RU2044214C1 - Superheated steam pressure regulator for multi-fuel generator - Google Patents

Superheated steam pressure regulator for multi-fuel generator Download PDF

Info

Publication number
RU2044214C1
RU2044214C1 SU5015251A RU2044214C1 RU 2044214 C1 RU2044214 C1 RU 2044214C1 SU 5015251 A SU5015251 A SU 5015251A RU 2044214 C1 RU2044214 C1 RU 2044214C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
fuel
calculator
signal
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ирина Владимировна Куртис
Original Assignee
Ирина Владимировна Куртис
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ирина Владимировна Куртис filed Critical Ирина Владимировна Куртис
Priority to SU5015251 priority Critical patent/RU2044214C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2044214C1 publication Critical patent/RU2044214C1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Abstract

FIELD: heat power engineering. SUBSTANCE: pressure regulator has calculator 12 and multiplier 13. Output of multiplying unit 7 with controllable fuel supply is connected with the input of calculator 12. The output of calculator 12 is connected with the inlet of adder 13. The first output of fuel supply regulator 10 is connected to the second input of multiplier 13. The second output of fuel supply controller 10 is connected with the second input of calculator 12. Output of multiplier 13 is connected with the inlet of actuator 11. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к теплотехнике и используется при совместном сжигании нескольких видов топлива, расходом одного из которых можно управлять, а расходы остальных могут изменяться довольно часто произвольным образом. The invention relates to heat engineering and is used when co-burning several types of fuel, the flow rate of one of which can be controlled, and the flow rates of the rest can change quite often in an arbitrary way.

Известен регулятор процесса сгорания, у которого выходной сигнал главного регулятора давления пара поступает на вход регулятора тепловой нагрузки, выходной сигнал которого используется при регулировании подачи топлива. Исполнительным органом бесступенчатого регулирования подачи топлива является электродвигатель пылепитателей. Способ регулирования скорости двигателя пылепитателя основан на изменении тока возбуждения электродвигателя постоянного тока. Недостаток этого устройства в том, что эта схема не применима, если подача отдельных видов топлива не регулируется и может изменяться произвольно. Known controller of the combustion process, in which the output signal of the main steam pressure regulator is fed to the input of the heat load controller, the output signal of which is used to control the fuel supply. An executive body of stepless regulation of fuel supply is an electric motor of dust collectors. The method of controlling the speed of the dust collector motor is based on a change in the excitation current of the DC motor. The disadvantage of this device is that this scheme is not applicable if the supply of certain types of fuel is not regulated and can be changed arbitrarily.

Известен регулятор давления перегретого пара в многотопливном парогенераторе, в котором производится вычисление теплоты сгорания каждого вида топлива. Суммарная теплота сгорания сравнивается с сигналом задания интегрированного выходного сигнала регулятора тепловой нагрузки. Недостаток этого устройства заключается в том, что регулятором подачи топлива не учитывается информация о текущем значении теплоты сгорания топлива с регулируемой подачей, что не позволяет с максимальным быстродействием адаптировать регулирующее воздействие при возмущениях, снизить до минимума ошибку стабилизируемого параметра. Known pressure regulator of superheated steam in a multi-fuel steam generator, which calculates the calorific value of each type of fuel. The total calorific value is compared with the reference signal of the integrated output signal of the heat load controller. The disadvantage of this device is that the fuel supply regulator does not take into account information about the current value of the calorific value of fuel with an adjustable supply, which does not allow adapting the control action with disturbances with maximum speed and minimizing the error of the stabilized parameter.

