SU1618977A1

SU1618977A1 - Method of controlling superheated steam temperature in steam generator

Info

Publication number: SU1618977A1
Application number: SU874259691A
Authority: SU
Inventors: Владимир Вячеславович Добров; Юрий Иосифович Розенгарт; Александр Дмитриевич Сергеев; Валентина Алексеевна Дудкина; Виктор Гафурович Шакирьянов; Виктор Георгиевич Рязанцев; Александр Алексеевич Бурков
Priority date: 1987-06-09
Filing date: 1987-06-09
Publication date: 1991-01-07

Abstract

Изобретение относитс к теплоэнергетике и позвол ет повысить точность регулировани температуры перегретого пара в парогенераторе путем вычислени в блоках умножени 2, 5 и 8 стехиометрического объема дымовых .газов, получаемых при сжигании природного, доменного и коксовых газов, расход которых измер етс датчиками 1, 4 и 7, а удельный стехиометрический объем устанавливаетс задатчиками 3, 6 и 9, а в блоках умножени 10, 12 и 14 расхода воздуха , необходимого дл сжигани этих газов в стехиометрических услови х,устанавливаемых задатчиками 11, 13 и 15. В сумматорах 16 и 17 определ ют общие стехиометри- ческче расходы дымовых газов и воздуха ч их разность, которую сначала сумми; уют с общим расходом воздуха, измер емым датчиком 18 в сумматоре 19, а затем умножают в блоке 24 на разность температур дымовых газов до и после пароперегревател и затем дел т в блоке 25 на расход пара и по полученному сигналу корректируют расходы охлаждающей воды с помощью регул торов 28 и 34. 1 ил. о /The invention relates to a power system and improves the accuracy of controlling the temperature of superheated steam in a steam generator by calculating in multipliers 2, 5 and 8 the stoichiometric volume of flue gases produced by burning natural, blast furnace and coke oven gases, the flow rate of which is measured by sensors 1, 4 and 7, and the specific stoichiometric volume is set by setting units 3, 6, and 9, and in units of multiplication 10, 12, and 14, the air flow required for burning these gases under stoichiometric conditions set by setting units 11, 13, and 15. In adders 16 and 17, the total stoichiometric flow rates of flue gases and air are defined, their difference, which is first in sums; comfort with the total air flow measured by the sensor 18 in the adder 19, and then multiplied in block 24 by the temperature difference between the flue gases before and after the superheater and then divided in block 25 by the steam flow and by the received signal adjust the flow of cooling water by adjusting tori 28 and 34. 1 Il. about /

Description

Изобретение относится к теплоэнергии и может быть использовано при управлении температурой перегретого пара в парогенераторе, имеющем многоступенчатый пароперегреватель с установленным между его ступенями поверхностным и впрыскивающим или двумя впрыскивающими пароохладителями.The invention relates to heat energy and can be used to control the temperature of superheated steam in a steam generator having a multi-stage superheater with a surface and injection or two injection desuperheaters installed between its steps.

Целью изобретения является повышение точности регулирования.The aim of the invention is to improve the accuracy of regulation.

На чертеже представлена схема реализации способа.The drawing shows a diagram of the implementation of the method.

