SU1760242A1

SU1760242A1 - Boiler drum level automatic control system

Info

Publication number: SU1760242A1
Application number: SU904822047A
Authority: SU
Inventors: Игорь Всеволодович Житкевич
Priority date: 1990-01-25
Filing date: 1990-01-25
Publication date: 1992-09-07

Abstract

Использование: системы автоматического регулировани теплоэнергетических процессов. Сущность: система автоматического регулировани уровн в барабане котла , содержаща измерительные преобразователи 3, 4 и 2 расхода пара, питательной воды и уровн в барабане, подключенные через сумматор 1 к входу регулирующего прибора 8, выход которого соединен через усилительно-коммутационный блок 9 с исполнительным механизмом 10 регулирующего клапана, дополнительно снабжена двум функциональными преобразовател ми 5 и 6 и измерительным преобразователем 7 давлени о барабане котла, причем выход измерительного преобразовател 7 через функциональный преобразователь 6 подключен к второму входу регулирующего прибора 8. а к третьему входу последнего через функциональный преобразователь 5 подключен измерительный преобразователь 3 расхода пара. 1 ил. ЁUse: system of automatic regulation of heat and power processes. SUBSTANCE: automatic level control system in a boiler drum, containing measuring transducers 3, 4 and 2 of steam consumption, feed water and drum level, connected through an adder 1 to an input of a regulating device 8, the output of which is connected through an amplifying switching unit 9 with an actuator 10 of the control valve, additionally equipped with two functional converters 5 and 6 and a pressure transmitter 7 for the boiler drum, and the output of the transmitter 7 is black of the function generator 6 is connected to the second input of the regulating device 8 and to the third input of the latter through the function generator 5 connected to the transmitter 3 steam flow. 1 il. Yo

Description

Изобретение относитс к теплоэнергетике , а более конкретно к устройствам регулировани уровн в барабанах котлов. Примен етс дл комплектовани блочных энергоустановок.The invention relates to a power system, and more specifically to level control devices in boiler drums. Used for picking block power plants.

Известен регул тор уровн в барабане котла, построенный по типовой схеме, примен емой в отечественной и зарубежной практике, содержащий измерительные преобразователи уровн в барабане, расхода питательной воды, расхода пара, сумматор, к которому подключены выходные сигналы измерительных -преобразователей уровн в барабане, расхода питательной воды и пара , регулирующий прибор и исполнительный механизм 1. Регулируемым параметром здесь, как и в за вл емом регул торе , вл етс уровень в барабане котла.Known level regulator in the drum of the boiler, built according to the standard scheme used in domestic and foreign practice, containing measuring transducers of the level in the drum, feed water flow, steam flow, adder, to which the output signals of measuring-level transducers in the drum are connected, flow feed water and steam, the regulating device and the actuator 1. The adjustable parameter here, as in the regulator, is the level in the boiler drum.

Так же, как и в за вл емом регул торе, закон регулировани формируетс с помощью жесткой обратной св зи по расходу питательной воды. Устройством ввода возмущающего воздействи по расходу генерируемого пара в регул торе, построенном по типовой схеме, вл етс пропорциональное звено, не допускающее каких-либо динамических преобразований этого воздействи . Регул тор, построенныи по типовой схеме, обеспечивает регулирование уровн при изменении нагрузки котла в широком диапазоне в плановом пор дке по диспетчерскому графику, т.е. с ограниченным темпом. При глубоких ступенчатых изменени х нагрузок, сбросах нагрузок, этот регул тор не справл етс с обеспечением требуемого качества регулировани и не поыAs in the claimed controller, the law of regulation is formed by hard feedback on the feedwater flow rate. The input device of the disturbing effect on the flow rate of the generated steam in the controller, built according to the typical scheme, is a proportional link, which does not allow any dynamic transformations of this effect. The controller, built according to the standard scheme, provides level control when the boiler load changes in a wide range in a planned order according to the dispatch schedule, i.e. with a limited pace. With deep step load changes, load drops, this regulator cannot cope with ensuring the required quality of regulation and

8eight

юYu

4 ГО4 GO

звоп ет удержать уровень в барабане о требуемых по технологическим услови м пределах и энергоблок в этих случа х аварийно останавливаетс автоматическими защитными устройствами. ТРМ самым ограничиваютс маневренные характеристики энергоблока в целом.it is necessary to keep the level in the drum at the limits required by the process conditions and the power unit in these cases is abnormally stopped by automatic protective devices. TPM is the most limited maneuvering characteristics of the unit as a whole.

