RU159800U1 - AUTOMATIC TEMPERATURE CONTROL SYSTEM FOR HEATED DRUM BOILER - Google Patents
AUTOMATIC TEMPERATURE CONTROL SYSTEM FOR HEATED DRUM BOILER Download PDFInfo
- Publication number
- RU159800U1 RU159800U1 RU2015125898/06U RU2015125898U RU159800U1 RU 159800 U1 RU159800 U1 RU 159800U1 RU 2015125898/06 U RU2015125898/06 U RU 2015125898/06U RU 2015125898 U RU2015125898 U RU 2015125898U RU 159800 U1 RU159800 U1 RU 159800U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- adder
- adaptive controller
- integrator
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Система автоматического регулирования температуры перегретого пара барабанного котла, содержащая пароперегреватель барабанного котла с паропроводом, датчик температуры, установленный в пароперегревателе, исполнительный блок, установленный на паропроводе пароперегревателя и изменяющий количество конденсата, впрыскиваемого в паропровод пароперегревателя, задатчик температуры, адаптивный регулятор, состоящий из первого сумматора, первого умножителя, нелинейного элемента типа зона нечувствительности, первого интегратора, второго умножителя, второго сумматора, первого блока задания коэффициентов, второго интегратора, стабилизирующее устройство, состоящее из третьего сумматора, третьего интегратора, второго блока задания коэффициентов, отличающаяся тем, что дополнительно вводится четвертый сумматор и третий блок заданий коэффициентов; при этом выход задатчика связан с первым входом адаптивного регулятора, второй вход адаптивного регулятора связан с выходом датчика температуры; вход датчика температуры соединен с объектом регулирования; третий вход адаптивного регулятора связан с выходом стабилизирующего устройства; выход адаптивного регулятора соединен с входом стабилизирующего устройства и входом исполнительного блока; выход исполнительного блока связан с входом объекта; первый вход адаптивного регулятора связан с первым входом первого сумматора, второй вход адаптивного регулятора связан со вторым входом первого сумматора, третий вход адаптивного регулятора связан с третьим входом первого сумматора; выход первого сумматора связан с первым входом первого умножителя, второй вход первого умноA system for automatically controlling the temperature of the superheated steam of a drum boiler, comprising a superheater of a drum boiler with a steam pipe, a temperature sensor installed in the superheater, an actuator unit installed on the steam pipe of the superheater and changing the amount of condensate injected into the steam pipe of the superheater, a temperature controller, an adaptive controller consisting of the first adder , the first multiplier, a nonlinear element of the type dead zone, the first integrator, the second a multiplier, a second adder, a first block for setting coefficients, a second integrator, a stabilizing device consisting of a third adder, a third integrator, a second block for setting coefficients, characterized in that an additional fourth adder and a third block for setting coefficients are introduced; wherein the setpoint output is connected to the first input of the adaptive controller, the second input of the adaptive controller is connected to the output of the temperature sensor; the temperature sensor input is connected to the control object; the third input of the adaptive controller is connected to the output of the stabilizing device; the output of the adaptive controller is connected to the input of the stabilizing device and the input of the Executive unit; the output of the executive unit is connected to the input of the object; the first input of the adaptive controller is connected to the first input of the first adder, the second input of the adaptive controller is connected to the second input of the first adder, the third input of the adaptive controller is connected to the third input of the first adder; the output of the first adder is connected to the first input of the first multiplier, the second input of the first is clever
Description
Полезная модель относится к системам управления паровыми котлами и может быть использована для задач регулирования температуры, в частности температуры перегретого пара с впрыскивающим пароохладителем.The utility model relates to control systems for steam boilers and can be used for temperature control tasks, in particular the temperature of superheated steam with an injection desuperheater.
Широко известна двухимпульсная система автоматического регулирования температуры перегретого пара [Клюев А.С., Лебедев А.Т., Новиков С.И. Наладка систем автоматического регулирования паровых котлов. - М: Энергоатомиздат, 1985. С. 94] содержащая ПИ-регулятор, дифференциатор, два датчика температуры, регулирующий клапан впрыска и связи между ними.The two-pulse system for automatically controlling the temperature of superheated steam is widely known [Klyuev A.S., Lebedev A.T., Novikov S.I. Adjustment of automatic control systems for steam boilers. - M: Energoatomizdat, 1985. P. 94] containing a PI controller, a differentiator, two temperature sensors, an injection control valve and the connection between them.
Недостатком этой системы является необходимость в наличии замера температуры в промежуточной точке и ее дифференцировании, а так же низкое качество работы при изменении параметров объекта.The disadvantage of this system is the need for measuring the temperature at the intermediate point and its differentiation, as well as low quality work when changing the parameters of the object.
