RU2620612C2 - Drum boiler superheated steam automatic temperature control system - Google Patents
Drum boiler superheated steam automatic temperature control system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2620612C2 RU2620612C2 RU2014151871A RU2014151871A RU2620612C2 RU 2620612 C2 RU2620612 C2 RU 2620612C2 RU 2014151871 A RU2014151871 A RU 2014151871A RU 2014151871 A RU2014151871 A RU 2014151871A RU 2620612 C2 RU2620612 C2 RU 2620612C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- steam
- superheated steam
- control
- control system
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22G—SUPERHEATING OF STEAM
- F22G5/00—Controlling superheat temperature
- F22G5/12—Controlling superheat temperature by attemperating the superheated steam, e.g. by injected water sprays
Landscapes
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам автоматического управления барабанных энергетических котлов и может быть использована для повышения качества регулирования температуры перегретого пара.The invention relates to automatic control systems for drum power boilers and can be used to improve the quality of temperature control of superheated steam.
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 connections between them.
Основным недостатком такой системы является низкое качество переходных процессов при внешних возмущениях и возмущениях по паровой нагрузке.The main disadvantage of such a system is the low quality of transients with external perturbations and perturbations in the steam load.
Известна также 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 reheater of a drum boiler with a steam line, a temperature sensor installed in the superheater, an actuator installed on the steam line of the superheater 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 такой системы является плохое качество работы при значительном запаздывании объекта и незначительном изменении параметров передаточной функции поверхности нагрева по каналу регулирующего воздействия. Такая система регулирования чувствительна к изменениям параметров, происходящих под действием неконтролируемых внутренних возмущений и при больших запаздываниях объекта по каналу регулирующего воздействия, не может компенсировать вредного влияния запаздывания на устойчивость и качество процесса регулирования.The disadvantage of this system is the poor quality of work with a significant delay of the object and a slight change in the parameters of the transfer function of the heating surface along the channel of the regulatory action. Such a control system is sensitive to changes in parameters that occur under the influence of uncontrolled internal disturbances and with large delays of the object along the channel of the regulatory action, it cannot compensate for the harmful effect of delay on the stability and quality of the regulation process.
Известны также системы регулирования температуры перегретого пара барабанного котла [Патент RU 139014, МПК F22B 35/00, 2006.01] и [Патент RU 143268, МПК F22B 35/00, 2006.01] являющиеся прототипом системы [Патент RU 36720, МПК F22B 35/00, 2006.01], содержащие пароперегреватель барабанного котла с паропроводом, датчик температуры, исполнительный блок, задатчик температуры, регулятор температуры, в первом случае представляющий собой адаптивный регулятор с введенным сигналом стабилизации по каналу управления, во втором случае нейро-ПИД-регулятор и связи между ними.Also known are temperature control systems for the temperature of the superheated steam of a drum boiler [Patent RU 139014, IPC F22B 35/00, 2006.01] and [Patent RU 143268, IPC F22B 35/00, 2006.01] which are the prototype systems [Patent RU 36720, IPC F22B 35/00, 2006.01], comprising a superheater of a drum boiler with a steam line, a temperature sensor, an executive unit, a temperature setter, a temperature controller, in the first case it is an adaptive controller with an input stabilization signal through the control channel, in the second case a neuro-PID controller and communication between them.
Недостатками таких систем является низкое быстродействие при регулировании температуры перегретого пара, повышенная чувствительность к внутренним возмущениям, и в этих системах не достигается требуемая точность регулирования.The disadvantages of such systems are the low speed when controlling the temperature of superheated steam, increased sensitivity to internal disturbances, and in these systems the required control accuracy is not achieved.
Прототипом предлагаемого решения является система регулирования температуры перегретого пара, осуществляющая многоступенчатое регулирование [Кулаков Г.Т., Горелышева М.Л. Исследование влияния качества регулирования температуры перегретого пара на срок службы металла пароперегревателя котлов // Известия ВУЗов и энергетических объединений СНГ - Энергетика. - 2009. - №4. - С. 62-69], содержащая объект управления (пароперегреватель), состоящий из двух участков регулирования, четыре датчика температуры, датчик расхода, два дифференциатора, два задатчика температуры, два регулирующих клапана, датчик типа люфт, датчик положения второго по ходу пара клапана, устройство коррекции параметров динамической настройки и связи между ними.The prototype of the proposed solution is a temperature control system for superheated steam, performing multi-stage regulation [G. Kulakov, M. Gorelysheva Study of the influence of the quality of temperature control of superheated steam on the service life of the boiler superheater metal // News of Universities and Energy Associations of the CIS - Energy. - 2009. - No. 4. - S. 62-69], containing a control object (superheater), consisting of two control sections, four temperature sensors, a flow sensor, two differentiators, two temperature controllers, two control valves, a backlash type sensor, a position sensor for the second valve , a device for correcting dynamic settings and the relationship between them.
