SU1698583A1 - Automatic control system of boiler total air flow rate - Google Patents
Automatic control system of boiler total air flow rate Download PDFInfo
- Publication number
- SU1698583A1 SU1698583A1 SU894759737A SU4759737A SU1698583A1 SU 1698583 A1 SU1698583 A1 SU 1698583A1 SU 894759737 A SU894759737 A SU 894759737A SU 4759737 A SU4759737 A SU 4759737A SU 1698583 A1 SU1698583 A1 SU 1698583A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- adder
- air
- boiler
- total air
- signal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к теплоэнергетике . Целью изобретени вл етс повышение экономичности работы котла и надежности системы управлени . Это достигаетс тем, что датчик 1 химнедожога подключен через сумматор 7, нелинейный элемент 5 и динамический блок 6 к регул тору 4 общего воздуха, к другим входам которого подключены датчики 2 и 3 расхода общего воздуха и топлива. Причем датчик 2 расхода общего воздуха подключен также к сумматору 7, а динамический блок 6 выполнен в виде интегрирующего звена Нелинейный элемент 5 имеет зону нечувствительности, соответствующую оптимальному коэффициенту избытка воздуха; поэтому корректировка расхода воздуха по величине сигнала датчика 1 химнедожога в процессе регулировани происходит только в том случае, когда сигнал на выходе сумматора 7 не попадает в зону нечувствительности нелинейного элемента 5. 2 ил. К исполнительномуThis invention relates to a power system. The aim of the invention is to improve the efficiency of the boiler and the reliability of the control system. This is achieved by connecting the sensor 1 of the dry-burn through the adder 7, the non-linear element 5 and the dynamic block 6 to the common air controller 4, to the other inputs of which the sensors 2 and 3 of the total air and fuel are connected. Moreover, the sensor 2 flow of total air is also connected to the adder 7, and the dynamic unit 6 is designed as an integrating element. The nonlinear element 5 has a dead zone corresponding to the optimal coefficient of excess air; Therefore, the adjustment of air flow by the magnitude of the signal from the chemical burner 1 during the adjustment process occurs only when the signal at the output of the adder 7 does not fall into the dead band of the nonlinear element 5. 2 Il. To executive
Description
OsOs
юYu
0000
елate
0000
ыs
Изобретение относитс к теплоэнергетике и может быть использовано на котлоаг- регатах районных и промышленных котельных.The invention relates to a power system and can be used on boiler regatta of district and industrial boiler houses.
Известны автоматические системы регулировани расхода общего воздуха, содержащие датчики измерени расхода воздуха, кислорода и химнедожога, регул тор общего воздуха, сумматор. Данные системы автоматического регулировани не позвол ют поддерживать оптимальное соотношение топливо - воздух ввиду того, что содержание кислорода в газах не будет соответствовать действительному значению из-за присосов воздуха в газовом тракте котла до места замера.Automatic systems for regulating the flow of total air are known, comprising sensors for measuring the flow of air, oxygen and dry burn, a regulator of total air, an adder. These automatic control systems do not allow maintaining the optimum ratio of fuel to air due to the fact that the oxygen content in the gases will not correspond to the actual value due to the air suction in the gas path of the boiler to the point of measurement.
Наиболее близким техническим решением вл етс система управлени процессом горени , содержаща датчики расхода общего воздуха, топлива, регул тор общего воздуха, сумматор, нелинейный элемент и динамический блок, причем датчики расходов общего воздуха и топлива подключены к регул тору общего воздуха. Недостатком данной системы вл етс то, что, отрабатыва жесткое задание в широком диапазоне нагрузок котла и изменений его состо ни , она не способна выйти в область минимальных избытков воздуха, т.е. система не способна вести поиск области оптимального процесса горени .The closest technical solution is a combustion process control system comprising common air flow, fuel flow sensors, a common air controller, an adder, a nonlinear element and a dynamic unit, with common air flow and fuel flow sensors connected to a common air controller. The disadvantage of this system is that, by working out a hard task in a wide range of boiler loads and changes in its state, it is not able to reach the region of minimal excess air, i.e. The system is not able to search for an area of optimal combustion.
Целью изобретени вл етс повышение экономичности работы котла и надежности системы управлени .The aim of the invention is to improve the efficiency of the boiler and the reliability of the control system.
Поставленна цель достигаетс тем, что выход датчика химнедожога подключен через сумматор, нелинейный элемент и динамический блок к регул тору общего воздуха, причем выход датчика расхода общего воздуха соединен с входом сумматора, а дина- мический блок выполнен в виде интегрирующего звена.The goal is achieved by connecting the output of the dry burn sensor through an adder, a non-linear element and a dynamic unit to the common air controller, the output of the common air flow sensor connected to the input of the adder, and the dynamic unit is designed as an integrator.
