RU159803U1 - Система автоматического регулирования расхода воздуха в барабанном котле - Google Patents
Система автоматического регулирования расхода воздуха в барабанном котле Download PDFInfo
- Publication number
- RU159803U1 RU159803U1 RU2015125897/06U RU2015125897U RU159803U1 RU 159803 U1 RU159803 U1 RU 159803U1 RU 2015125897/06 U RU2015125897/06 U RU 2015125897/06U RU 2015125897 U RU2015125897 U RU 2015125897U RU 159803 U1 RU159803 U1 RU 159803U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- adaptive controller
- adder
- multiplier
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
Система автоматического регулирования расхода воздуха в барабанном котле, содержащая барабанный паровой котел, установленный в нем датчик расхода воздуха, регулирующий блок и дутьевой вентилятор, нагнетательным патрубком присоединенный к воздухоподогревателю барабанного котла и нагнетающий воздух в его топку, задатчик расхода, отличающаяся тем, что дополнительно вводится адаптивный регулятор, состоящий из первого сумматора, первого умножителя, нелинейного элемента типа зона нечувствительности, первого интегратора, второго умножителя, и, стабилизирующее устройство, состоящее из второго сумматора, первого блока задания коэффициентов, второго интегратора; при этом выход задатчика расхода связан с первым входом адаптивного регулятора, второй вход адаптивного регулятора связан с выходом датчика расхода воздуха; вход датчика расхода воздуха связан с барабанным котлом; барабанный котел связан с дутьевым вентилятором, а дутьевой вентилятор в свою очередь связан с регулирующий блоком, при этом нагнетательный патрубок дутьевого вентилятора, присоединенный к воздухоподогревателю барабанного котла, и нагнетает воздух в его топку; третий вход адаптивного регулятора связан с выходом стабилизирующего устройства; выход адаптивного регулятора связан с входом стабилизирующего устройства и входом регулирующим блоком; 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, вто
Description
Полезная модель относится к системам управления паровыми котлами и может быть использована для задач регулирования расхода воздуха в барабанном паровом котле.
Широко известна система регулирования расхода воздуха по схеме «топливо-воздух» [Клюев А.С., Лебедев А.Т., Новиков С.И. Наладка систем автоматического регулирования паровых котлов. - М.: Энергоатомиздат, 1985. С. 180] содержащая барабанный котел, датчики расхода топлива, воздуха и содержания кислорода в дымовых газах, регулятор расхода общего воздуха, корректирующий регулятор, дутьевой вентилятор с направляющим аппаратом и схема связи между ними.
Недостатком этой системы является невозможность работы с твердым топливом.
Известна так же система регулирования расхода воздуха по схеме «пар-воздух» [Клюев А.С., Лебедев А.Т., Новиков С.И. Наладка систем автомагического регулирования паровых котлов. - М: Энергоатомиздат, 1985. С. 181 ] содержащая барабанный котел, датчики расхода пара, воздуха и содержания кислорода в дымовых газах, регулятор расхода общего воздуха, корректирующий регулятор, дутьевой вентилятор с направляющим аппаратом и схема связи между ними.
Недостатком этой системы является плохая работа в случае с переменной нагрузкой и пренебрежение свойством аккумулирования тепла в барабане и рабочей среде котла.
Известна так же система регулирования расхода воздуха по схеме «теплота-воздух» [Клюев А.С., Лебедев А.Т., Новиков С.И. Наладка систем автоматического регулирования паровых котлов. - М.: Энергоатомиздат, 1985. С. 182] содержащая барабанный котел, датчики расхода пара, воздуха, давления, и содержания кислорода в дымовых газах, регулятор расхода общего воздуха, корректирующий регулятор, дифференциатор, дутьевой вентилятор с направляющим аппаратом и схема связи между ними.
Недостатком этой системы является плохая работа при наличии частых и глубоких внутренних возмущении.