Недостатками такой системы являются ухудшение качества регулирования температуры перегретого пара при ступенчатом снижении тепловой нагрузки за счет увеличения динамической ошибки регулирования, снижение срока службы металла пароперегревателя в связи с приближением места впрыска к выходу пароперегревателя и, как следствие, возможным забросом капель влаги неотработанной охлаждающей среды в паропровод. На практике, применительно к мощным котлам с развитым пароперегревателем, технологам, для данного конкретного случая, приходится отказываться от использования второго по ходу пара регулятора температуры, исходя из приведенных утверждений, поэтому введение сигнала по положению клапана не имеет смысла. УКПДН, корректирующее параметры динамической настройки регуляторов и дифференциаторов по функции расхода пара, не определяет зависимость величины выходного параметра от качества его регулирования.The disadvantages of this system are the deterioration in the temperature control of superheated steam with a stepwise decrease in heat load due to an increase in the dynamic control error, a decrease in the service life of the superheater metal in connection with the approach of the injection site to the outlet of the superheater and, as a result, possible dropping of moisture drops from the unworked cooling medium into the steam line . In practice, in relation to powerful boilers with a developed superheater, technologists, for this particular case, it is necessary to refuse to use the second temperature controller along the steam, based on the above statements, therefore, introducing a signal by the valve position does not make sense. UKPDN, correcting the dynamic settings of regulators and differentiators according to the function of steam flow, does not determine the dependence of the output parameter on the quality of its regulation.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является улучшение качества поддержания температуры перегретого пара барабанного котла не только в стационарном режиме, но и в переходных режимах работы - смене тепловой нагрузки.The task to which the claimed invention is directed is to improve the quality of maintaining the temperature of the superheated steam of a drum boiler, not only in a stationary mode, but also in transient modes of operation - changing the heat load.
Решение поставленной задачи достигается тем, что система автоматического регулирования температуры перегретого пара барабанного котла, содержит объект управления - пароперегреватель, состоящий из двух участков регулирования, нерегулируемого участка и паросборной камеры, пять датчиков температуры, три дифференциатора, два задатчика температуры, два регулирующих клапана, два регулятора температуры, выполненные в виде пропорционально-интегрирующих блоков, где второй по ходу пара регулятор поддерживает температуру на входе в нерегулируемый участок, и корректирующий блок, изменяющий параметры динамической настройки регуляторов в системе автоматического регулирования температуры перегретого пара барабанного котла в зависимости от температуры пара в паросборной камере.The solution to this problem is achieved by the fact that the automatic temperature control system of the superheated steam of the drum boiler contains a control object - a superheater, consisting of two control sections, an unregulated section and a steam chamber, five temperature sensors, three differentiators, two temperature controllers, two control valves, two temperature regulators, made in the form of proportionally integrating blocks, where the second controller along the steam maintains the temperature at the inlet section, and a correction unit that changes the dynamic settings of the regulators in the automatic temperature control system of the superheated steam of the drum boiler, depending on the temperature of the steam in the steam collection chamber.
На фиг. 1 представлена блок-схема системы автоматического регулирования температуры перегретого пара барабанного котла.In FIG. 1 is a block diagram of a system for automatically controlling the temperature of an overheated steam of a drum boiler.
Система автоматического регулирования температуры перегретого пара барабанного котла состоит из: пароперегревателя, состоящего из двух участков регулирования 1, 8, нерегулируемого участка 15 и паросборной камеры 16, датчиков температуры 2, 3, 9, 10, 17, дифференциаторов 4, 11, 18, регуляторов температуры 5, 12, регулирующих клапанов 6, 13, задатчиков температуры 7, 14, корректирующего блока 19.The automatic temperature control system for the superheated steam of a drum boiler consists of: a superheater, consisting of two
Пар, последовательно проходит через регулируемые участки 1 и 8, нерегулируемый участок 15 приобретает параметры перегретого пара и поступает в паросборную камеру 16, а далее - в паропровод, где и должна поддерживаться температура пара в узких пределах.Steam sequentially passes through
Система автоматического регулирования температуры перегретого пара барабанного котла функционирует следующим образом.The automatic temperature control system of the superheated steam drum boiler operates as follows.