Известна так же система автоматического регулирования температуры перегретого пара барабанного котла [Патент RU 36720 МПК F22B 35/00, 2006.01], содержащая пароперегреватель барабанного котла с паропроводом, датчик температуры, установленный в пароперегревателе, исполнительный блок, установленный на паропроводе пароперегревателя и изменяющий количество конденсата, впрыскиваемого в паропровод пароперегревателя, задатчик температуры и регулятор температуры, выполненный в виде пропорционально-интегрирующего блока, корректирующий блок и связи между ними.There is also known a system for automatically controlling the temperature of superheated steam of a drum boiler [Patent RU 36720 IPC F22B 35/00, 2006.01], comprising a drum boiler superheater with a steam line, a temperature sensor installed in the steam superheater, an actuator unit mounted on the steam superheater steam pipe and changing the amount of condensate, a superheater injected into the steam pipe, a temperature controller and a temperature controller, made in the form of a proportionally integrating unit, a correction unit and I do them.
Недостатком этой системы является плохое качество работы при существенном изменении параметров объекта (нагрузка котла, шлакование топки, загрязнение поверхности нагрева, изменение температуры питательной воды, тонины помола и прочее), что имеет место для котлов высокого давления с несколькими ступенями пароперегревателей, работающих в условиях низкого качества топлива и режимах работы, отличных от нормальных.The disadvantage of this system is the poor quality of work with a significant change in the parameters of the object (boiler load, slagging of the furnace, contamination of the heating surface, change in feed water temperature, grinding fineness, etc.), which is the case for high-pressure boilers with several stages of superheaters operating in low conditions fuel quality and operating modes other than normal.
Прототипом предлагаемого решения является система автоматического регулирования температуры перегретого пара барабанного котла [Патент RU 139014 МПК F22B 35/00, 2006.01], содержащая пароперегреватель барабанного котла с паропроводом, датчик температуры, установленный в пароперегревателе, исполнительный блок, установленный на паропроводе пароперегревателя и изменяющий количество конденсата, впрыскиваемого в паропровод пароперегревателя, задатчик температуры, адаптивный регулятор и стабилизирующее устройство,The prototype of the proposed solution is a system for automatically controlling the temperature of the superheated steam of a drum boiler [Patent RU 139014 IPC F22B 35/00, 2006.01], comprising a superheater of a drum boiler with a steam pipe, a temperature sensor installed in the superheater, an actuator installed on the steam pipe of the superheater and changing the amount of condensate injected into the steam pipe of the superheater, temperature setter, adaptive controller and stabilizing device,
Недостатком этой системы является медленная реакция на изменения расхода пара, качества и количества топлива, а так же изменение самого режима горения.The disadvantage of this system is a slow reaction to changes in steam consumption, quality and quantity of fuel, as well as a change in the combustion mode itself.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является улучшение качества функционирования, т.е. в увеличении скорости реакции системы при изменении режимов горения и парообразования.The task to which the claimed utility model is directed is to improve the quality of functioning, i.e. in increasing the reaction rate of the system with a change in combustion and vaporization.
Решение поставленной задачи достигается за счет того, что в систему, содержащую пароперегреватель барабанного котла с паропроводом, датчик температуры, установленный в пароперегревателе, исполнительный блок, установленный на паропроводе пароперегревателя и изменяющий количество конденсата, впрыскиваемого в паропровод пароперегревателя, задатчик температуры, адаптивный регулятор, состоящий из первого сумматора, первого умножителя, нелинейного элемента (зона нечувствительности), первого интегратора, второго умножителя, второго сумматора, первого блока задания коэффициентов, второго интегратора, стабилизирующее устройство, состоящее из третьего сумматора, третьего интегратора, второго блока задания коэффициентов, дополнительно вводится четвертый сумматор и третий блок заданий коэффициентов.The solution to this problem is achieved due to the fact that in a system containing a superheater of a drum boiler with a steam pipe, a temperature sensor installed in the superheater, an actuator installed on the steam pipe of the superheater and changing the amount of condensate injected into the steam pipe of the superheater, a temperature controller, an adaptive controller consisting from the first adder, the first multiplier, the nonlinear element (deadband), the first integrator, the second multiplier, the second sum torus, the first coefficient setting unit, a second integrator, the stabilizing device consisting of a third adder, a third integrator, a second coefficient setting unit additionally injected fourth adder and a third coefficient block assignments.