Цель изобретения повышение точности системы регулирования за счет уменьшения ошибки стабилизируемого параметра. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the control system by reducing the error of the stabilized parameter.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройство, содержащее датчики и задатчики, связанные с блоком умножения каждого вида топлива с нерегулируемой и регулируемой подачей, связанные с сумматором, подключенным к регулятору подачи топлива, исполнительный механизм, формирователь сигнала при рассогласовании значения давления перегретого пара, связанный через первый интегратор с регулятором тепловой нагрузки, подключенный к формирователю сигнала текущего значения тепловой нагрузки и через второй интегратор к регулятору подачи топлива, дополнительно введен вычислитель и умножитель, причем выход блока умножения с регулируемой подачей топлива подключен на вход вычислителя, выход вычислителя соединен с выходом умножителя, первый выход регулятора подачи топлива подключен к второму входу умножителя, а второй выход регулятора подачи топлива к второму входу вычислителя, а выход умножителя соединен с входом исполнительного механизма. Введенные элементы позволят формировать управляющее воздействие с учетом сигнала обратной связи регулируемого канала в зависимости от соотношения рассогласования к сигналу обратной связи. Повышается динамическая точность системы регулирования. The essence of the invention lies in the fact that in the device containing sensors and controllers associated with the unit of multiplication of each type of fuel with unregulated and controlled supply associated with the adder connected to the fuel supply regulator, the actuator, the signal shaper when the pressure value of the superheated steam is mismatched, connected through the first integrator to the thermal load regulator, connected to the signal shaper of the current value of the thermal load and through the second integrator to the supply regulator t fuel, an additional computer and a multiplier are introduced, the output of the multiplying unit with controlled fuel supply connected to the input of the computer, the output of the computer connected to the output of the multiplier, the first output of the fuel supply regulator connected to the second input of the multiplier, and the second output of the fuel supply regulator to the second input of the calculator, and the output of the multiplier is connected to the input of the actuator. The introduced elements will allow forming a control action taking into account the feedback signal of the adjustable channel depending on the ratio of the mismatch to the feedback signal. Increases the dynamic accuracy of the regulation system.

На чертеже изображена структурная схема предложенного устройства. The drawing shows a structural diagram of the proposed device.

Оно содержит датчики 1 теплоты сгорания каждого вида топлива, задатчики 2 теплоты сгорания каждого вида топлива, формирователь 4 сигнала тепловой нагрузки, формирователь 5 сигнала рассогласования давления перегретого пара; первый интегратор 6, блок умножения 7, второй интегратор 8, сумматор 9, регулятор 10 подачи топлива, исполнительный механизм 11, вычислитель 12, умножитель 13 и регулятор 14 тепловой нагрузки. It contains sensors 1 of the calorific value of each type of fuel, adjusters 2 of the calorific value of each type of fuel, driver 4 of the heat load signal, driver 5 of the signal mismatch pressure superheated steam; the first integrator 6, the multiplication unit 7, the second integrator 8, the adder 9, the fuel supply regulator 10, the actuator 11, the calculator 12, the multiplier 13 and the thermal load controller 14.

Выход датчика 1 теплоты сгорания каждого вида топлива подключены к входам блоков умножения 7 соответствующих видов топлива. Выходы задатчиков 2 теплоты сгорания подключены к соответствующим входам блоков умножения 7. Выходы блоков умножения 7 подключены к входам сумматора 9. При этом выход блока умножения топлива с регулируемой подачей подключен также на вход вычислителя 12. Выход сумматора 9 подключен на первый вход регулятора 10 подачи топлива, первый выход которого подключен на вход умножителя 13, а второй выход на второй вход вычислителя 12. На первый вход умножителя 13 поступает первый выход регулятора, а на второй вход выход вычислителя 12. Выход умножителя 13 подключен на вход исполнительного механизма 11. Выход формирователя 5 сигнала рассогласования по давлению подключен на вход первого инвертора 6, выход которого подключен на вход регулятора 14 тепловой нагрузки. Выход формирователя 4 тепловой нагрузки подключен на вход регулятора 14 тепловой нагрузки, выход которого подключен на вход второго интегратора 8. Выход второго интегратора 8 подключен на второй вход регулятора расхода топлива 10. The output of the sensor 1 of the calorific value of each type of fuel is connected to the inputs of the multiplication units 7 of the corresponding types of fuel. The outputs of the heat value adjusters 2 are connected to the corresponding inputs of the multiplication units 7. The outputs of the multiplication units 7 are connected to the inputs of the adder 9. The output of the fuel multiplying unit with adjustable feed is also connected to the input of the calculator 12. The output of the adder 9 is connected to the first input of the fuel supply controller 10 the first output of which is connected to the input of the multiplier 13, and the second output to the second input of the calculator 12. The first output of the multiplier 13 receives the first output of the controller, and the second input the output of the calculator 12. The output of the multiplier 13 under for prison the input actuator 11. The output of error signal generator 5 is connected by pressure to the input of the first inverter 6, whose output is connected to input controller 14 heat load. The output of the thermal load generator 4 is connected to the input of the thermal load controller 14, the output of which is connected to the input of the second integrator 8. The output of the second integrator 8 is connected to the second input of the fuel consumption controller 10.