Выходной сигнал датчика температуры 2 поступает на вход дифференциатора 4. На первый вход регулятора температуры 5 поступает сигнал по скорости изменения температуры от дифференциатора 4. На второй вход регулятора температуры 5 поступает сигнал от задатчика температуры 7. На третий вход регулятора температуры 5 поступает сигнал от датчика температуры 3. На четвертый вход регулятора температуры 5 поступает сигнал с выхода корректирующего блока 19. Выходной сигнал регулятора температуры 5 в виде сигнала управления подается на вход регулирующего клапана 6, который меняет количество конденсата, впрыскиваемого в паропровод.The output signal of the temperature sensor 2 is fed to the input of the
Выходной сигнал датчика температуры 9 поступает на вход дифференциатора 11. На первый вход регулятора температуры 12 поступает сигнал по скорости изменения температуры от дифференциатора 11. На второй вход регулятора температуры 12 поступает сигнал от задатчика температуры 14. На третий вход регулятора температуры 12 поступает сигнал от датчика температуры 10. На четвертый вход регулятора температуры 12 поступает сигнал с выхода корректирующего блока 19. Выходной сигнал регулятора температуры 12 в виде сигнала управления подается на вход регулирующего клапана 13, который меняет количество конденсата, впрыскиваемого в паропровод.The output signal of the temperature sensor 9 is fed to the input of the differentiator 11. At the first input of the
Выходной сигнал датчика температуры 17, установленного в паросборной камере 16, поступает на вход дифференциатора 18, формирующего сигнал по скорости изменения температуры, подаваемый на вход корректирующего блока 19. Корректирующий блок 19 формирует сигнал динамической настройки регуляторов 5 и 12.The output signal of the temperature sensor 17, installed in the steam chamber 16, is fed to the input of the
Благодаря такому исполнению модель системы автоматического регулирования температуры перегретого пара барабанного котла обеспечивает поддержание последней на участках пароперегревателя на допустимом уровне, автоматически изменяемом в зависимости от паровой нагрузки и других режимных условий работы котла.Thanks to this design, the model of the automatic temperature control system for the superheated steam of the drum boiler ensures that the latter is maintained at an acceptable level in the superheater sections, which is automatically changed depending on the steam load and other operating conditions of the boiler.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014151871A RU2620612C2 (en) | 2014-12-22 | 2014-12-22 | Drum boiler superheated steam automatic temperature control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014151871A RU2620612C2 (en) | 2014-12-22 | 2014-12-22 | Drum boiler superheated steam automatic temperature control system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014151871A RU2014151871A (en) | 2016-07-20 |
RU2620612C2 true RU2620612C2 (en) | 2017-05-29 |
Family
ID=56413122
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014151871A RU2620612C2 (en) | 2014-12-22 | 2014-12-22 | Drum boiler superheated steam automatic temperature control system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2620612C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2802114C1 (en) * | 2022-12-06 | 2023-08-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Акровейн" | Steam generator heater control device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0285297A2 (en) * | 1987-04-02 | 1988-10-05 | International Control Automation Finance S.A. | Boiler steam temperature controller |
US5279263A (en) * | 1993-02-05 | 1994-01-18 | Elsag International B.V. | Cascaded steam temperature control applied to a universal pressure boiler |
RU2044216C1 (en) * | 1991-12-11 | 1995-09-20 | Ирина Владимировна Куртис | Automatic superheated steam temperature controller for steam generator |
RU13914U1 (en) * | 2000-02-11 | 2000-06-10 | Закрытое акционерное общество Научно-производственная акционерная компания "РАНКО" | SELF-PROPELLED BOOSTER PUMP AND COMPRESSOR UNIT |
RU36720U1 (en) * | 2004-01-05 | 2004-03-20 | Кубанский государственный технологический университет | AUTOMATIC TEMPERATURE CONTROL SYSTEM FOR HEATED DRUM BOILER |