При этом выход задатчика связан с первым входом адаптивного регулятора, второй вход адаптивного регулятора связан с выходом датчика температуры. Вход датчика температуры соединен с объектом регулирования. Третий вход адаптивного регулятора связан с выходом стабилизирующего устройства. Выход адаптивного регулятора соединен с входом стабилизирующего устройства и входом исполнительного блока. Выход исполнительного блока связан с входом объекта. Первый вход адаптивного регулятора связан с первым входом первого сумматора, второй вход адаптивного регулятора связан со вторым входом первого сумматора, третий вход адаптивного регулятора связан с третьим входом первого сумматора. Выход первого сумматора связан с первым входом первого умножителя, второй вход первого умножителя связан с первым входом адаптивного регулятора. Выход первого умножителя связан с входом нелинейного элемента типа зона нечувствительности. Выход нелинейного элемента связан с входом первого интегратора и входом третьего блока задания коэффициентов. Выход первого интегратора связан с первым входом четвертого сумматора, второй вход четвертого сумматора связан с выходом третьего блока задания коэффициентов. Выход четвертого сумматора связан с первым входом второго умножителя, второй вход первого умножителя связан с первым входом адаптивного регулятора. Выход второго умножителя связан с первым входом второго сумматора, второй вход второго сумматора связан с выходом второго интегратора. Выход второго сумматора связан с входом первого блока задания коэффициентов, выход первого блока задания коэффициентов связан с входом второго интегратора и с выходом адаптивного регулятора. Вход стабилизирующего устройства связан с выходом адаптивного регулятора и первым входом третьего сумматора, второй вход третьего сумматора связан с выходом второго блока задания коэффициентов. Выход третьего сумматора связан с входом третьего интегратора, выход третьего интегратора связан с входом второго блока задания коэффициентов и с выходом стабилизирующего устройства.In this case, the setpoint output is connected to the first input of the adaptive controller, the second input of the adaptive controller is connected to the output of the temperature sensor. The temperature sensor input is connected to the control object. The third input of the adaptive controller is connected to the output of the stabilizing device. The output of the adaptive controller is connected to the input of the stabilizing device and the input of the Executive unit. The output of the executive unit is connected to the input of the object. The first input of the adaptive controller is connected to the first input of the first adder, the second input of the adaptive controller is connected to the second input of the first adder, the third input of the adaptive controller is connected to the third input of the first adder. The output of the first adder is connected to the first input of the first multiplier, the second input of the first multiplier is connected to the first input of the adaptive controller. The output of the first multiplier is connected to the input of a nonlinear element of the dead band type. The output of the nonlinear element is connected to the input of the first integrator and the input of the third block for setting the coefficients. The output of the first integrator is connected to the first input of the fourth adder, the second input of the fourth adder is connected to the output of the third block for setting coefficients. The output of the fourth adder is connected to the first input of the second multiplier, the second input of the first multiplier is connected to the first input of the adaptive controller. The output of the second multiplier is connected to the first input of the second adder, the second input of the second adder is connected to the output of the second integrator. The output of the second adder is connected to the input of the first block for setting the coefficients, the output of the first block for setting the coefficients is connected with the input of the second integrator and with the output of the adaptive controller. The input of the stabilizing device is connected to the output of the adaptive controller and the first input of the third adder, the second input of the third adder is connected to the output of the second block for setting coefficients. The output of the third adder is connected to the input of the third integrator, the output of the third integrator is connected to the input of the second block for setting coefficients and with the output of the stabilizing device.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана блок схема системы автоматического регулирования, на фиг. 2 показана блок схема адаптивного регулятора, а на фиг. 3 показана блок схема стабилизирующего устройства.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a block diagram of an automatic control system; FIG. 2 shows a block diagram of an adaptive controller, and in FIG. 3 shows a block diagram of a stabilizing device.
Блок схема системы автоматического регулирования, представленная на фиг. 1, состоит из: пароперегревателя 1, датчика температуры 2, задатчика температуры 3, адаптивного регулятора 4, стабилизирующего устройства 5, исполнительного блока 6.The block diagram of the automatic control system shown in FIG. 1, consists of: a
Блок-схема адаптивного регулятора 4, представленная на фиг. 2 состоит из: первого сумматора 7, первого умножителя 8, нелинейного элемента типа зона нечувствительности 9, первого интегратора 10, второго умножителя 11, второго сумматора 12, первого блока задания коэффициентов 13, второго интегратора 14, четвертого сумматора 18, третьего блока задания коэффициентов 19.The block diagram of the
Блок-схема стабилизирующего устройства 5, представленная на фиг. 3 состоит из: третьего сумматора 15, третьего интегратора 16, второго блока задания коэффициентов 17.The block diagram of the stabilizing
Обобщенным объектом регулирования является пароперегреватель совместно с исполнительным блоком и датчиком температуры, который может быть описан в виде передаточной функции:A generalized object of regulation is a superheater together with an executive unit and a temperature sensor, which can be described as a transfer function:
где y(p) - скалярный выход объекта; u(p) - скалярное управление; p=d/dt - оператор дифференцирования; τ=const>0 - неизвестное постоянное запаздывание; a(p) и b(p) - гурвицевы полиномы.where y (p) is the scalar output of the object; u (p) is the scalar control; p = d / dt is the differentiation operator; τ = const> 0 is the unknown constant delay; a (p) and b (p) are Hurwitz polynomials.