Датчики 1, задатчики 2 теплоты сгорания каждого вида топлива формируют сигналы, перемножение которых в соответствующем данному виду топлива умножителе позволяет определить количество теплоты, выделенное соответствующим видом топлива. Sensors 1, switches 2 of the heat of combustion of each type of fuel generate signals, the multiplication of which in the multiplier corresponding to this type of fuel allows you to determine the amount of heat released by the corresponding type of fuel.

Формирователь 4 сигнала расхода тепловой нагрузки 4 включает датчики расхода пара, скорости изменения давления пара в барабане, дифференциатор, сумматор. Сигнал тепловой нагрузки формируется по формуле
ΔDq= Cп

Figure 00000002
± ΔDпп, где Сп постоянная, характеризующая массовую аккумулирующую способность пароводяной смеси и металла испарительной части котла, кг/(кгс/см2);
dPб/dt скорость изменения давления пара в барабане;
ΔDпп разность паровых нагрузок котла до и после нанесения возмущений по показаниям прибора, измеряющего расход перегретого пара.Shaper 4 signals the flow rate of the heat load 4 includes sensors for the flow of steam, the rate of change of steam pressure in the drum, a differentiator, an adder. The heat load signal is generated by the formula
ΔD q = C p
Figure 00000002
± ΔD pp , where C p is a constant characterizing the mass storage capacity of the steam-water mixture and the metal of the evaporative part of the boiler, kg / (kgf / cm 2 );
dP b / dt rate of change of vapor pressure in the drum;
ΔD pp the difference between the steam loads of the boiler before and after disturbances according to the testimony of the device that measures the consumption of superheated steam.

Формирователь 5 сигнала при рассогласовании давления перегретого пара включает в себя датчик и задатчик давления перегретого пара, подключенные к входу регулятора давления перегретого пара. Регулятор давления перегретого пара формирует управляющий сигнал из условия минимума среднеквадратичной ошибки. The signal generator 5 when the superheated steam pressure is mismatched includes a sensor and a superheated steam pressure adjuster connected to the input of the superheated steam pressure regulator. The superheated steam pressure regulator generates a control signal from the condition of minimum standard error.

Первый интегратор 6 формирует сигнал задания тепловой нагрузки. Второй интегратор 8 формирует сигнал задания подачи топлива. The first integrator 6 generates a signal for setting the heat load. The second integrator 8 generates a fuel feed reference signal.

Сумматоp 9 вычисляет сумму всех входных сигналов и формирует сигнал суммарного количества тепла, выделяемого всеми видами топлива. Adder 9 calculates the sum of all input signals and generates a signal of the total amount of heat generated by all types of fuel.

Регулятор 10 подачи топлива определяет рассогласование между заданным значением и текущим значением тепла, выделяемого всеми видами топлива при их сжигании в данный момент. Полученный сигнал рассогласования подает через свой второй выход на вход вычислителя 12. На первый выход регулятора подачи топлива 10 поступает сигнал, сформированный по ПИ-закону регулирования. The fuel supply controller 10 determines the mismatch between the set value and the current value of the heat generated by all types of fuel when they are currently burning. The received error signal feeds through its second output to the input of the calculator 12. At the first output of the fuel supply regulator 10 receives a signal generated by the PI control law.

