SU1332104A1 - Способ автоматического регулировани подачи воздуха в топку котла - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматизации процесса горени  в топке кот- лоагрегата и позвол ет повысить .точность регулировани . Расходы топлива , воздуха и избытка воздуха определ ютс  датчиками 7, 10, 11 и 8, 9. Регулирование подачи воздуха осуществл етс  регул тором 3 общего воз- .духа. Измерение сигналов по расходам топлива, воздуха и остаточного кислорода производитс  на двух топочных режимах котла. С учетом полученных сигналов по определенному алгоритму определ ют параметры, косвенно харак-. теризующие теоретически необходимое количество воздуха дл  сжигани  топлива . Учитываютс  изменени  состава топлива и присосов воздуха в топку. Оптимальное значение кислорода в ухо- .д щих газах поддерживаетс  в соответствии с. заданием автоматического за- датчика 1 оптимального кислорода, динамически преобразованным с помощью корректирующего регул тора 3 общего воздуха, воздействующего на направл ющий аппарат 4 дутьевого вентил тора . 1 ил, а S сл с: оо 00 ьо Операпюр

Description

Изобретение относитс  к теплоэнергетике , а именно к автоматизации про цесса горени  в топке котлоагрегата.

Цель изобретени  - повышение точности регулировани .

На чертеже представлена схема системы , реализующей предлагаемый способ .

Система содержит последовательно соединенные автоматический задатчик 1 оптимального кислорода, корректирующий регул тор 2 кислорода, регу- :л тор 3 общего воздуха, направл ю- :.щий аппарат 4, дутьевой вентил тор 5 и объект-котел 6, содержащий дат

20

25

ики.7 расхода топлива, 8 и 9 содер- а:ни  остаточного кислорода в уход их газах по сторонам топки и 10 и Г расхода воздуха по сторонам топи . Выход датчика 7 расхода топлива одключен к входу автоматического задатчика 1. Блок 12 вьщелени  мини- ального значени  соединен с датчиами 8 и 9 содержани  остаточного кислорода в уход щих газах по стоонам топки и с вторым входом корректирующего регул тора 2. Первый сумматор 13 подключен к выходам датчиков 10 и 11 расхода воздуха по сторонам топки.

Кроме того, система содержит второй сумматор 14, последовательно соединенные третий сумматор 15, первый блок 16 делени  и второй блок 17 делени , подключенный выходом к второму входу регул тора 3 общего воздуха, логический блок 18 и блок 19 коррекции коэффициента избытка воздуха.

Выход первого сумматора 13 подключен к первым входам третьего сумматора 15, логического блока 18 и блока 19 коррекции коэффициента избытка воздуха. Выход датчика 7 расхода топлива соединен с,вторыми выходами второго блока 17 делени , логического блока 18 и блока 19 коррекции коэффициента избытка воздуха, третий вход которого подключен к выходу вто- ;рого сум 1атора 14, четвертый вход - к выходу логического блока 18, первый выход - к второму входу третьего сумматора 15, второй выход - к второму входу первого блока 16 делени , третий выход - к третьему входу логи- 55 ческого блока 18.

Система, реализующа  предлагаемый способ автоматического регулировани , работает следующим образом.

Зо«

35

40

45

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки равен отношению всего воздуха, поступившего в топку, к теоретически необходимому дл  сжигани  поданного в топку топлива

G + Gnp

d

B-V

(1)

где G - расход организованно поданного воздуха в топку через горелкиJ

- расход воздуха, неорганизованно .поступившего в топку в виде присосов (учитываетс  только дл  Котлов с уравновешенной т гой) -, В - расход топлива,, поданного в

топку; Vg - теоретически необходимое

количество воздуха дл  сжигани  единицы топлива, завис щее от элементарного состава топлива.

Присосы воздуха в топку и элемен- тарньш состав топлива в течение довольно длительного промежутка времени можно считать практически посто

 нными, поэтому представим V и G

лр

в виде посто нных, коэффициентов соответственно А и G. Тогда формулу

(1)можно представить

,. . (2)

А-В

Коэффициент избытка воздуха может . ыть определен по результатам газового анализа дымовых газов на содержа- ние свободного кислорода 0 по кислоодной формуле дл  услови  полного сгорани  топлива (нормальный эксплу- атационньй режим) 2 1-0i . Приравн в правые части уравнений

(2)и (3) получим

d

(3)

(4)

55

Уравнение (4)  вл етс  уравнением с двум  неизвестными величинами Аи С, Тогда на основании (-4) дл  двух топочных режимов можно составить систе- ,му двух уравнений е двум  неизвестными , решив которую относительно А и

(5)

(21-0 : )

3

GI+C

21 В,

13

(6)

где

и.

т п (ll

в,, о г , О /

расходы воздуха, топлива и содержание кислорода в дымовых газах при первом и втором топочных режимах соответственно.

Необходимым и достаточным условием нетождественности системы составленных уравнений  вл етс  неравенство нулю знаменател  формулы (5), т.е.

21

- Ог

В.

(7)

Заменим правые и левше части неравенства (7) равными им вьгражени ми, полученными из уравнени  (4) дл  двух .топочных режимов, получим

21 А G,+C

Из (8) G

, 21 А С,+С

следует G.

1 1 Дп  повьшени 

(8)

(9)

точности расчетов по формулам (5) и (6) необходимо, чтобы разность расходов воздуха при двух выбранных топочных режимах была не ниже первой заданной величины т.е. чтобы выполн лось условие

IG, -GJ 7,G,j.