Стабилизирующее устройство описывается передаточной функцией вида:The stabilizing device is described by a transfer function of the form:
где q(p) - выход стабилизирующего устройства, K1>0, T1>0 - соответственно коэффициент усиления и постоянная времени.where q (p) is the output of the stabilizing device, K 1 > 0, T 1 > 0 is the gain and time constant, respectively.
Адаптивный регулятор состоит из линейной и нелинейной части:The adaptive controller consists of a linear and non-linear part:
где g(t) - выход нелинейной части; WL(p) - передаточная функция линейной части адаптивного регулятора, которая имеет вид:where g (t) is the output of the nonlinear part; W L (p) is the transfer function of the linear part of the adaptive controller, which has the form:
где K>0, T>0 - соответственно коэффициент усиления и постоянная времени. Выход нелинейной части g(t) формируется следующим образом:where K> 0, T> 0, respectively, the gain and time constant. The output of the nonlinear part g (t) is formed as follows:
где r - сигнал с выхода задатчика температуры, c(t) - параметр, алгоритм настройки которого определяется следующим образом:where r is the signal from the output of the temperature setter, c (t) is the parameter, the tuning algorithm of which is determined as follows:
hИ, hП>0 - постоянные коэффициенты, определяющие настройку процесса адаптации, в том числе его скорость; θ(t) - выход нелинейного элемента типа зона нечувствительности определяемый какh И , h П > 0 - constant coefficients that determine the adjustment of the adaptation process, including its speed; θ (t) is the output of a nonlinear element of the type dead zone defined as
где e(t)=r-y(t)-q(t) - ошибка системы; Δ - величина зоны нечувствительности нелинейного элемента.where e (t) = r-y (t) -q (t) is the error of the system; Δ is the deadband of a nonlinear element.
Система функционирует следующим образом.The system operates as follows.
Выходной сигнал U3=r задатчика температуры 3 поступает на первый вход адаптивного регулятора 4. На второй вход адаптивного регулятора 4 поступает сигнал U2=y с выхода датчика температуры 2, на вход которого подается сигнал U1, с выхода пароперегревателя 1. На третий вход адаптивного регулятора 4 подается сигнал U5=q с выхода стабилизирующего устройства 5, на вход которого поступает сигнал U4=u с выхода адаптивного регулятора 4. Выход адаптивного регулятора 4 в виде сигнала U4=u подается на вход исполнительного блока 6. С выхода исполнительного блока 6 сигнал U6 поступает на вход объекта 1, на который может действовать аддитивное, ограниченное по модулю, но незатухающее возмущение f(t) удовлетворяющее условиямThe output signal U 3 = r of the
На фиг. 2 первый сумматор 7 осуществляет алгебраическое сложение с соответствующими знаками трех входов адаптивного регулятора и формирует сигнал U7=e=r-y-q, который подается на первый вход первого умножителя 8, на второй вход которого подается сигнал U3=r. Сигнал U8=e·r с выхода первого умножителя 8 подается на вход нелинейного элемента 9. Сигнал U9=θ с выхода нелинейного элемента 9 подается на первый интегратор 10, где интегрируется и в виде U10=cИ поступает на первый вход четвертого сумматора 18. На второй вход четвертого сумматора 18 поступает сигнал с выхода третьего блока задания коэффициентов 19 U19=cП. На вход третьего блока задания коэффициентов 19 подается сигнал U9=θ с выхода нелинейного элемента 9. Выход четвертого сумматора 18 U18=c поступает на первый вход второго умножителя 11, на второй вход которого подается сигнал U3=r. Сигнал U11=g с выхода второго умножителя 11 подается на первый вход второго сумматора 12, на второй вход которого подается сигнал с выхода второго интегратора 14, который в свою очередь формируется путем интегрирования сигнала U13=U4=u с постоянным коэффициентом 1/K. Сигнал с выхода второго сумматора U12 подается на вход первого блока задания коэффициентов 13, в котором он умножается на коэффициент K/T, так что блоки 12, 13 и 14 реализуют линейную часть адаптивного - формула (4).In FIG. 2, the
На фиг. 3 третий сумматор 15 осуществляет сложение сигналов U4=u и U17=q·T1/K1 Сигнал с выхода третьего сумматора U15 поступает на вход третьего интегратора, где интегрируется с постоянным коэффициентом K1/T1. Сигнал U16=U5=q с выхода третьего интегратора 16 подается на вход второго блока задания коэффициентов 17 и на выход стабилизирующего устройства, так что блоки 15, 16 и 17 реализуют стабилизирующее устройство - формула (2).In FIG. 3 the
Технический результат заключается в улучшении качества функционирования системы, т.е. в увеличении скорости ее реакции на изменение режимов горения и парообразования.The technical result consists in improving the quality of the functioning of the system, i.e. in increasing the speed of its reaction to changes in combustion and vaporization.