Схема содержит датчик 1 расхода природного газа, блок 2 умножения и задатчик 3 величины удельного объема дымовых газов, образующихся при сжигании 1 м³ природного газа в стехиометрических условиях, датчик 4 расхода доменного газа, блок 5 умножения и задатчик 6 величины удельного объема дымовых газов, образующихся при сжигании 1 м³ доменного газа в стехиометрических условиях, датчик 7 расхода коксового газа, блок 8 умножения и задатчик 9 величины удельного объема дымовых газов, образующихся при сжигании 1 м³ коксового газа в стехиометрических условиях, бдок 10 умножения и задатчик 11 величины удельного объема воздуха, необходимого для сжигания 1 м³ природного газа в стехиометрических условиях, блок 12 умножения и задатчик 13 величины удельного объема воздуха, необходимого для сжигания 1 м³ доменного газа в стехиометрических условиях, блок 14 умножения и задатчик 15 величины удельного объема воздуха, необходимого для сжигания 1 м³ коксового газа, блоки 16 и 17 суммирования, датчик 18 общего расхода воздуха, блок 19 суммирования, датчик 20 температуры дымовых газов до пароперегревателя 21 и датчик 22 температуры газов после пароперегревателя 21, блок 23 суммирования, блоки умножения 24 и деления 25, датчик 26 расхода пара и блок 27 дифференцирования, регулятор 28, датчик 29 температуры пара на входе в последнюю сту-пень пароперегревателя 21, блок 30 дифференцирования, датчик 31 температуры пара на выходе из пароперегревателя, клапан 32 впрыска охлаждающей воды в впрыскивающий пароохладитель 33, регулятор 34, датчик 35 расхода и регулирующие органы 36 и 37 подачи охлаждающей воды в впрыскивающий пароохладитель 38.The scheme contains a sensor 1 for the consumption of natural gas, a multiplication unit 2 and a setpoint 3 for the specific volume of flue gases generated by burning 1 m ^{3 of} natural gas under stoichiometric conditions, a blast furnace gas rate sensor 4, a multiplication unit 5 and a setter 6 for the specific volume of flue gases, formed in the combustion of 1 ^m3 of blast furnace gas to stoichiometric conditions, the sensor 7, coke oven gas flow rate, the multiplication unit 8 and the dial 9 magnitude specific flue gas volume generated during combustion of 1 ^m3 of coke oven gas in stoichiometric yc oviyah, bdok 10 multiplications and dial 11 value of the specific volume of air required for the combustion of 1 ^m3 natural gas to stoichiometric conditions, the block 12, multiplication and dial 13 value of the specific volume of air required for the combustion of 1 ^m3 of blast furnace gas to stoichiometric conditions, the block 14 multiplication and adjuster 15 of the specific volume of air required for burning 1 m ^{3 of} coke oven gas, totalization units 16 and 17, total air flow sensor 18, totalization unit 19, flue gas temperature sensor 20 to the superheater 21 and the sensor IR 22 of the gas temperature after the superheater 21, the summing unit 23, the multiplication units 24 and the division 25, the steam flow sensor 26 and the differentiation unit 27, the regulator 28, the steam temperature sensor 29 at the entrance to the last step of the superheater 21, the differentiation unit 30, the sensor 31, the steam temperature at the outlet of the superheater, the cooling water injection valve 32 into the injection desuperheater 33, the regulator 34, the flow sensor 35 and the regulating bodies 36 and 37 for supplying cooling water to the injection desuperheater 38.

Схема работает следующим образом. Сигнал от датчика 1, измеряющего расход природного газа, поступает на первый вход блока 2 умножения, на второй вход которого поступает сигнал от задатчика 3 величины удельного объема дымовых газов, образующихся при сжигании 1 м³ природного газа в стехиометрических условиях, а выходной сигнал представляет собой расход дымовых газов, образующихся при сжигании измеренного расхода природного газа в стехиометрических условиях. Аналогично датчик 4, блок 5 умножения, задатчик 6 служат для определения расхода дымовых га зов, образующихся при сжигании в стехиометрических условиях измеренного расхода доменного газа, а датчик 7, блок 8 умножения, задатчик 9 служит для определения расхода дымовых газов, образующихся при сжигании измеренного расхода коксового газа в стехиометрических условиях.The scheme works as follows. The signal from the sensor 1, which measures the flow rate of natural gas, is fed to the first input of the multiplication unit 2, the second input of which receives a signal from the setter 3 of the specific volume of flue gases generated during the combustion of 1 m ^{3 of} natural gas in stoichiometric conditions, and the output signal is the consumption of flue gases generated by burning the measured consumption of natural gas in stoichiometric conditions. Similarly, the sensor 4, the multiplication unit 5, the setter 6 are used to determine the flow rate of the flue gases generated during the stoichiometric combustion of the measured blast furnace gas flow, and the sensor 7, the multiplication unit 8, the setter 9 serves to determine the flow rate of the flue gases generated during the measurement coke oven gas flow in stoichiometric conditions.

