SU1015177A1

SU1015177A1 - Straight-current boiler water-steam tract temperature automatic control method

Info

Publication number: SU1015177A1
Application number: SU813312725A
Authority: SU
Inventors: Виктор Абрамович Биленко; Исай Борисович Годик; Наум Ильич Давыдов; Эрнст Эдуардович Микушевич; Алексей Георгиевич Свидерский
Priority date: 1981-07-03
Filing date: 1981-07-03
Publication date: 1983-04-30

Abstract

1. СПСЮОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО ГВЖИМА ПАРОВОДЯНОГО ТРАКТА ПРЯМОТОЧНОГО КОТЛА путем измерени температуры и перепада давлени среды в зоне максимальной теплоем &amp;ш;ти и последующего изменени соотношени расходов воды и топлива по сумме измеренных сигналов, отличающий - с тем, что, с целью расширени диапазона регулировани , дополнительно измер ют давление среды в зоне мбшси- мальной теплоемкости и по этому сигна- . лу корректируют соотношение расходов воды и топлива. to1. Automated regulation of temperature control of a steam trap of a direct-flow boiler by measuring the temperature and pressure drop of the medium in the zone of maximum heat &w; and the subsequent change in the ratio of water and fuel consumption in terms of the sum of measured signals, which is different for heart rate. In order to expand the range of regulation, the pressure of the medium in the zone of maximal heat capacity is additionally measured and, according to this signal. Lu adjust the ratio of water consumption and fuel. to

Description

2.Способ по п. 1, отличающий с тем, чго, с целью повышени точности регулировани , сигнал по перепаду давлени среды перед воздействием на соотношение расходов воды и топлива преобразуют по нелинейному закону.2. The method according to claim 1, characterized in that, in order to improve the accuracy of the adjustment, the signal of the pressure drop of the medium before the effect on the ratio of the flow of water and fuel is transformed according to a non-linear law.

3.Способ по п. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и и с тем, что сигнал по давлению среды перед воздейстаием на соотношение расходов воды и топлива преЬбразуют по нелинейному закону.3. The method according to p. 1 and 2, that is, with the fact that the signal according to the pressure of the medium before the effect on the ratio of the flow of water and fuel is chosen according to a nonlinear law.

4, Способ по п. 1-3, отличаю ш и и с тем,что сигнал по давлению среды динамически преобразуют перед воздействием на соотношение расходбв воды и топлива.4, The method according to p. 1-3, I distinguish w and so that the signal by the pressure of the medium is dynamically transformed before being affected by the ratio of water and fuel consumption.