RU143268U1 (en) * | 2014-02-13 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Амурский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "АмГУ") | AUTOMATIC TEMPERATURE CONTROL SYSTEM FOR HEATED DRUM BOILER |
-
2014
- 2014-12-22 RU RU2014151871A patent/RU2620612C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0285297A2 (en) * | 1987-04-02 | 1988-10-05 | International Control Automation Finance S.A. | Boiler steam temperature controller |
RU2044216C1 (en) * | 1991-12-11 | 1995-09-20 | Ирина Владимировна Куртис | Automatic superheated steam temperature controller for steam generator |
US5279263A (en) * | 1993-02-05 | 1994-01-18 | Elsag International B.V. | Cascaded steam temperature control applied to a universal pressure boiler |
RU13914U1 (en) * | 2000-02-11 | 2000-06-10 | Закрытое акционерное общество Научно-производственная акционерная компания "РАНКО" | SELF-PROPELLED BOOSTER PUMP AND COMPRESSOR UNIT |
RU36720U1 (en) * | 2004-01-05 | 2004-03-20 | Кубанский государственный технологический университет | AUTOMATIC TEMPERATURE CONTROL SYSTEM FOR HEATED DRUM BOILER |
RU143268U1 (en) * | 2014-02-13 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Амурский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "АмГУ") | AUTOMATIC TEMPERATURE CONTROL SYSTEM FOR HEATED DRUM BOILER |
Non-Patent Citations (7)
Title |
---|
1. * |
1. EP0285297A3,05.10.1988 * |
1. RU13914U1,27.03.2014 * |
1. RU143268U1,20.07.2014 * |
1. RU2044216C1,20.09.1995 * |
1. US5279263C1,18.01.1994 * |
RU36720U1,20.03.2014 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2802114C1 (en) * | 2022-12-06 | 2023-08-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Акровейн" | Steam generator heater control device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014151871A (en) | 2016-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9447963B2 (en) | Dynamic tuning of dynamic matrix control of steam temperature | |
US9841185B2 (en) | Steam temperature control using model-based temperature balancing | |
US9335042B2 (en) | Steam temperature control using dynamic matrix control | |
US9217565B2 (en) | Dynamic matrix control of steam temperature with prevention of saturated steam entry into superheater | |
RU2669537C1 (en) | Turbine control unit with thermal load regulator as the main regulator | |
US20180031228A1 (en) | Multi-Objective Steam Temperature Control | |
RU2620612C2 (en) | Drum boiler superheated steam automatic temperature control system | |
KR101972243B1 (en) | Control method for operating a once-through steam generator | |
US11313588B2 (en) | System and method for controlling water heater output temperature | |
JP5975427B2 (en) | Hot water supply device and hot water storage type hot water supply system provided with the same | |
CN107631286B (en) | A kind of method for regulating temperature and system improving ultra-supercritical boiler unit efficiency | |
RU2534920C1 (en) | Method of automatic regulation of fuel-air ratio in boiler furnace | |
RU138582U1 (en) | AUTOMATIC VAPOR PRESSURE CONTROL SYSTEM IN THE DRUM BOILER HIGHWAY | |
RU159803U1 (en) | AUTOMATIC AIR CONSUMPTION SYSTEM IN THE DRUM BOILER | |
JP2016156516A5 (en) | ||
RU162580U1 (en) | AUTOMATIC VAPOR PRESSURE CONTROL SYSTEM IN THE DRUM BOILER HIGHWAY | |
CN108443871B (en) | Method and device for controlling opening of external bed ash control valve | |
RU2539567C1 (en) | Power plant control method | |
RU146520U1 (en) | AUTOMATIC CONTROL SYSTEM FOR HEATING BOILER STEAM PIPELINES IN START-UP OPERATION | |
SU580402A1 (en) | Device for automatic control of uniflow steam boiler | |
SU1451443A1 (en) | Automatic system for regulating steam parameters after power-generating boiler | |
RU2565605C1 (en) | Power plant control method | |
SU300709A1 (en) | METHOD FOR AUTOMATIC REGULATION OF WORKING TEMPERATURE | |
SU924452A1 (en) | Automatic system for controlling steam parameters behind power generating boiler | |
PL193579B1 (en) | Method of increasing maximum output power capacity of a turbine set and system for accomplishing that method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170518 |