Данное устройство может быть реализовано промышленным способом, па основе стандартной элементарной базы.This device can be implemented industrially, on the basis of a standard elementary base.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015125898/06U RU159800U1 (en) | 2015-06-29 | 2015-06-29 | AUTOMATIC TEMPERATURE CONTROL SYSTEM FOR HEATED DRUM BOILER |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015125898/06U RU159800U1 (en) | 2015-06-29 | 2015-06-29 | AUTOMATIC TEMPERATURE CONTROL SYSTEM FOR HEATED DRUM BOILER |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU159800U1 true RU159800U1 (en) | 2016-02-20 |
Family
ID=55314281
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015125898/06U RU159800U1 (en) | 2015-06-29 | 2015-06-29 | AUTOMATIC TEMPERATURE CONTROL SYSTEM FOR HEATED DRUM BOILER |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU159800U1 (en) |
-
2015
- 2015-06-29 RU RU2015125898/06U patent/RU159800U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103557511B (en) | All-process control method for main steam temperature of utility boiler | |
CN104503502B (en) | A kind of modified Smith estimates main-stream control structure | |
CN109737378A (en) | The whole-process control method of supercritical DC furnace water supply correction amount under varying load condition | |
CN102563598A (en) | Control optimizing method for master controller of supercritical unit boilers | |
CN103343961A (en) | Dynamic compensation method of attemperation water impact leading steam temperature measuring point in boiler steam temperature control system | |
CN112650169B (en) | Generator set main parameter control system based on enthalpy value and fuel online heat value calculation | |
CN100513870C (en) | Method for automatically controlling boiler steam temperature | |
GB2582724A (en) | Steam temperature control using model-based temperature balancing | |
CN109882833A (en) | A kind of double reheat fired power generating unit varying duty process vapor temprature control method | |
JP2011021758A (en) | Method of correcting fuel charging amount for boiler | |
RU139014U1 (en) | AUTOMATIC TEMPERATURE CONTROL SYSTEM FOR HEATED DRUM BOILER | |
CN108954294B (en) | Overheater of power generating set/reheater steam temperature feed forward control method | |
RU159800U1 (en) | AUTOMATIC TEMPERATURE CONTROL SYSTEM FOR HEATED DRUM BOILER | |
JP5292014B2 (en) | Cross-flow type exhaust heat recovery boiler and control method thereof | |
CN105114931A (en) | Control method for modifying overheated steam temperature of boiler | |
KR102107853B1 (en) | Apparatus for controlling temperature of main steam and method for the same | |
CN109812800B (en) | Reheating steam temperature control method with participation of steam extraction throttling of high-pressure heater of coal-fired unit | |
RU138582U1 (en) | AUTOMATIC VAPOR PRESSURE CONTROL SYSTEM IN THE DRUM BOILER HIGHWAY | |
RU159803U1 (en) | AUTOMATIC AIR CONSUMPTION SYSTEM IN THE DRUM BOILER | |
RU162580U1 (en) | AUTOMATIC VAPOR PRESSURE CONTROL SYSTEM IN THE DRUM BOILER HIGHWAY | |
RU159833U1 (en) | SYSTEM OF AUTOMATIC REGULATION OF THE WATER LEVEL IN THE BOILER DRUM | |
CN204063028U (en) | Supercritical cfb boiler bed temperature control system | |
RU2746377C1 (en) | System for automatic regulation of steam pressure in the main line of a drum boiler | |
CN109100933B (en) | Amplitude limiting differential control method | |
CN105804810A (en) | Operation control method for thermal power generating unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20160405 |