Изобретение относитс к теплоэнергетике , а именно к способам регулировани пр моточных котлов, в частности к проблеме регулировани соотношени вода - топливо в пр моточном котле с помо- шью регул торов, воздействующих на расходы питательной веры или топлива. Известен способ автоматического регулировани температурного режима паровод ного тракта пр моточного котла путем измерени температуры и перепада давлени сроды в зоне максимальной теплоемкости и последуюшего изменени соотношени расходов воды и топлива по сумме измеренных сигналов С 11 Однако,известный способ рассчитан только на растопочньй режим, когда давление в тракте котла до встроенной задвижки поддерживаетс -посто нным с помощью специального регул тора. При использовании этого способа во всем ра- бочем диапазоне нагрузок блока не будет обеспечена требуема статическа зависимость между водой и топливом. Требуетс вмешательство оператора по изменению задани регул тору соотношени вода - топливо, чтобы у выходных впрысков оставалс диапазон регулировани . Это объ сн етс тем, что сумма сигналов по перепаду давлений среды, характаризу|юшей ее плотность, и температуре пропорционала энтальпии, но зависит от нагруз ки, с изменением которой мен етс давление . При работе блока на скольз щем давлении необходимое изменение задани будет больше, чем при работе блока ч/а номинальном давлении. Недостатком известного способа вл етс наличие существенной взаимосв зи между регул тором топлива и регул тором давлени перед встроенной задвижкой или регул тором давлени перед турбиной, так как при отклонении давлени при неизменной эитальПИИ вьппеуказанный суммарный сигнал измен етс и вызывает ложную работу регул тора . Аналогичный результат будет в св зи с отклонением давлени при отключении регул торов давлени в случае их неисправности. Кроме того, использование сигнала по температуре до зоны максимальной теплоемкости имеет, во-первых, малую статическую представительность, так как это сечение котла расположено слишком близко. А во-вторых, к началу тракта затрудн ет задание теплового состо ни среды, так как замер перепада давлений и температуры ведетс в разных сечени х. Цель изобретени - расширение диапазона , а также точности регулировани . Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу автоматического регулировани температурного режима паровод ного тракта пр моточного котла путем измерени температуры и перепада давлени среды в зоне максимальной теплоемкости и последующего изменени соотношени расходов воды и топлива по сумме измеренных сигналов, дополнительно измер ют давление среды в зоне максимальной теплоемкости и по этому сипналу корректируют соотношение расходов воды и топлива. Сигнал по перепаду давлени среды перед воздействием на соотношение расходов воды и топлива преобразуют по не- линейному закону. Сигнал по давлению среды перед воздействием на соотношение расходов воды и топлива преобразуют по нелинейному закону. Сигнал по давлению среды динамически преобразуют перед воздействием на соотношение расходов воды и топлива. На чертеже прецсгавлена блок-схема устройства, реализующа преалагаемьй способ. Устройство соцерисиг регул тор 1, поц ключенный к регул тору 2, получающему сигнал от цаТчика 3 расхода воцы и подключенному через исполнительный механизм 4 к регулирующему органу 5, уста- новленному на линии 6 поаачи пигагельной Воды, датчик 7 перепада давлений среды в трубопроводе, 8, расположенный при . номинальной нагрузке в зоне максимал ной теплоемкости дл котлов сверхкрити- ческого давлени между поверхност ми 9 и 1О нагрева и подсоединенный к нелинейному преобразователю 11, датчик 12 давлени в трубопроводе, подсоединенный к «орректируюшему звену 13, реешизующему интегро-дифференциальный закон и поцсоединенному к нелинейному преобразователю 14, датчик 15 температуры, расположенный в зоне максимальной теплоемкости , подсоединенный вместе с выходами нелинейных преобразоватедей 11 и 14 на вход регул тора 1, Звено 13 осуществл ет интегро-дифференциальное преобразование сигнала по давлению и используетс в качестве устройства компенсации при возмущении со стороны клапанов основной турбины при работе регул тора до себ . Устройство компен сации обеспечивает инвариантность сигна ла, поступающего на регул тор, от перем сщени клапанов турбины с целью предотвращени срабатывани регул тора, соотно щени вода -топливо при работе быстродействующего регул тора до себ . Нелинейный преобразователь 11 устанавливаетс дл линеаризации статической зависимости суммы сигналов на выходе в регул тор по температуре и гидро статическому перепаду давлени от энтал пии срецы. Линеаризаци проводитс в диапазоне : мперагур 260-420 при давлении 25О ата (25 МПа). Сумма сигналов по температуре и нелинейно преобразованного сигнала по пе- репаду давлени на входе регул тора .1 представл ет собой сигнал по энтальпии в трубопроводе 8. Сигнал по давлению в динамике обеспечивает инвариантность сум1С Ы трех сигналов на входе регул тора 1 от возмущений клапанами турбины и при изменейии нагрузки автоматически мен ет задание регул тору 1 по энтальпии . При нарущении соотнощени вода - топливо мен етс энтальпи среды и регул тор 1 восстанавливает заданное соотношение воздействием в данном случае на расход воды. При изменении нагрузки мен етс соотнощение вода - топливо и в случае необходимости (зависит от статических свойств конкретного котла) задание поЭнтальпии. Сигнал по давлен|по. практически не вли ет на выбор динамических параметров настройки, так как со- ставл ет приблизительно 3% амплитуды ;. сигнала по энтальпии в рабочем диапазоне частот работы регул тора. . Устройство работает следующим образом . Изменение перепада давлени между сеченипми трубопровода 8, соедин ющего поверхности 9 и 10, преобразуетс датчиком 7 и затем в нелинейном преобразователе 11 и суммируетс на входе регул тора 1 с выходом датчика 15 температуры . Нелинейное преобразование осуществл етс так, что суммарный сигнал с выходов преобразовател 11 и датчика 15 температуры был пропорционален энтальпии среды (при неизменно давлении ) в диапазоне работы регул тора 1. Этот суммарный сигнал вл етс основным дл регул тора 1. В начале пуска, когда зона максимальной теплоемкости находитс за пределами трубопровода 8, главную роль играет сигнал по температуре на выходе датчика 15, а при перемещении зоны. максимальной теплоемкости глаш1ую роль играет сигнал на выходе преобразовател 11. Сумма этих сигналов обладает по сравнению с отдельньми си1 налами датчика 7 перепада давлений и датчика 15 температуры преимущест-вом, так как они линейны во всем диапазоне работы регул тора по энтальпии. Изменение задани регул тору 1 на пуске осуществл етс от отдельного устройства (не показано). Нарушение соотноше ни между водой и топливом приводит к изменению температуры и плотности среды и, как следствие, к изменению перепада давлени , что приводит к срабатыванию регул тора 1, который мен ет задание регу- л тору 2, получающему сигнал от датчика 3 расхода воды. Регул тор 2 действует на исполнительный механизм 4, управл ющий регулирующим органом 5 на линии 6 подачи воды. Отклонени давлени в трубопроводе 8 замер ютс датчиков 12 давлени и преобразуютс по интегро-пифференциальному закону в звене 13. Регул тор 1 поддерживает определенную энтальпию в трубопроводе 8. Одновременное изменение давлени и св занного с этим изменени темперштур и плотности срепы и, соответственно, перепада давлени неThe invention relates to a power system, in particular to methods for regulating direct boilers, in particular to the problem of regulating the water-fuel ratio in a