На фиг. 1 изображена структурна схема системы регулировани расхода общего воздуха котла; на фиг.2 - характеристика нелинейного элемента.FIG. 1 shows a block diagram of a system for regulating the total air flow of the boiler; figure 2 - characteristic of the nonlinear element.
Система включает датчики химнедожога 1, расходов общего воздуха 2 и топлива 3, регул тор 4 общего воздуха, нелинейный элемент 5, динамический блок 6 и сумматор 7. Датчик 1 химнедожога через сумматор 7, нелинейный элемент 5 и динамический блок 6 подключен к регул тору 4 расхода общего воздуха, второй и третий входы которого соединены с выходами соответственно датчиков расхода общего воздуха 2 и топлива 3, причем датчик 2 расхода общего воздуха подключен к сумматору 7.The system includes sensors of dryburner 1, flow rates of total air 2 and fuel 3, regulator 4 of common air, nonlinear element 5, dynamic block 6 and adder 7. Sensor 1 chemical burner through adder 7, nonlinear element 5 and dynamic block 6 is connected to controller 4 total air flow, the second and third inputs of which are connected to the outputs, respectively, of the flow sensors of the total air 2 and fuel 3, and the sensor 2 of the total air flow is connected to the adder 7.
Систем автоматического регулировани расхода общего воздуха работает следующим образом,The system of automatic control of the total air flow works as follows
При отсутствии в продуктах сгорани In the absence of combustion products
химнедожога (по окиси углерода СО), что св зано с избыточной подачей воздуха QB в топку котла, на выходе датчика 1 химнедожога имеем нулевой сигнал, а на выходе сумматора 7 - сигнал д. Сигнал д представл ет собой масштабированный сигнал по расходу общего воздуха отдатчика 2, т.е. д - аг QB , где as - масштабный коэффициент сумматора 7, Так как нижн и верхн границы зоны нечувствительности нелинейного элемента 5 задаютс соответственно как б и 2 д (см. фиг.2), то на выходе нелинейного элемента 5 будем иметь сигнал U . Последний поступает на вход динамического блока 6, где на выходе после егоchemical burn (carbon monoxide CO), which is associated with excessive air supply QB to the boiler furnace, the output of chemical burn sensor 1 has a zero signal, and the output of adder 7 has a signal g. The signal d is a scaled signal according to the total air flow of the transmitter 2, i.e. d - ag QB, where as is the scale factor of the adder 7, Since the lower and upper borders of the deadband of the nonlinear element 5 are set respectively to b and 2 d (see Fig. 2), then at the output of the nonlinear element 5 we will have a signal U. The latter is fed to the input of the dynamic block 6, where the output after it
интегрировани , имеем:integrating, we have:
Дов АоВо + т Judt Да|0 -4 (i) о оDov AooB + T Judt Yes | 0-4 (i) o o o
где Д QBO - значение сигнала, соответству- ющее предыдущему состо нию интегратора 6;where D QBO is the signal value corresponding to the previous state of integrator 6;
Т - посто нна интегрировани динамического блока (интегратора) 6; °T is the integration constant of the dynamic unit (integrator) 6; °
t - врем , по которому производитс интегрирование.t is the time over which integration is performed.
Сигнал Д QI подают на вход регул тора 4 общего воздуха, где его суммируют с сигналами по расходу общего воздуха QB и расходу топлива Вт. Далее суммарный сигнал рассогласовани е Вт - QB + ДОв преобразуют по заданному закону управлени в управл ющее воздействие / . Так как сигнал ДОВ измен етс (уменьшаетс ввидуThe signal D QI is fed to the input of the regulator 4 of the general air, where it is summed with the signals on the flow of the total air QB and the fuel consumption of watts. Further, the total error signal W - QB + DOC is converted according to a given control law into a control action /. As the ORD signal changes (decreases due to
1 т1 t
того, что Y /dt уменьшаетс , это вызывает соответствующее изменение и величины рассогласовани , е. 0. В процессе регулировани осуществл етс компенсаци этого изменени за счет уменьшени расхода общего воздуха QB. Это приведет к неполному сгоранию топлива и по влению в дымовых газах на выходе из топки продуктов неполного сгорани - окиси углерода (СО). В результате этого на выходе датчика 1 получимthe fact that Y / dt is reduced, this causes a corresponding change in the magnitude of the error, e. 0. In the adjustment process, this change is compensated by reducing the flow of total air QB. This will lead to incomplete combustion of fuel and the appearance in the flue gases at the exit of the furnace of products of incomplete combustion - carbon monoxide (CO). As a result, at the output of sensor 1, we get
сигнал по СО, отличный от нул , а на выходе сумматора 7 - сигнал Д СО - д . При этом с ростом величины химнедожога сигнал U на выходе нелинейного элемента 5 стремитс к величине, при которой (см. фиг.2) концентраци попадает в зонуДН нечувствительности нелинейного элемента 5, т.е. U 0. Зона нечувствительности ДН формируетс таким образом, чтобы она соответствовала оптимальному коэффициентуa signal for CO, different from zero, and at the output of the adder 7 - a signal D CO - d. At the same time, as the value of chemical burns increases, the signal U at the output of nonlinear element 5 tends to the value at which (see FIG. 2) the concentration falls into the dead band of nonlinear element 5, i.e. U 0. The deadband of the beam is formed in such a way that it corresponds to the optimal coefficient
