DE2356367B1 - Regelanordnung zur Luftmangelsicherung für Dampferzeuger - Google Patents

Regelanordnung zur Luftmangelsicherung für Dampferzeuger

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Description

a) ein erster Addierer (S) bildet eine erste Kompensationsgröße (xdL*) für den Brennstoffstromregier (2) durch Vergleich der Führungsgröße (w) mit dem Istwert (x£) des Verbrennungsluftstromes,
b) eine Minimalwertauswahlstufe (6) wählt entweder die erste Kompensationsgröße (xdL*) für den Brennstoffstromregler (2) oder die auch auf den Brennstoffstromregler (2) aufschaltbare Führungsgrößentendenz (w) als Hilfsregelgröße (u'B) für den Brennstoffstromregler (2) aus,
c) dem Brennstoff stromregier (2) ist als Sollwert die um diese Hilfsregelgröße (uB) verminderte Führungsgröße (w) zugeführt,
d) ein zweiter Addierer (7) bildet eine zweite Kompensationsgröße (χ,μ*) für den Verbrennungsluftstromregler (3) durch Vergleich der Führungsgröße (w) mit dem Istwert (xB) des Brennstoffstromes,
e) eine Maximalwertauswahlstufe (8) wählt entweder die zweite Kompensationsgröße (xdB*) für den Verbrennungsluftstromregler oder die Führungsgrößentendenz (w) als Hilfsregelgröße (uL) für den Verbrennungsluftstromregler (3) aus,
f) dem Verbrennungsluftstromregler ist als Sollwert die um die Hilfsregelgröße (uB) vermehrte Führungsgröße (w) zugeführt.
2. Regelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Addierer (5) eingangsseitig ein Ansprechschwellwert (Δ xL) für den Verbrennungsluftstrom und dem zweiten . Addierer (7) ein hiervon getrennt einstellbarer Ansprechschwellwert {Δ xB) für den Brennstoffstrom zugeführt ist.
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Die Erfindung betrifft eine Regelanordnung zur Luftmangelsicherung für Dampferzeuger, bei der ein Belastungsregler die Führungsgröße für einen Brennstoffstromregler und einen parallel angeordneten Verbrennungsluftstromregler bildet und bei der ein Differenzierglied aus dieser Führungsgröße eine Führungsgrößentendenz zur Aufschaltung auf den Verbrennungsluftstromregler ableitet.
Eine bekannte derartige Regelanordnung ist nur bei Laständerungen wirksam (DL-PS 98 357). Hierbei wird während der Laständerung ein Luftüberschuß erzeugt, der im stationären Lastzustand wieder verschwindet. Die bekannte Schaltungsanordnung wirkt in Art einer Tendenzäufschaltung lediglich auf den Verbrennungsluftstfdmregler ein. Sie' berücksichtigt nicht die tatsächlichen Werte des Verbrennungsluftstromes und des Brennstoffstromes. Bei Störungen, die im stationären Zustand in einem der beiden Regelkreise auftreten können, kann die bekannte Regelanordnung nicht eingreifen und damit auch keine Sicherheit gegen einen Luftmangel gewährleisten.
Es ist auch bereits eine Luftmangelsicherung vorgeschlagen worden, bei der der Sollwert des Brenn- . Stoffstromes auf das Minimum der übergeordneten Führungsgröße vom Belastungsregler und auf den Istwert des Verbrennungsluftstromes begrenzt wird, während der Sollwert des Verbrennungsluftstromes als Maximum der besagten Führungsgröße und des Istwertes des Brennstoffstromes ermittelt wird« Bei dieser vorgeschlagenen Regelanordnung ist nachteilig, daß der lunrenae Kanal nicht exakt bestimmt ist und daß Änderungen der Führungsgröße vom Belastungsregler nur langsam ausgeregelt werden. Die serielle Anordnung von Minimum- und Maximum-Funktionselementen erschwert die Inbetriebnahme.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftmangelsicherung zu schaffen, bei der ein zu geringer Verbrennungsluftstrom dadurch verhindert wird, daß bei einem Lastanstieg der Verbrennungsluftstrom vor dem Brennstoffstrom erhöht und bei einer Lastabsenkung der Verbrennungsluftstrom erst nach einer Erniedrigung des Brennstoffstromes zurückgenommen wird. Die Anpassung des Verbrennungsluftstromes an den Brennstoffstrom, und umgekehrt, soll auch bei Störungen in beiden Zweigen eine einwandfreie Verbrennung gewährleisten. Durch eine erfindungsgemäße Luftmangelsicherung soll beim stationären und instationären Betrieb von Dampferzeugern ein Luftmangel verhindert werden.