Известен также модифицированный регул тор уровн , содержащий измерительные преобразователи уровн в барабане, расхода питательной воды, расхода пара и сумматор, регулирующий прибор и исполнительный механизм 2 В отличие от описанного выше регул тора жестка обратна св зь и возмущающее воздействие суммируютс независимо, их сумма подаетс на вход дифференциатора с достаточно большим временем дифференцировани , а выход дифференциатора подключен к входу сумматораA modified level controller is also known, which contains drum level transducers, feedwater flow, steam flow and an adder, a regulating device and an actuator 2 Unlike the above described controller, feedback is rigid and the disturbance is summed up independently, their sum is fed to the input of the differentiator with a sufficiently long differentiation time, and the output of the differentiator is connected to the input of the adder

Такои регул тор позвол ет повысить статическую точность регулировани , но все недостатки, св занные с регулированием уровн при сбросах нагрузки, изложенные выше и присущие регул тору, построенному по типовой схеме, этот регул тор сохран ет, ибо требование о достаточно большом времени дифференцировани оставл ет динамические свойства модифицированного регул тора уровн практически такими же, как и у регул гора, построенного по типовой схеме.Such a controller allows to increase the static accuracy of regulation, but all the disadvantages associated with level control during load drops, described above and inherent in a controller built according to a typical scheme, this controller retains, because the requirement of a sufficiently long differentiation time The dynamic properties of the modified level regulator are almost the same as those of the regulator, built according to the typical scheme.

Целью изобретени вл етс обеспечение удержани отклонений уровн в барабане котла в пределах, обусловленных технологическими требовани ми при глубоких сбросах нагрузок со стороны энергси- стемы, достигающих п тидес ти процентов номинальной, улучшение маневренных характеристик энергоблокаThe aim of the invention is to ensure that the level of deviations in the boiler drum is kept within the limits due to technological requirements during deep load drops on the side of the power system, reaching fifty percent of the nominal, improving maneuvering characteristics of the power unit.

Цель достигаетс тем, что в регул тор уровн в барабане котла, содержащий измерительные преобразователи уровн в барабане , расхода питательной воды, расхода пара, сумматор, к которому подключены выходные сигналы измерительных преобразователей уровн в барабане, расхода питательной воды и пара, регулирующий прибор, исполнительный механизм, введены измерительные и функциональные преобразователи , подключенные к входу регулирующего прибора, которые обеспечивают формирование дополнительных сигналов по скорости изменени давлени в барабане котла и по скорости изменени расхода пара. Введением этих двух дополнительных сигналов в регул торе обеспечиваетс удержание отклонений уровн в барабане котла в пределах обусловленныхThe goal is achieved by the fact that the level controller in the boiler drum, which contains measuring transducers in the drum, feedwater flow, steam flow, an adder to which the output signals of the drum level transducers are connected, feed water flow and steam, control device, actuator mechanism, introduced measuring and functional converters connected to the input of the regulating device, which provide the formation of additional signals on the rate of pressure change in arabane boiler and steam flow rate change. The introduction of these two additional signals in the controller ensures that the deviations of the level in the boiler drum are kept within the limits

технологическими требовани ми при глубоких сбросах нагрузки со стороны энергосистемы , достигающих п тидес ти процентов номинальной, и тем самым улучшаютс маневренные характеристики энергоблока.technological requirements for deep load sheddings on the part of the power system, reaching fifty percent of the nominal, and thereby improving the maneuvering characteristics of the power unit.

На чертеже показана структурна схема системы автоматического регулировани уровн в барабане котла.The drawing shows a block diagram of an automatic level control system in a boiler drum.

Система содержит сумматор 1, к входуThe system contains an adder 1, to the input

0 которого подключены измерительные преобразователи 2,3 и 4 соответственно уровн в барабане, расхода пара и питательной воды , дифференциаторы 5 и б, к входам которых подключены измерительные0 of which are connected measuring converters 2,3 and 4, respectively, of the level in the drum, steam and feedwater flow, differentiators 5 and b, the inputs of which are connected measuring

5 преобразователи 3 расхода пара и 7 давлени в барабане, регулирующий прибор 8. усилительно-коммутационной блок 9 и исполнительный механизм 10 регулирующего клапана.5 transducers 3 steam flow and 7 pressure in the drum, a regulating device 8. an amplification and switching unit 9 and an actuator 10 of a control valve.