избытка воздуха в топке котла, а значит максимальной экономичности работы котла . Этому режиму работы котла соответствует определенное содержание продуктов неполного сгорани (окиси углерода) в дымовых газах4 на выходе из топки. Так как на выходе нелинейного элемента 5 сигнал U 0, т.е. величина химнедожога, соответствует оптимальной величине, то согласно (1) AQi const и е 0, и на этом процесс регулировани прекращаетс . При превышении величины химнедожога сверх оптимального на выходе датчика 1 имеем смгнал СО 2 д. вследствие этого сигнал AQB измен етс (увеличиваетс ввиду того,excess air in the furnace of the boiler, and therefore the maximum efficiency of the boiler. This mode of operation of the boiler corresponds to a certain content of products of incomplete combustion (carbon monoxide) in the flue gases4 at the outlet of the furnace. Since the output of the nonlinear element 5 is a signal U 0, i.e. Since the value of chemical burns corresponds to the optimal value, then according to (1) AQi const and e 0, and the regulation process is terminated there. If the value of the dryburn exceeds the optimum value at the output of sensor 1, we have cm 2 CO 2. As a result, the AQB signal changes (increases due to
что /Udt увеличиваетс ), и соогветсгоthat / udt is increased) and according to
венно измен етс величина рассогласовани , . Компенсаци этаго изменени , и отличие от случа отсутстви химнедожога, осуществл етс путем увеличени расхода QB общего воздуха. Это ведет к снижению химнедожога (СО) до величины, при которое сигнал на выходе нелинейного элемента 5 U 0 и величина A QB const, a e 0. Как только величина химнедожога попадает и оптимальную зону, процесс регулировани прекращаетс .The magnitude of the mismatch varies significantly. Compensation for this change, and in contrast to the absence of a dry burn, is accomplished by increasing the flow rate QB of the total air. This leads to a decrease in the dry burn (CO) to a value at which the signal at the output of the nonlinear element 5 U 0 and the value A QB const, a e 0. Once the value of the dry burn enters the optimal zone, the control process is terminated.
Таким образом, если содержание продуктов неполного сгорани в газах на выхо-. де из топки не соответствует оптимальному значению, то система регулировани формирует итерационный сигнал AQB с шагом / UdtThus, if the content of products of incomplete combustion in the gases at the outlet. Since the furnace does not correspond to the optimal value, the control system generates an iterative AQB signal in increments of / Udt
о about
иand
приводит соотношение топливо- воздух, к оптимальному значению.leads the ratio of fuel to air to the optimum value.
Формирование значени S посредством сигнала по расходу общего воздуха QB позвол ет, во-первых, получить итерационный шаг регулировани , пропорциональ1 т ный Y/Udt, и зону нечувствительностиFormation of the value S by a signal on the flow of total air QB allows, firstly, to obtain an iterative step of regulation, proportional to Y / Udt, and the dead zone
о about
АН , завис щие от нагрузки котла, качества исходного топлива, во-вторых, обеспечить динамическую коррекцию шага итераций. Это определ етс тем, что содержание избыточного кислорода,обеспечивающее максимальную экономичность при полном сгорании топлива, не вл етс величиной посто нной, а зависит от р да факторов , таких как нагрузка котла и состав топлива. Так, при снижении нагрузки котла уменьшаетс и общее количество воздуха, подаваемое в топке котла, вследствие чегоAH, depending on the load of the boiler, the quality of the original fuel, and secondly, to ensure the dynamic correction of the iteration step. This is determined by the fact that the content of excess oxygen, which ensures maximum efficiency during full combustion of the fuel, is not constant, but depends on a number of factors, such as boiler load and fuel composition. Thus, by reducing the load on the boiler, the total amount of air supplied in the boiler’s furnace decreases, as a result
ухудшаютс услови смесеобразовани и горени топлива. Это же вл етс причиной того, что с понижением нагрузки котла зона оптимальной концентрации СО смещаетс в область более низких значений (см. фиг.2). Кроме того, в этом случае уменьшаетс величина итерационного шагаconditions of mixing and burning fuel deteriorate. This is also the reason why, with a decrease in the load on the boiler, the zone of optimal concentration of CO shifts to a region of lower values (see Fig. 2). In addition, in this case, the magnitude of the iterative step is reduced.
i|i |
ТT
Udt , чтоUdt that
позвол ет осуществл ть более тонкий поиск оптимальной зоны СО в услови х ухудшени условий сжигани топлива.allows for a more subtle search for the optimal CO zone under conditions of deteriorating fuel combustion conditions.