Die erfindungsgemäße Regelanordnung zur Luftmangelsicherung für Dampferzeuger weist die Kombination der folgenden Merkmale auf:
a) Ein erster Addierer bildet eine erste Kompensationsgröße für den Brennstoffstromregler durch Vergleich der Führungsgröße mit dem Istwert des Verbrennungsluftstromes,
b) eine Minimalwertauswahlstufe wählt entweder die erste Kompensationsgröße für den Brennstoffstromregler oder die auch auf den Brennstoffstromregler aufschaltbare Führungsgrößentendenz als Hilfsregelgröße für den Brennstoffstromregler aus,
c) dem Brennstoffstromregler ist als Sollwert die um diese Hilfsregelgröße verminderte Führungsgröße zugeführt,
d) ein zweiter Addierer bildet eine zweite Kompensationsgröße für den Verbrennungsluftstromregler durch Vergleich der Führungsgröße mit dem Istwert des Brennstoffstromes,
e) eine Maximalwertauswahlstufe wählt entweder die zweite Kompensationsgröße für den Verbrennungsluftstromregler oder die Führungsgrößentendenz als Hilfsregelgröße für den Verbrennungsluftstromregler aus,
f) dem Verbrennungsluftstromregler ist als Sollwert die um die Hilfsregelgröße vermehrte Führungsgröße zugeführt.
; Die erfindungsgemäße Luftmangelsicherung wirkt parallel sowohl auf den Führungsgrößenkanal des Verbrennungsluftstromreglers als auch auf den Füh-
rungsgrößenkanal des Brennstoffstromreglers ein. Die Sicherheit gegen Luftmangel ist durch die additiv nach der Kompensationsmethode auf beide Regler einwirkenden Korrektureingriffe sowohl im stationären wie auch im instationären Betrieb gewährleistet. Hierdurch wird eine einwandfreie Verbrennung ermöglicht und ein Qualmen der Feuerung, eine Verrußung oder Korrosion der Heizflächen vermieden und der Wirkungsgrad des Dampfprozesses erhöht. Die praktischen Vorteile der erfindungsgemäßen Luftmangelsicherung bestehen in einer hohen Übersichtlichkeit, einfachen Prüfung und Inbetriebnahme und in der Möglichkeit, bei vorhandenen Anlagen diese Luftmangelsicherung ohne konstruktive Änderungen nachträglich einbauen zu können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:
In der dargestellten Regelanordnung bildet ein Belastungsregler 1 aus den Dampfparametern Dampfdruck und Dampfstrom eine Führungsgröße w für einen Brennstoffstromregler 2 und einen parallel angeordneten Verbrennungsluftstromregler 3. Die Führungsgröße w ist einem Differenzierglied 4 zur BiI-dung einer vorzeichenabhängigen Führungsgrößentendenz w zugeführt. Ein erster Umkehraddierer 5 bildet eine Kompensationsgröße xdL* für den Brennstoffstromregler 2 durch Vergleich der Führungsgröße w mit dem Istwert xL des Verbrennungsluft- stromes und eines Ansprechschwellwertes AxL, der an einem Potentiometer 11 einstellbar ist. Eine nachgeordnete Minimalwertauswahlstufe 6 bildet eine Hilfsregelgröße uB für den Brennstoffregler 2 aus der Kompensationsgröße xdL* und der Führungsgrößentendenzw. Dem Brennstoffregler 2 sind als Istwert der Brennstoffstrom xB, der am Ausgang der Strecke 13 gemessen wird, und als Sollwert die um die Hilfsregelgröße uB verminderte Führungsgröße w zugeführt.