Исполнительным механизмом 11 является электродвигатель пылепитателя и усилитель электрического сигнала. Выходной сигнал умножителя 13 усиливается и поступает на обмотку возбуждения электродвигателя (на устройство управления обмоткой возбуждения). Скорость электродвигателя определяет расход топлива: чем больше скорость, тем больше расход топлива. The actuator 11 is a dust collector motor and an electric signal amplifier. The output signal of the multiplier 13 is amplified and fed to the field winding of the electric motor (to the control device of the field winding). The speed of the electric motor determines the fuel consumption: the higher the speed, the greater the fuel consumption.

Регулятор 14 тепловой нагрузки сравнивает сигнал задания с текущим сигналом тепловой нагрузки и при рассогласовании формирует сигнал, приводящий к минимуму среднеквадратичной ошибки по тепловой нагрузке. The thermal load controller 14 compares the reference signal with the current thermal load signal and, when mismatched, generates a signal that minimizes the standard error of the thermal load.

На вход вычислителя 12 поступает сигнал количества тепла, выделяемого при сгорании топлива с регулируемой подачей, и сигнал ошибки регулирования по общему количеству теплоты, выделенному при сжигании всех видов топлива. Выходной сигнал вычислителя равен следующему значению
U12=

Figure 00000003
K
Figure 00000004
+ 1
Figure 00000005
Figure 00000006
K
Figure 00000007
+ 1
Figure 00000008
, где К коэффициент;
U7 количество теплоты, выделяемой при сжигании топлива с регулируемой подачей;
U10.2 сигнал рассогласования заданной величины и величины обратной связи общего количества тепла, выделяемого при сжигании всех видов топлива.The input of the calculator 12 receives a signal of the amount of heat generated during the combustion of fuel with a regulated supply, and a signal of regulation error in the total amount of heat released during the combustion of all types of fuel. The output signal of the calculator is equal to the following value
U 12 =
Figure 00000003
K
Figure 00000004
+ 1
Figure 00000005
Figure 00000006
K
Figure 00000007
+ 1
Figure 00000008
where K is the coefficient;
U 7 the amount of heat released during the combustion of fuel with a controlled flow;
U 10.2 mismatch signal of a given value and feedback value of the total amount of heat generated during the combustion of all types of fuel.

Умножитель 13 находит произведение между величинами, поступающими на его вход, и формирует сигнал, поступающий на вход исполнительного механизма
U13=

Figure 00000009
+ U10.2= U12·U10.1, где U12 выходной сигнал вычислителя 12;
U10.1 выходной сигнал регулятора подачи топлива 10.The multiplier 13 finds the product between the values supplied to its input, and generates a signal fed to the input of the actuator
U 13 =
Figure 00000009
+ U 10.2 = U 12 · U 10.1 , where U 12 the output signal of the transmitter 12;
U 10.1 output signal of the fuel supply regulator 10.

При отклонении сигнала тепловой нагрузки U4 от сигнала задания U6выходной сигнал регулятора 14 тепловой нагрузки интегрируется интегратором 8 и в виде задания поступает на вход регулятора 10 подачи топлива.When the heat load signal U 4 deviates from the reference signal U 6, the output signal of the thermal load controller 14 is integrated by the integrator 8 and, in the form of a task, is fed to the input of the fuel supply controller 10.