direct-flow boiler using regulators affecting the consumption of nutrient faith or fuel. There is a known method of automatically controlling the temperature mode of a steam boiler tract of a continuous boiler by measuring the temperature and pressure drop of an acid in the zone of maximum heat capacity and the subsequent change in the ratio of water and fuel consumption by the sum of measured signals C 11 However, the known method is designed only for heating mode when pressure is in The path of the boiler to the built-in valve is maintained by means of a special regulator. When using this method in the entire working range of the unit loads, the required static relationship between water and fuel will not be ensured. Operator intervention is required to change the setting of the water-to-fuel ratio controller so that the adjustment range is maintained for the output injections. This is due to the fact that the sum of the signals on the pressure drop of the medium, characterizing its density, and temperature, is proportional to the enthalpy, but depends on the load, with which the pressure changes. When the unit operates on sliding pressure, the required change in the reference will be greater than when the unit operates in nominal pressure. A disadvantage of the known method is the presence of a significant relationship between the fuel regulator and the pressure regulator before the built-in valve or the pressure regulator in front of the turbine, since with a pressure deviation with a constant EIT, the specified total signal changes and causes a false operation of the regulator. The same result will be due to the pressure deviation when the pressure regulators are disconnected in the event of their failure. In addition, the use of the signal in terms of temperature to the zone of maximum heat capacity has, firstly, low static representativeness, since this section of the boiler is too close. And secondly, at the beginning of the path, it is difficult to set the thermal state of the medium, since the differential pressure and temperature are measured in different sections. The purpose of the invention is to expand the range as well as the accuracy of the adjustment. This goal is achieved by the fact that according to the method of automatic control of the temperature mode of the steam-water path of a flow boiler by measuring the temperature and pressure drop of the medium in the zone of maximum heat capacity and the subsequent change in the ratio of water and fuel consumption by the sum of the measured signals, the medium pressure in the zone of maximum heat capacity and this sipnal correct the ratio of the flow of water and fuel. The signal on the pressure drop of the medium before the impact on the ratio of the flow of water and fuel is converted by a non-linear law. The signal on the pressure of the medium before the impact on the ratio of the flow of water and fuel is converted according to a nonlinear law. The pressure signal of the medium is dynamically transformed before being affected by the ratio of water and fuel consumption. In the drawing, a block diagram of a device implementing the present method is shown. The device is a socialisig controller 1, connected to controller 2, receiving a signal from the flow center 3, connected to the regulator 5, installed on the pygol Water line 6, through the actuator 4, 8 located at rated load in the zone of maximum heat capacity for supercritical pressure boilers between heating surfaces 9 and 1 O and connected to a nonlinear converter 11, pipeline pressure sensor 12 connected to an "corrective link 13" resolving the integro-differential law and connected to a nonlinear converter 14, the temperature sensor 15, located in the zone of maximum heat capacity, connected together with the outputs of nonlinear converters 11 and 14 to the input of the regulator 1, Link 13 carries out integral -differential pressure signal conversion and is used as a compensation device in case of disturbance from the main turbine valves when the regulator is set to itself. The compensating device ensures the invariance of the signal to the regulator from shifting turbine valves in order to prevent the regulator from triggering, the water to fuel ratio when the fast regulator is operating to self. Nonlinear converter 11 is set to linearize the static dependence of the sum of the signals at the output to the regulator on temperature and hydrostatic pressure drop on the enthalpy. Linearization is carried out in the range of: Mpurgur 260-420 at a pressure of 25O ata (25 MPa). The sum of the signals for temperature and the nonlinearly transformed signal by the pressure differential at the regulator input .1 is the enthalpy signal in the pipeline 8. The pressure signal in the dynamics ensures the invariance of the sum C of the three signals at the input of the regulator 1 from disturbances in the turbine valves and when the load is changed, it automatically changes the reference to controller 1 according to the enthalpy. If the water-fuel ratio is violated, the enthalpy of the medium changes and regulator 1 restores the given ratio by the effect in this case of the water flow rate. When the load changes, the water-to-fuel ratio changes and, if necessary (depending on the static properties of the particular boiler), the enthalpy setting. Signal on davlen | on. virtually no effect on the choice of dynamic settings, as it is approximately 3% of amplitude; signal enthalpy in the operating frequency range of the regulator. . The device works as follows. The change in pressure differential between the cross sections of the pipeline 8 connecting the surfaces 9 and 10 is converted by the sensor 7 and then in the nonlinear converter 11 and summed up at the input of the regulator 1 with the output of the sensor 15 of temperature. Nonlinear conversion is carried out so that the total signal from the outputs of the converter 11 and the temperature sensor 15 is proportional to the enthalpy of the medium (at a constant pressure) in the operating range of the regulator 1. This total signal is the main one for the regulator 1. At the beginning of the start, when the zone the maximum heat capacity is outside the pipeline 8, the main role is played by the signal at the outlet temperature of the sensor 15, and while moving the zone. The maximum heat capacity of the driver is played by the signal at the output of the converter 11. The sum of these signals has the advantage over the individual sensors of the differential pressure sensor 7 and the temperature sensor 15 because they are linear in the whole range of the operation of the enthalpy controller. The change of the setting to controller 1 at the start is made from a separate device (not shown). Violation of the relationship between water and fuel leads to a change in the temperature and density of the medium and, consequently, to a change in pressure drop, which leads to the operation of the regulator 1, which changes the reference to the controller 2, which receives a signal from the water consumption sensor 3. The controller 2 acts on the actuator 4, which controls the regulator 5 on the water supply line 6. The pressure deviations in pipeline 8 are measured by pressure sensors 12 and are converted according to the integro-differential law in link 13. Regulator 1 maintains a certain enthalpy in pipe 8. Simultaneous pressure change and associated temperature and pressure density changes and, accordingly, pressure drop not