Сигнал с датчика 1 поступает также на первый вход блока 10 умножения, на второй вход которого поступает сигнал от задатчика 11 величины удельного объема воздуха, необходимого для сжигания 1 м³ природного газа в стехиометрических условиях, а выходной сигнал представляет собой расход воздуха на сжигание в стехиометрических условиях измеренного расхода природного газа. Аналогично датчик 4, блок 12 умножения, задатчик 13 служат для определения расхода воздуха на сжигание в стехиометрических условиях измеренного расхода доменного газа, а датчик 7, блок 14 умножения, задатчик 15 служат· для определения расхода воздуха на сжигание в стехиометрических условиях измеренного расхода коксового газа.The signal from the sensor 1 is also fed to the first input of the multiplication unit 10, the second input of which receives a signal from the setter 11 of the specific volume of air required to burn 1 m ^{3 of} natural gas under stoichiometric conditions, and the output signal represents the air flow for combustion in stoichiometric conditions of the measured consumption of natural gas. Similarly, the sensor 4, the multiplication unit 12, the setter 13 are used to determine the air consumption for combustion in stoichiometric conditions of the measured flow of blast furnace gas, and the sensor 7, the multiplication unit 14, the setter 15 are used to determine the air flow for combustion in the stoichiometric conditions of the measured coke oven gas consumption .

Выходные сигналы блоков 2, 5 и 8 умножения поступают соответственно на первый, второй, третий входы сумматора 16, формирующего сигнал по расходу дымовых газов, образующихся при сжигании в стехиометрических условиях всех видов топлива, поступающих в топку парогенератора. Выходные сигналы блоков 10, 12 и 14 умножения поступают соответственно на первый, второй, третий входы блока 17 суммирования, формирующего сигнал по расходу воздуха, прошедшего на сжигание в стехиометрических условиях -«всех типов топлива измеренного расхода. Выходной сигнал блока 16 суммирования и сигнал от датчика 18 расхода воздуха, поступающего в топку, поступают на суммирующие входы блока 19 суммирования, а выходной сигнал блока 17 суммирования на вычитающий вход блока 19 суммирования, выходной сигнал которого представляет собой величину возмущающего воздействия, возникающего при изменениях расходов видов топлива, поступающего· в парогенератор.The output signals of multiplication units 2, 5, and 8 are respectively supplied to the first, second, third inputs of the adder 16, which generates a signal for the consumption of flue gases generated during stoichiometric combustion of all types of fuel entering the furnace of the steam generator. The output signals of the multiplication units 10, 12, and 14 are respectively supplied to the first, second, third inputs of the summing unit 17, which generates a signal for the air flow rate that was burned under stoichiometric conditions - “of all types of fuel of the measured flow rate. The output signal of the summing unit 16 and the signal from the air flow sensor 18 entering the furnace are fed to the summing inputs of the summing unit 19, and the output signal of the summing unit 17 is input to the subtracting input of the summing unit 19, the output signal of which is the amount of disturbance arising from changes expenses of the types of fuel entering the steam generator.

Сигнал датчика 20 температуры дымовых газов на входе пароперегревателя 21, а также сигнал датчика 22 температуры, дымовых газов на выходе пароперегревателя поступают соответственно на суммирующий и вычитающий входы блока 23 суммирования, выходной сигнал которого представляет собой разность температур дымовых газов на входе и выходе пароперегревателя. Выход блока 23 суммирования подключен к первому входу блока 24 умножения. Второй вход последнего соединен с выходом блока 19 суммирования, а выходной сигнал представляет собой произведение величины возмущающего воздействия на разность температур дымовых газов на входе и выходе пароперегревателя, т. е. величину, ха1618977 рактеризующую количество тепла, переданное пароперегревателю при сжигании в топке измеренных расходов всех видов топлива с измеренным расходом воздуха.The signal of the flue gas temperature sensor 20 at the inlet of the superheater 21, as well as the signal of the temperature sensor 22, flue gases at the outlet of the superheater are respectively fed to the summing and subtracting inputs of the summing unit 23, the output signal of which is the temperature difference between the flue gases at the inlet and outlet of the superheater. The output of the summing unit 23 is connected to the first input of the multiplication unit 24. The second input of the latter is connected to the output of the summing unit 19, and the output signal is the product of the magnitude of the disturbing effect on the temperature difference of the flue gases at the inlet and outlet of the superheater, i.e., the quantity characterizing the amount of heat transferred to the superheater when the types of fuel with a measured air consumption.