В статическом состоянии выходной сигнал регулятора 5 давления перегpетого пара (формирователя сигнала рассогласования) и с выхода регулятора тепловой 14 нагрузки равны нулю. Сигналы задания с выходов первого 6 и второго 8 интеграторов постоянны. Выходной сигнал вычислителя 12 равен единице. Выходной сигнал умножителя 13 равен выходному сигналу регулятора 10 подачи топлива. In a static state, the output signal of the superheated steam pressure regulator 5 (imbalance signal shaper) and from the output of the thermal load regulator 14 are equal to zero. The reference signals from the outputs of the first 6 and second 8 integrators are constant. The output signal of the calculator 12 is equal to one. The output signal of the multiplier 13 is equal to the output signal of the fuel supply controller 10.

При изменении сигнала задания или при возмущении, обусловленном изменением тепловой нагрузки или изменением суммарного количества тепла, выделяемого всеми видами топлива при их сжигании, сигнал с второго выхода регулятора 10 подачи топлива, поступающий на второй вход вычислителя 12, соответствует рассогласованию между заданным и действительным значением количества тепла, выделяемого при сжигании всех видов топлива, и отличен от нуля. Если этот сигнал положителен, то выходной сигнал вычислителя 12 больше единицы и усиливает выходной сигнал регулятора, а если отрицательный то меньше единицы и уменьшает величину сигнала, поступающего на вход исполнительного механизма 11. Максимальное значение регулирующего воздействия ограничивается максимальной скоростью электродвигателя пылепитателя, что должно учитываться при подборе устройства управления скоростью электродвигателя. Введенный вычислитель 12 при формировании управляющего воздействия позволяет учитывать не только величину рассогласования задания и действительного значения регулируемой величины, но и сигнал обратной связи регулируемого параметра отдельно от нерегулируемых. При одинаковой величине сигнала рассогласования регулирующее воздействие будет тем больше, чем меньше текущее значение обратной связи регулируемого канала, что позволит уменьшить время регулирования подачи топлива и обеспечить большую точность поддержания (или регулирования) параметра давления перегретого пара. When the reference signal changes or when there is a disturbance due to a change in the heat load or a change in the total amount of heat generated by all types of fuel when they are burned, the signal from the second output of the fuel supply controller 10, supplied to the second input of the calculator 12, corresponds to a mismatch between the set and the actual value of the quantity heat generated by burning all types of fuel, and is non-zero. If this signal is positive, then the output signal of the calculator 12 is greater than unity and amplifies the output signal of the controller, and if negative, it is smaller than unity and reduces the value of the signal fed to the input of the actuator 11. The maximum value of the control action is limited by the maximum speed of the dust collector motor, which should be taken into account when selection of a motor speed control device. The introduced calculator 12, when forming the control action, allows taking into account not only the size of the mismatch between the task and the actual value of the controlled variable, but also the feedback signal of the adjustable parameter separately from the unregulated ones. With the same value of the mismatch signal, the regulatory effect will be the greater, the smaller the current feedback value of the adjustable channel, which will reduce the time for regulating the fuel supply and provide greater accuracy in maintaining (or regulating) the superheated steam pressure parameter.

Предложенное устройство позволяет повысить быстродействие системы. Более точное поддержание заданного режима повышает эффективность работы оборудования, обеспечивающего более точное поддержание регулируемого параметра (давления), что уменьшает износ оборудования при эксплуатации, снижает материальные затраты на текущий и капитальный ремонт. The proposed device improves the system performance. A more accurate maintenance of a given mode increases the efficiency of equipment that provides more accurate maintenance of an adjustable parameter (pressure), which reduces equipment wear during operation, reduces material costs for maintenance and overhaul.