Известна так же система регулирования расхода воздуха по схеме «нагрузка-воздух» [Клюев А.С., Лебедев А.Т., Новиков С.И. Наладка систем автоматического регулирования паровых котлов. - М.: Энергоатомиздат, 1985. С. 183] содержащая барабанный котел, датчики расхода пара в магистрали, воздуха, и содержания кислорода в дымовых газах, регулятор расхода общего воздуха, корректирующий регулятор по кислороду, корректирующий регулятор по давлению пара, дутьевой вентилятор с направляющим аппаратом и схема связи между ними.
Недостатком этой системы является зависимость от работоспособности системы регулирования расхода топлива.
Прототипом предлагаемого решения является система автоматического регулирования расхода воздуха в барабанном котле [Патент RU 36721 МПК F22B 35/00, 2006.01], содержащая барабанный паровой котел, установленный в нем датчик расхода воздуха, последовательно соединенные регулятор расхода, выполненный в виде пропорционально-интегрирующего блока, регулирующий блок и дутьевой вентилятор, нагнетательным патрубком присоединенный к воздухоподогревателю барабанного котла и нагнетающий воздух в его топку, задатчик расхода, выходом подключенный к первому входу регулятора расхода, ко второму входу которого подключен выход датчика расхода воздуха, корректирующий блок, включенный между выходом регулятора расхода и входом регулирующего блока.
Недостатком этой системы является плохое качество работы при существенном изменении параметров объекта и наличии возмущений (режимы работы системы пылеприготовления, отклонений по разрежению, изменение нагрузки котла, изменения в режимах работы других котло- и турбоагрегатов и т.п.), что имеет место для котлов высокого давления, работающих на общую паровую магистраль, работающих в условиях различного качества топлива и режимах работы, отличных от нормальных.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является расширение функциональных возможностей системы, т.е. в улучшение качества работы в случае существенного изменения параметров объекта и наличии возмущений, при относительно простой реализации контура управления.
Решение поставленной задачи достигается за счет того, что в систему, содержащую барабанный паровой котел, установленный в нем датчик расхода воздуха, регулирующий блок и дутьевой вентилятор, нагнетательным патрубком присоединенный к воздухоподогревателю барабанного котла и нагнетающий воздух в его топку, задатчик расхода, дополнительно вводится адаптивный регулятор, состоящий из первого сумматора, первого умножителя, нелинейного элемента (зона нечувствительности), первого интегратора, второго умножителя, и, стабилизирующее устройство, состоящее из второго сумматора, первого блока задания коэффициентов, второго интегратора.
При этом выход задатчика расхода связан с первым входом адаптивного регулятора, второй вход адаптивного регулятора связан с выходом датчика расхода воздуха. Вход датчика расхода воздуха связан с барабанным котлом. Барабанный котел связан с дутьевым вентилятором, а дутьевой вентилятор в свою очередь связан с регулирующий блоком, при этом нагнетательный патрубок дутьевого вентилятора, присоединенный к воздухоподогревателю барабанного котла, и нагнетает воздух в его топку. Третий вход адаптивного регулятора связан с выходом стабилизирующего устройства. Выход адаптивного регулятора связан с входом стабилизирующего устройства и входом регулирующим блоком. 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. Выход первого интегратора связан с первым входом второго умножителя, второй вход первого умножителя связан с первым входом адаптивного регулятора. Выход второго умножителя является выходом адаптивного регулятора. Вход стабилизирующего устройства связан с выходом адаптивного регулятора и 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 стабилизирующего устройства.
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.
Блок схема системы автоматического регулирования, представленная на фиг. 1, состоит из: барабанного котла 1, дутьевого вентилятора 2, датчика расхода воздуха 3, задатчика расхода воздуха 4, регулирующего блока 5, адаптивного регулятора 6, стабилизирующего устройства 7.
Блок-схема адаптивного регулятора 4, представленная на фиг. 2, состоит из: первого сумматора 8, первого умножителя 9, нелинейного элемента типа зона нечувствительности 10, первого интегратора 11, второго умножителя 12.
Блок-схема стабилизирующего устройства 7, представленная на фиг. 3, состоит из: второго сумматора 13, первого блока задания коэффициентов 14, второго интегратора 15.
