam flow. So in the case of load changes this air flow in the same sense as the fuel flow is overridden, the air regulator receives in addition, a signal similar to that of the feed water controller by being in the same Way how this is connected to the output of the differentiator.

Eine noch bessere Anpassungsmöglichkeit für die Regelanordnung erhält man, wenn für den Luftregler eine gesonderte Differenziereinrichtung vorgesehen wird. In diesem Fall kann nämlich die Zeitkonstante an der Differenziereinrichtung für den Luftregler getrennt von derjenigen für den Kohle- und Speisewasserregler eingestellt werden. Eine solche Schaltung ist in A b b. 4 dargestellt. Die Bezeichnung der Teile, soweit sie mit denjenigen der A b b. 1, 2 und 3 übereinstimmen, ist die gleiche. Es ist zusätzlich eine weitere Differenziereinrichtung 33 vorgesehen, deren Eingang parallel zum Eingang der Differenziereinrichtung 23 geschaltet ist und deren Ausgang allein auf den Luftregler wirkt.An even better possibility of adapting the control arrangement is given if a separate differentiating device is provided for the air regulator will. In this case, namely, the time constant at the differentiating device for the air regulator separate from the one for the coal and feed water regulator can be set. Such a circuit is in A b b. 4 shown. The designation of the parts, insofar as they are compatible with those of A b b. 1, 2 and 3 match is the same. There is also a further differentiating device 33 is provided, whose Input is connected in parallel to the input of the differentiating device 23 and its Output acts only on the air regulator.

An Stelle der in den Ausführungsbeispielen beschriebenen elektrisch arbeitenden Glieder können entsprechende pneumatische, hydraulische oder sonstige in der Regel- und Meßtechnik benutzte Einrichtungen treten.Instead of the one described in the exemplary embodiments, electrically working members can be corresponding pneumatic, hydraulic or other devices used in control and measurement technology.

Claims

Claims: 1. Control arrangement for controlling Benson boilers, in which a fuel regulator uses a signal derived from the vapor pressure with a proportional and integral timing and a feed water regulator of one of the steam flow derived proportional signal is influenced, characterized in that the difference between the steam pressure and steam flow proportional signals of a separate Differentiating device (23) is supplied and the output signal is additionally as Input signal is switched to the feed water regulator (17).

2. Control arrangement according to claim 1, characterized in that the output signal of the differentiating device is also switched to the fuel regulator (10).

3. Control arrangement according to one of the preceding claims with an additional air regulator, the air flow regulates proportional to the steam flow, characterized in that the output signal the differentiating device (23) is additionally switched to the air regulator (27) g: z.

4. Control arrangement according to claim 3, characterized in that a further separate Differentiating device (33) with the same Input signals and adjustable time constant is provided, the output signal of which is sent to the air regulator (27) is switched.

5. Control arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the proportionality factor for the two input signals the differentiating device or devices can be adjusted in a manner known per se is.

6. Control arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that that the signal derived from the steam pressure before switching on to the differential device or devices of a multiplier (26) is supplied in which it is with the signal derived from the steam flow is multiplied in an adjustable ratio will. Publications considered: Journals: "Siemens Review", Vol. XXVI, December 1959, No. 8, pp. 245-251; »Technical communications, internal communications der Schoppe & Faeser GmbH, Minden / Westf. ”, October 1960, issue 3, pp. 82 to 90.