На первый вход блока 25 деления поступает выходной сигнал блока 24 умножения, на второй вход — сигнал датчика 26, измеряющего расход пара на выходе пароперегревателя. Выходной сигнал блока 25 деления, представляющий собой корректирующий сигнал отношение произведения величины возмущающего воздействия на разность температур дымовых газов на входе и выходе пароперегревателя к расходу пара, поступает на вход блока 27 дифференцирования. Сформированный этим блоком выходной сигнал поступает на первый вход регулятора 28. Сигнал от датчика 29 температуры пара на входе в последнюю ступень пароперегревателя поступает на вход блока 30 дифференцирования, выходной сигнал „ которого, представляющий собой скорость изменения температуры пара на входе в последнюю ступень пароперегревателя, поступает на второй вход регулятора 28. На третий его вход поступает сигнал от датчика 31 температуры пара на выходе из пароперегревателя. Регулятор 28 воздействует на клапан 32 впрыска во впрыскивающий пароохладитель 33.The output of the multiplication unit 24 is supplied to the first input of the division unit 25, and the signal from the sensor 26, which measures the flow rate of steam at the outlet of the superheater, is supplied to the second input. The output signal of the division unit 25, which is a correction signal, the ratio of the product of the magnitude of the disturbing effect on the temperature difference of the flue gases at the inlet and outlet of the superheater to the steam flow, is fed to the input of the differentiation unit 27. The output signal generated by this unit is supplied to the first input of the controller 28. The signal from the steam temperature sensor 29 at the entrance to the last stage of the superheater is fed to the input of the differentiation unit 30, the output signal of which, which is the rate of change of the temperature of the steam at the entrance to the last stage of the superheater, to the second input of the controller 28. At its third input, a signal is received from the steam temperature sensor 31 at the outlet of the superheater. The controller 28 acts on the injection valve 32 into the injection desuperheater 33.

Регулятор 34 получает сигналы от блока 25 деления и от датчика 35 расхода охлаждающей воды и воздействует на регулирующие органы 36 и 37 подачи охлаждающей воды в поверхностный пароохладитель 38The controller 34 receives signals from the division unit 25 and from the cooling water flow sensor 35 and acts on the regulating bodies 36 and 37 of the cooling water supply to the surface desuperheater 38

Предлагаемый способ повышает точность регулирования за счет того, что в условиях совместного сжигания нескольких видов топлива, сопровождающегося глубокими и час6 тыми изменениями расходов вида топлива, регулирующее воздействие на подачу охлаждающей воды, связанное с этими возмущениями, формируется одновременно с изменением расходов видов топлива.The proposed method improves the accuracy of regulation due to the fact that under the conditions of joint combustion of several types of fuel, accompanied by deep and frequent changes in fuel consumption, the regulatory effect on the supply of cooling water associated with these disturbances is formed simultaneously with a change in fuel consumption.

Claims

Claim

A method of controlling the temperature of superheated steam in a steam generator operating simultaneously on several fuels and having a multi-stage superheater and desuperheaters installed between its stages by changing the flow rate of cooling water for the last desuperheater - by changing the temperature of steam ¹⁵ at the outlet of the superheater, the rate of change the steam temperature at the outlet of the desuperheater, the rate of change of the temperature of the steam at the entrance to the last stage of the superheater, and the rate of change parameter, and for the penultimate desuperheater, by changing the flow rate of cooling water and changing the correction parameter, characterized in that, in order to increase the accuracy of regulation, the flow rates of steam and total air, the temperature difference of the flue gases before and after the superheater, and the flow rates of each type of fuel, the latter determine the stoichiometric flow rates of air and flue gas _; the call and their difference, which is first summarized by the total air flow rate, then multiplied by the temperature difference of the flue gases before and after the superheater, then divided by the steam flow rate and the received signal is used as a correction parameter.