Обобщенным объектом регулирования является последовательно связанные регулирующий блок, дутьевой вентилятор, барабанный котел, датчик расхода, имеющие математическое описание в виде передаточной функции:
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.
Стабилизирующее устройство описывается передаточной функцией вида:
где q(p) - выход стабилизирующего устройства, K>0, T>0 - соответственно коэффициент усиления и постоянная времени.
Адаптивный регулятор описывается уравнением:
где r - сигнал с выхода задатчика давления, c(t) - параметр, алгоритм настройки которого определяется следующим образом:
где h>0 - постоянное число, определяющие настройку процесса адаптации; θ(t) - выход нелинейного элемента типа зона нечувствительности определяемый как
где e(t)=r-y(t)-q(t) - ошибка системы; Δ - величина зоны нечувствительности нелинейного элемента.
Система функционирует следующим образом.
Выходной сигнал U4=r задатчика расхода 4 поступает на первый вход адаптивного регулятора 4. На второй вход адаптивного регулятора 4 поступает сигнал U3=y с выхода датчика расхода 3, на вход которого подается сигнал U1 с выхода барабанного котла 1. На третий вход адаптивного регулятора 6 подается сигнал U7=q с выхода стабилизирующего устройства 7, на вход которого поступает сигнал U6=u с выхода адаптивного регулятора 6. Выход адаптивного регулятора 6 в виде сигнала U6=u подается на вход регулирующего блока 5. С выхода регулирующего блока 5 сигнал U5 поступает на дутьевой вентилятор 2, соединенный с барабанным котлом 1, на которые может действовать аддитивное, ограниченное по модулю, но незатухающее возмущение f(t), удовлетворяющее условиям
На фиг. 2 первый сумматор 8 осуществляет алгебраическое сложение с соответствующими знаками трех входов адаптивного регулятора и формирует сигнал U8=e=r-y-q, который подается на первый вход первого умножителя 9, на второй вход которого подается сигнал U4=r. Сигнал U9=e·r с выхода первого умножителя 9 подается на вход нелинейного элемента 10. Сигнал Ul0=θ с выхода нелинейного элемента 10 подается на первый интегратор 11, где интегрируется и в виде U11=c поступает на первый вход второго умножителя 12, на второй вход которого подается сигнал U4=r. Сигнал U12 с выхода второго умножителя 12 является выходом адаптивного регулятора U6=u.
На фиг. 3 вход стабилизирующего устройства U6=u подается на первый вход второго сумматора 13, на второй вход которого подается сигнал с выхода второго интегратора 15, который в свою очередь формируется путем интегрирования сигнала U14=U7=q с постоянным коэффициентом 1/K. Сигнал с выхода второго сумматора U13 подается на вход первого блока задания коэффициентов 14, в котором он умножается на коэффициент K/T, так что блоки 13, 14 и 15 реализуют стабилизирующее устройство - формула (2).
Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей системы, т.е. в улучшение качества работы в случае существенного изменения параметров объекта и наличии возмущений, при относительно простой реализации контура управления.
Данное устройство может быть реализовано промышленным способом, на основе стандартной элементарной базы.