Динамическа корректировка шага ите1 t. рации Y j Udt обеспечиваетс тем, что сиг оDynamic step adjustment is 1t. radios Y j Udt is provided by the fact that
нал по расходу воздуха QB вл етс опережающим по отношению к более инер- ционнопу сигналу по химнедожогу. Это позвол ет упредите воз-мущающее воздействие по «агрузке котла, в значит осуществл ть более качественное регулировани расхода общего воздуха.Air consumption QB is leading in relation to a more inertial signal in chemical burns. This allows a forerunner to the impact of the boiler load, which means better control of the total air flow.
Предлагаема система автоматического регулировани расхода воздуха котла полностью реализуетс на широко используемой а энергетике регулирующей аппаратуре КАСКАД или КАСКАД-2.The proposed system of automatic control of the boiler air flow rate is fully implemented on the widely used KASKAD or KASKAD-2 control equipment in power engineering.
Экономическа эффективность от внед- ренир на котлах предлагаемой системы регулировани будет обеспечиватьс ,, во-первых, снижением суммарных потерь теплоты с уход щими газами и химической неполноты сгорани , и, во-вторых, снижением потери, вызванной затратами электроэнергии на г гу и дутье. По экспертным оценкам дл котла ГМ-50-1 это позволит получить экономию топлива пор дка 0,3- 0,5% или 2000-3000 рублей в год.The economic efficiency of the introduction of the proposed control system on the boilers will be ensured, firstly, by reducing the total heat loss from the flue gases and chemical incompleteness of combustion, and, secondly, by reducing the losses caused by electricity and gas consumption per blast. According to expert estimates for the GM-50-1 boiler, this will provide fuel savings of the order of 0.3-0.5% or 2000-3000 rubles per year.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894759737A SU1698583A1 (en) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | Automatic control system of boiler total air flow rate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894759737A SU1698583A1 (en) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | Automatic control system of boiler total air flow rate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1698583A1 true SU1698583A1 (en) | 1991-12-15 |
Family
ID=21479909
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894759737A SU1698583A1 (en) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | Automatic control system of boiler total air flow rate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1698583A1 (en) |
-
1989
- 1989-11-20 SU SU894759737A patent/SU1698583A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР Nfe 1035347, кл. F 24 F 5/00, 1983. Авторское свидетельство СССР № 1353981, кл. F 23 N 1/00, 1985. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4362499A (en) | Combustion control system and method | |
US4138725A (en) | Automatic fuel combustion control method and system | |
US4516929A (en) | Method for controlling oxygen density in combustion exhaust gas | |
CN103593578A (en) | Flue suction force feedback setting method in coke oven heating combustion process | |
SU1698583A1 (en) | Automatic control system of boiler total air flow rate | |
US4531905A (en) | Optimizing combustion air flow | |
RU2027110C1 (en) | Method of automatic combustion control in thermal units | |
JPH0579622A (en) | Method for controlling combustion by control of oxygen concentration in combustion furnace | |
US4575334A (en) | Loss minimization combustion control system | |
KR880001507B1 (en) | Combustion control system for loss minimization | |
JP3023255B2 (en) | Exhaust gas concentration control device | |
KR100804233B1 (en) | Oxygen concentration control method in case of firing multiple fuels | |
JP2947677B2 (en) | Exhaust gas concentration control device | |
JPS5813809B2 (en) | Combustion control method using low excess air | |
KR20040056883A (en) | Apparatus and method for controlling air flowrate in a firing furnace | |
SU1615475A1 (en) | Method of controlling the process of combustion of gas and fuel oil in power plant steam generators | |
JPS62206320A (en) | Air-fuel ratio control device of furnace | |
SU1339383A1 (en) | Method of controlling combustion of fuel in multizone continuous furnace | |
SU1213314A1 (en) | Method of controlling delivery of air into furnace of steam generator | |
JPS5817373B2 (en) | Combustion control method using oxygen concentration control in combustion furnace | |
SU1573308A1 (en) | Automatic control system for feeding air to subfurnace of power processing waste-heat boiler | |
JPS60263014A (en) | Combustion controlling method | |
JPS604724A (en) | Combustion method by oxygen-enriched air for combustion | |
JPS5592804A (en) | Method of burning at two-stage combustion burner | |
JPH0321808B2 (en) |