Claims (1)

РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ПЕРЕГРЕТОГО ПАРА В МНОГОТОПЛИВНОМ ПАРОГЕНЕРАТОРЕ, содержащий датчики и задатчики, связанные с блоками умножения каждого вида топлива с нерегулируемой и регулируемой подачей, связанные с сумматором, подключенным к регулятору подачи топлива, исполнительный механизм, формирователь сигнала при рассогласовании значения давления перегретого пара, связанный через первый интегратор с регулятором тепловой нагрузки, подключенный к формирователю сигнала текущего значения тепловой нагрузки и через второй интегратор к регулятору подачи топлива, отличающийся тем, что он имеет вычислитель и умножитель, причем выход блока умножения с регулируемой подачей топлива подключен на вход вычислителя, выход вычислителя соединен с входом умножителя, первый выход регулятора подачи топлива подключен к второму входу умножителя, второй выход регулятора подачи топлива подключен к второму входу вычислителя, а выход умножителя соединен с входом исполнительного механизма. SUPERHEATED VAPOR PRESSURE REGULATOR IN A MULTI-FUEL STEAM GENERATOR, containing sensors and adjusters associated with multipliers of each type of fuel with uncontrolled and controlled supply, connected to an adder connected to the fuel supply regulator, an actuator, a signal shaper when the pressure value is mismatched overheated steam, the first integrator with a heat load regulator connected to the signal shaper of the current value of the heat load and through the second integrator to the regulator a fuel supply regulator, characterized in that it has a calculator and a multiplier, wherein the output of the multiplying unit with controlled fuel supply is connected to the input of the calculator, the output of the calculator is connected to the input of the multiplier, the first output of the fuel supply regulator is connected to the second input of the multiplier, the second output of the fuel supply regulator connected to the second input of the calculator, and the output of the multiplier is connected to the input of the actuator.
SU5015251 1991-12-02 1991-12-02 Superheated steam pressure regulator for multi-fuel generator RU2044214C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5015251 RU2044214C1 (en) 1991-12-02 1991-12-02 Superheated steam pressure regulator for multi-fuel generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5015251 RU2044214C1 (en) 1991-12-02 1991-12-02 Superheated steam pressure regulator for multi-fuel generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2044214C1 true RU2044214C1 (en) 1995-09-20

Family

ID=21590901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5015251 RU2044214C1 (en) 1991-12-02 1991-12-02 Superheated steam pressure regulator for multi-fuel generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2044214C1 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1539453, кл. F 22B 35/00, 1990. *
Пивень В.Д. и др. Автоматизация энергетических блоков. М.: Энергия, 1965, с.86. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7624708B2 (en) Process for operating a continuous steam generator
CN101286042B (en) Mixed gas thermal value control system and method
US5529021A (en) Forced once-through steam generator
CN112650169B (en) Generator set main parameter control system based on enthalpy value and fuel online heat value calculation
JPS60243402A (en) Maximum efficiency steam temperature controller
US4474012A (en) Steam turbine pressure rate limiter
RU2044214C1 (en) Superheated steam pressure regulator for multi-fuel generator
US4213304A (en) Boiler control system
US2412739A (en) Apparatus for steam generator control
JPS6039842B2 (en) Boiler/turbine coordinated voltage transformation operation method
RU2044213C1 (en) Overheated steam pressure regulator for multi-fuel steam generator
RU2044215C1 (en) Device for control of steam temperature in boiler unit
RU2783168C1 (en) Method and system for increasing energy efficiency and low-carbon operation of industrial technological units using gas, liquid and solid fuel
JPS5934843B2 (en) steam generator
SU1539453A1 (en) Method of automatic control of superheated steam in multiple-fuel steam generator
RU36720U1 (en) AUTOMATIC TEMPERATURE CONTROL SYSTEM FOR HEATED DRUM BOILER
SU1721396A1 (en) System for combustion control in boiler unit
SU1078110A1 (en) System for adjusting power-generating unit power
RU2151342C1 (en) Device for temperature control of boiler unit steam
SU1575003A1 (en) System of automatic control of fuel supply to boiler furnace
SU1052779A1 (en) Method of controlling steam pressure in common inlet main of turbines
SU1451443A1 (en) Automatic system for regulating steam parameters after power-generating boiler
JP2815187B2 (en) Reheat steam temperature control device
SU779730A1 (en) Method of controlling steam-generator steam output
SU1325248A1 (en) Method of automatic control of straight-through boiler