Claims (1)
- Система автоматического регулирования расхода воздуха в барабанном котле, содержащая барабанный паровой котел, установленный в нем датчик расхода воздуха, регулирующий блок и дутьевой вентилятор, нагнетательным патрубком присоединенный к воздухоподогревателю барабанного котла и нагнетающий воздух в его топку, задатчик расхода, отличающаяся тем, что дополнительно вводится адаптивный регулятор, состоящий из первого сумматора, первого умножителя, нелинейного элемента типа зона нечувствительности, первого интегратора, второго умножителя, и, стабилизирующее устройство, состоящее из второго сумматора, первого блока задания коэффициентов, второго интегратора; при этом выход задатчика расхода связан с первым входом адаптивного регулятора, второй вход адаптивного регулятора связан с выходом датчика расхода воздуха; вход датчика расхода воздуха связан с барабанным котлом; барабанный котел связан с дутьевым вентилятором, а дутьевой вентилятор в свою очередь связан с регулирующий блоком, при этом нагнетательный патрубок дутьевого вентилятора, присоединенный к воздухоподогревателю барабанного котла, и нагнетает воздух в его топку; третий вход адаптивного регулятора связан с выходом стабилизирующего устройства; выход адаптивного регулятора связан с входом стабилизирующего устройства и входом регулирующим блоком; 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; выход первого интегратора связан с первым входом второго умножителя, второй вход первого умножителя связан с первым входом адаптивного регулятора; выход втоpoгo умножителя является выходом адаптивного регулятора; вход стабилизирующего устройства связан с выходом адаптивного регулятора и 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 стабилизирующего устройства.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015125897/06U RU159803U1 (ru) | 2015-06-29 | 2015-06-29 | Система автоматического регулирования расхода воздуха в барабанном котле |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015125897/06U RU159803U1 (ru) | 2015-06-29 | 2015-06-29 | Система автоматического регулирования расхода воздуха в барабанном котле |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU159803U1 true RU159803U1 (ru) | 2016-02-20 |
Family
ID=55314284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015125897/06U RU159803U1 (ru) | 2015-06-29 | 2015-06-29 | Система автоматического регулирования расхода воздуха в барабанном котле |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU159803U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2746377C1 (ru) * | 2019-11-08 | 2021-04-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Амурский государственный университет" | Система автоматического регулирования давления пара в магистрали барабанного котла |
-
2015
- 2015-06-29 RU RU2015125897/06U patent/RU159803U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2746377C1 (ru) * | 2019-11-08 | 2021-04-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Амурский государственный университет" | Система автоматического регулирования давления пара в магистрали барабанного котла |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107561941B (zh) | 一种火电机组脱硝系统的全工况达标排放控制方法 | |
| CN105700570B (zh) | 一种火电厂scr脱硝控制方法 | |
| JP2011021758A (ja) | ボイラの燃料投入量補正方法 | |
| TW200622541A (en) | Plant temperature control system | |
| RU2012147537A (ru) | Регулирование теплового циклического процесса | |
| US20110162591A1 (en) | Assisted commissioning method for combustion control system | |
| WO2016104383A1 (ja) | 燃焼制御装置、燃焼制御方法、燃焼制御プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
| CN110207392A (zh) | 一种风机和比例阀电流函数关系的修正方法 | |
| CN108803327A (zh) | 基于自适应模糊控制的锅炉引风调节系统及控制方法 | |
| RU159803U1 (ru) | Система автоматического регулирования расхода воздуха в барабанном котле | |
| CN106321248B (zh) | 燃气轮机控制方法及系统 | |
| CN107102555B (zh) | 一种镇定一阶惯性加纯滞后系统的线性自抗扰控制器设计方法 | |
| KR102107853B1 (ko) | 주증기온도제어장치 및 주증기온도제어방법 | |
| RU138582U1 (ru) | Система автоматического регулирования давления пара в магистрали барабанного котла | |
| RU159808U1 (ru) | Система автоматического регулирования разрежения в верхней части барабанного котла | |
| RU162580U1 (ru) | Система автоматического регулирования давления пара в магистрали барабанного котла | |
| RU2746377C1 (ru) | Система автоматического регулирования давления пара в магистрали барабанного котла | |
| JPH07111268B2 (ja) | 給湯機の制御装置 | |
| RU159800U1 (ru) | Система автоматического регулирования температуры перегретого пара барабанного котла | |
| RU159833U1 (ru) | Система автоматического регулирования уровня воды в барабане котла | |
| JP2002130604A (ja) | 連続的に燃焼量を制御するボイラの台数制御方法 | |
| RU151616U1 (ru) | Система автоматического регулирования разрежения в верхней части топки котла | |
| JP6209980B2 (ja) | ボイラ及びボイラシステム | |
| CN112799447B (zh) | 一种高压加热器的控制方法 | |
| JP6413415B2 (ja) | ボイラ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20160405 |