0 Система работает следующим образом. При плановых изменени х нагрузки энергоблока не происходит отклонений давлени в барабане от номинального значени и скорость изменени нагрузки невелика.0 The system works as follows. With planned changes in the load of the power unit, there is no deviation of the pressure in the drum from the nominal value and the rate of change of the load is small.

5 Следовательно, сигналы с выходов дифференциаторов 5 и 6 равны нулю. При глубоких сбросах нагрузки резко измен етс даоле- ние и велика скорость изменени нагрузки, при этом вступают в работу дифференциа0 торы 5 и 6. С помощью дифференциатора 5 осуществл етс коррекци неблагопри тной динамической характеристики уровн в барабане при возмущении изменений нагрузки энергоблока. С помощью дифферен5 циатора 6 осуществл етс коррекци , св занна с резким изменением термодинамических параметров энергоносител при глубоких сбросах нагрузки. Фаза дополнительных сигналов должна быть выбрана5 Therefore, the signals from the outputs of the differentiators 5 and 6 are equal to zero. With deep load shedding, the augmentation changes dramatically and the rate of change of the load is high, and differential tori 5 and 6 come into operation. With the help of differentiator 5, the adverse dynamic characteristic of the drum level is disturbed when the load changes of the power unit are disturbed. With the help of differentialator 6, correction is carried out, which is associated with an abrupt change in the thermodynamic parameters of the energy carrier during deep load sheddings. The phase of the additional signals must be selected.

0 таким образом, чтобы при снижении расхода пара исполнительный механизм 10 открывал регулирующий питательный клапан так же, как и при увеличении давлени . Сумматор 1 формирует глубину жесткой обрат5 ной св зи и обеспечивает требуемую статическую точность регулировани . Если требуетс повышенна статическа точность , то сигналы по расходу пара и воды могут быть подключены к сумматору 1 через0 in such a way that, with a decrease in steam consumption, the actuator 10 opens the regulating feed valve in the same way as with increasing pressure. The adder 1 forms the depth of the hard feedback and provides the required static adjustment accuracy. If increased static accuracy is required, the signals for steam and water consumption can be connected to adder 1 via

0 дифференциатор с достаточно большим временем дифференцировани . Регулирующий прибор 8 осуществл ет динамическое преобразование суммы всех управл ющих сигналов и посредством усилительно-ком5 мутационного блока 9 осуществл ет требуемое перемещение исполнительного механизма 10.0 differentiator with a sufficiently large differentiation time. The regulating device 8 performs the dynamic conversion of the sum of all control signals and, by means of the amplification-commutation of the mutation unit 9, performs the required movement of the actuator 10.

Схема может быть реализована на серийной аппаратуре автоматического регулировани любого типа (например. Контур,The circuit can be implemented on any type of automatic control serial equipment (for example. Contour,

Каскад, АКЭСР и т.п.). Сравнительные испытани регул тора, построенного по типовой схеме, и за вл емого регул тора показали, что введение дополнительных корректирующих сигналов позвол ет существенно улучшить качество регулировани уровн при глубоких сбросах нагрузки и обеспечить отклонени регулируемого параметра в диапазоне , обусловленном технологическими требовани ми с необходимым запасом, улучша тем самым маневренные характеристики энергоблока.Cascade, AKESR, etc.). Comparative tests of the regulator, built according to the typical scheme, and the proposed regulator showed that the introduction of additional correction signals can significantly improve the quality of the level control during deep load sheddings and ensure the deviation of the controlled parameter in the range due to technological requirements with the necessary margin, thereby improving the maneuverability characteristics of the unit.

Claims

The invention The automatic level control system in the boiler drum, containing measuring transducers of steam, feedwater and drum level flow, connected to the inputs of the adder, the output of which is connected to the input of the regulating device, and the output of the regulating device is connected via an amplifier-switching unit control valve actuator, characterized in that that in order to keep the drum level deviations within the limits due to the engineering requirements for deep load sheddings from the power system, reaching fifty percent of the nominal, the system is additionally equipped with two functional converters and a pressure transmitter in the boiler drum, and the measuring output the pressure transducer in the drum through the first functional converter is connected to the second input of the regulating device, and to the third input of the last h A second steam flow measurement transducer is connected through the second functional transducer.

Water

-% steam