Im unteren Kanal bildet ein zweiter Umkehraddierer? eine Kompensationsgröße xaB* für den Verbrennungsluftstromregler 3 durch Vergleich der Führungsgröße w mit dem Istwert xR des Brennstoffstromes und eines Ansprechschwellwertes A xB vom • Einstellpotentiometer 12. Eine Maximalwertauswahlstufe 8 bildet eine Hilfsregelgröße uL für den Verbrennungsluftstromregler 3 aus der Kompensationsgröße χΛβ und der Führungsgrößentendenz w. Dem Verbrennungsluftstromregler 3 sind als Istwert der am Ausgang der Strecke gemessene Verbrennungsluftstrom xL und als Sollwert die um die Hilfsregelgröße uB vermehrte Führungsgröße w zugeführt.
Den veränderten Betriebsbedingungen beim Anfahren des Dampferzeugers wird durch einen im Zusatzsollwertgeber 9 erzeugten Zusatzsollwert Rechnung getragen, der im Addierer 10 zum Ausgangssignal der Minimalwertauswahlstufe 6 hinzuaddiert wird. Der Zusatzsollwertgeber 9 kann die Zusatzsollwerte zeitgestaffelt mit verschiedenen Zündsollwerten vorgeben.
Bei der erfindungsgemäßen Luftmangelsicherung wird ein Luftmangel dadurch verhindert, daß' bei einem Lastanstieg zuerst der Verbrennungsluftstrom erhöht und dann der Brennstoffstrom nachgezogen wird, während bei sinkender Last der Verbrennungsluftstrom erst nach der Absenkung des Brennstoffstromes zurückgeregelt wird. Durch die differentielle Aufschaltung der Führungsgröße vom Belastungsregler wird der Regelvorgang bei Belastungsänderungen beschleunigt.
Für die Kompensationsgröße χ an* gilt die Gleichung (1):
X<IB
(1)
Dem Verbrennungsluftstromregler 3 wird zusätzlich zum Istwert xL des Verbrennungsluftstromes und der Führungsgröße w entweder die Kompensationsgröße xdB* oder die Führungsgrößentendenz w aufgeschaltet, je nachdem, welcher Wert der größere ist.
Analog gilt für die Kompensationsgröße xdL* die Gleichung (2):
xdL* = w — xL — AxL. (2)
Dem Brennstoffstromregler 2 wird zusätzlich in entsprechender Weise entweder die Kompensationsgröße xdL* oder die Führungsgrößentendenz w aufgeschaltet, je nachdem, welcher Wert der kleinere ist.
Im stationären Zustand wird am Eingang des Verbrennungsluftstromreglers 3 nur dann ein positiver Wert addiert, wenn die Beziehung (3) erfüllt ist:
\xB\>\w + AxB\. (3)
Am Eingang des Brennstoffstromreglers 2 wird unter gleichen Voraussetzungen die Führungsgröße erniedrigt, wenn die Bedingung (4) erfüllt ist:
\xL\<\w-AxL\. (4)
Die Luftmangelsicherung kommt somit erst beim Überschreiten der Ansprechschwellwerte AxB, AxL zum Eingriff, die getrennt voneinander einstellbar sind.
Bei Laständerungen steht durch die differentielle Aufschaltung der Führungsgröße sofort eine große Regeldifferenz an. Die Ausregelung wird dadurch unter Einhaltung der Forderungen zur Luftmangelsicherung erheblich beschleunigt. Bei Störungen in einem der beiden Regelkreise im stationären Betrieb wird ein Luftmangel ebenfalls vermieden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

25 Patentansprüche:
1. Regelanordnung zur Luftmangelsicherung für Dampferzeuger, bei der ein Belastungsregler die Führungsgröße für einen Brennstoffstromregler und einen parallel angeordneten Verbrennungsluftstromregler bildet und bei der ein TVfferenzierglied aus dieser Führungsgröße eine Führungsgrößentendenz zur Aufschaltung auf den Verbrennungsluftstromregler ableitet, g e Jc e η η ζ e i c h η e t d u r c h die Kombination der folgenden Merkmale:
DE2356367A 1973-11-12 1973-11-12 Regelanordnung zur Luftmangelsicherung für Dampferzeuger Expired DE2356367C2 (de)

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