S10151776S10151776

вызывают в первый момент срабатывани сигнал с выходов преобразовател 11 иcause at the first moment of operation the signal from the outputs of the converter 11 and

регул тора 1, так как сигнал на его вхо« датчика 15 с изменением нагрузки долженregulator 1, since the signal on its input of “sensor 15 with a change in load must

це не мен етс . Бели статические харак иметь нелинейный характер. В статикеPrice does not change. Bleach static harak be non-linear. In statics

теристики котла такие, что с изменениемрегул тор 1 поццерживает заданную завинагрузки необхоцимо изменение энтальпии, sсимость между давлением и суммой СИРboiler characteristics such that, with a change, the regulator 1 presses the given load, the enthalpy change, the cost between the pressure and the amount of SIR, is necessary

а отклонение давлени не устран етс ре-налов по температуре и нелинейно преобгул тором давлени перед турбиной, торазованноМу сигналу по перепаду давлеand the pressure deviation is not eliminated by temperature effects and non-linearly by the pressure regulator in front of the turbine, which is generated by the pressure differential.

сигнал на выходе преобразовател 13 ме-ний.13 converter output signal.

н етс с течением времени, уточн етс вСпособ может быть использован наover time, refined in the method can be used on

нелинейном преобразователе 14 и вызы- Овсех пр моточных котлах во всем диапавает срабатывание регуп тора 1. Преоб-зоне работы блока, начина с момента nonlinear converter 14 and call-up Ovseprovolnye boilers throughout the entire range of operation of the regulator 1. The pre-operation zone of the unit, starting from

разователь 14 необходим, если суммарныйрозжига топлива.The developer 14 is required if the total fuel flashing.

Claims

1. METHOD FOR AUTOMATIC REGULATION OF THE TEMPERATURE REGIME OF THE STEAM-WATER DUCT OF THE RECTANGULAR BOILER by measuring the temperature and pressure drop of the cutoff in the zone of maximum heat capacity and the subsequent change in the ratio of water and fuel consumption by the sum of the measured signals, which differs in that, in order to expand the regulation range, measure the pressure of the sections in the zone of maximum heat capacity and this signal. lu adjust the cost ratio

SU „„ 1015177

2. The method according to p. ^ Characterized in that, in order to improve the accuracy of regulation, the signal for the differential pressure of the pepper is influenced by the influence of the ratio of water to fuel consumption according to a nonlinear law.

3. The method according to π. 1 and 2, characterized in that the signal according to the pressure of the medium is transformed according to a nonlinear law before affecting the ratio of water to fuel consumption.

4 "The method according to π. 1 to 3, characterized in that the signal on the pressure of the medium dynamically transforms pepper by influencing the ratio of the flow of water to fuel.