(10)

Дл  исключени  ошибки за счет динамического изменени  параметров во врем  переходного процесса необходимо А и С определ ть при установившемс  топочном режиме работы котлоагре- гата. Критерием стационарности топочного режима может быть условие, когда скорость изменени  расхода топлива окажетс  меньше второй заданной величины . т.е.

Ш v...

(11)

Учитыва , что дл  расчета коэффи- цие нтов А и С по формулам (5) и (6) необходимо выполнение условий (10) и (11), процесс уточнени  эти54 коэффициентов , может происходить как автоматически при эксплуатационном изменении режима работы котлоагрегата,1332104

0

5

0

так и по желанию оператора, путем увеличени  расхода воздуха на величину .

Величины . J и v, выбираютс  индивидуально дл  каждого конкретного котлоагрегата, исход  из требований точности и оперативности корректировки коэффициентов А и С. Чем меньше величина , тем чаще создаютс  услови  дл  корректиров- ки коэффициентов А и С, но при этом погрешность расчетов выше. Дл  практической реализации предлагаемого : ; способа в качестве оптимальной можно прин ть величину 4G , равную одной третьей эксплуатационного диапазона изменени  расхода воздуха. . Это обеспечивает уточнение коэффициентов А и С при изменении нагрузки котлоагрегата с максимума до минимума четыре раза, а в течение суток по крайней мере один раз. Величина V,j выбираетс  из услови  стабилизации 5 основных топочных параметров.

Оптимальное значение кислорода в уход щих газах поддерживаетс  в соответствии с заданием автоматического задатчика 1 оптимального кислорода , динамически преобразованным с помощью корректирующего регул тора 2 кислорода, и отработанным регул тором 3 общего воздуха путем воздействи  на Направл ющий аппарат 4 дутьевого в ентил тора 5 с целью соответствующего изменени  расхода воздуха в объекте-котле 6. Автоматический задатчик 1 оптимального кислорода измен ет задание-по содержа- Q нию кислорода в дымовых газах в зависимости от расхода топлива в соответствии с оптимальной режимной картой котла. Корректирующий регул тор 2 кислорода формирует задание регул - 5 тору 3 общего воздуха так, чтобы привести содержание кислорода в дьмовых газах по сторонам топки в соответствие с заданием автоматического задатчика 1. Регул тор 3 общего возду- jj ха, воздейству  на направл ющий аппарат дутьевого вентил тора, поддерживает коэффициент избытка воздуха в .дымовых газах в соответствии с заданием , полученным от корректирующего 5 регул тора 2. Коэффициент избытка воздуха рассчитываетс  по сигналам расхода топлива (выход датчика 7) и воздуха (выход первого сумматора 13) с учетом качества сжигаемого топли0

5

а и присосов воздуха в топку, оцениваемым с помощью коэффициентов и С.

Коэффициенты А и С периодически уточн ютс  блоком 19 коррекции коэффициента избытка воздуха по формуам (5) и (6). При этом значени  содержани  кислорода, расходов топлива и воздуха первого топочного режима хран тс  непосредственно в блоке 19, а аналогичные значени  второго топочного режима поступают от второго сумматора 14, дйтчика 7 и первого сумматора 13.

Коррекци  коэффициентов А и С производитс  при поступлении сигнала Разрешение, который при выполнении условий (10) и (11) подаетс  с выхода, логического блока 18. Врем  действи  сигнала Разрешение прекращаетс  после запоминани  параметров второго топочного режима в блоке 19 коррекции коэффициента избытка воздуха, так как при этом нарушаетс  условие (11), Очередное уточнение коэффициентов А и С происходит ,при изменении топочного режима котла оператором в соответствии с услови ми (10) и (11).

Таким образом в системе формируетс  передающий сигнал коэффициента избытка воздуха, учитывающий все изменени  расхода топлива и воздуха , а также изменени  состава топлива и присосов воздуха в топку. Следовательно, быстродействзтащий регул тор 3 общего воздуха поддерживает оптимальный расход воздуха в топке котла со значительно более вы Составитель А.Булкин Редактор И.Горна  Техред Л.Сердюкова . Корректор А.Т скр

Заказ 3789/34 Тираж 494Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, зйп. Проектна , 4

сокой динамической точностью. Это а свою очередь приводит к тому, что корректирующий регул тор 2 практически не участвует в устранении возмущений по содержанию избыточного кислорода в дымовых газах, вызванных колебани ми расходов воздуха и топлива . В функции корректирующего регул тора 2 входит формирование задани  регул тору 3 общего воздуха, а также устранение возмзпцений по содержанию кислорода в дымовьк газах, вызванных резким нарушением плотности топочной камеры и кач-естба сжигаемого топлива,,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ автоматического регулировани  подачи воздуха в топку котла путем измерени  сигналов по расходам топлива, воздуха и избытка воздуха, определ емого по содержанию кислорода в уход щих газах, и воздействи  на направл ющий аппарат дутьевого вентил тора, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности, измерение сигналов по расходам топлива, воздуха и содержанию кислорода производ т на двух топочных режимах работы котла и с учетом полученных сигналов определ ют параметры , косвенно характеризующие теоретически необходимое количество воздуха дл  сжигани  топлива и количество поступившего в топку в виде присосов неорганизованно поданного воздуха , и по последним корректируют .

   сигнал по избытку воздуха.