Система автоматического регулирования уровня воды в барабане парового котла. Регулирование уровня воды в барабане парового котла

Билет №8 (13) Вопрос №3 (1)

Автоматизация барабанных котельных установок

Регулирование уровня воды в барабане котла

Автоматическая система регулирования питания предназначена для поддержания материального соответствия между подачей питательной воды в котел и расходом пара. Показателем этого соответствия служит уровень воды в барабане котла.

Снижение уровня ниже допустимых пределов («упуск» воды) может привести к нарушению циркуляции в экранных трубах (опрокидывание циркуляции) и, как следствие, к пережогу труб. При значительном повышении уровня в барабане возможен захват частиц воды паром, вынос ее в пароперегреватель и турбину, что вызывает занос пароперегревателя и турбины солями и ведет к их разрушению. В связи с этим к точности поддержания заданного уровня предъявляются очень высокие требования.

Регулирование питания котлов малой производительности обычно осуществляется одноимпульсными регуляторами, управляемыми датчиками изменения уровня воды в барабане. В котлах средней и большой паропроизводительности с малым водяным объемом применяются двухимпульсные регуляторы питания котла по уровню воды и расходу пара (рис. 14.8), а также трехимпульсные, управляющие питанием котла по уровню воды, расходу пара и расходу питательной воды.

Рис. 14.8. Принципиальная схема АСР питания: Э – экономайзер; ПП –пароперегреватель; РП –регулятор; РПК – регулирующий питательный клапан

Таким образом, зона работы АСР питания ограничена уставкой защиты от понижения уровня в барабане котла, с одной стороны, и уставкой открытия аварийного слива – с другой. Эти пределы обуславливают безопасность работы котла, превышение их влечет за собой аварийную ситуацию.

АСР питания барабанного котла должна обеспечить удержание уровня в допустимых пределах:

1) при стационарном режиме (при отсутствии резких возмущений по нагрузке) максимально допустимые отклонения уровня обычно не должны превышать ±20 мм;

2) при скачкообразном возмущении нагрузки на 10 % (исходная нагрузка – номинальная) максимально допустимые отклонения по уровню обычно не должны превышать ±50 мм;

3) при нормальном стационарном режиме работы котла число включений регулятора не должно превышать 6 в минуту.

При возмущении расходом питательной воды формы переходных процессов по уровню существенно различны в зависимости от типа экономайзера. Для котлов с некипящим экономайзером переходной характеристике присуще так называемое явление «набухания» уровня, т.е. изменение уровня в первоначальный момент в сторону, противоположную изменению расхода питательной воды. Объясняется это тем, что, например, увеличение подачи холодной воды вызывает в первый момент снижение температуры пароводяной смеси в барабане котла и, как следствие, снижение ее уровня. В дальнейшем уровень начинает повышаться из-за того, что расход воды в котел превышает расход пара из него.

В кипящих экономайзерах питательная вода нагревается до температуры насыщения и частично (до 20 %) превращается в пар. При увеличении расхода питательной воды в первоначальный момент происходит уменьшение объема пара в кипящем экономайзере, и питательная вода занимает этот объем. В связи с этим уровень воды в барабане остается без изменения до тех пор, пока происходит замещение питательной водой парового объема в экономайзере. Для котлов с кипящим экономайзером при возмущении расходом питательной воды явление «набухания» уровня не наблюдается (рис. 14.9, б).

Рис. 14.9. Переходные процессы по уровню при возмущении расходом питательной воды: а– при не кипящем экономайзере;б– при кипящем экономайзере

При изменении нагрузки потребителя (изменение расхода отбираемого пара) меняется давление пара в барабане. Так, при увеличении расхода пара давление падает и в первый момент увеличивается интенсивность парообразования, что приводит к увеличению уровня пароводяной смеси в барабане котла. В дальнейшем уровень начинает падать из-за несоответствия расходов питательной воды и пара. Временной характеристике котла при возмущении расходом пара всегда присуще явление «набухаиия» уровня (рис. 14.9, а).

Величина «набухания» уровня зависит от параметров пара и конструктивных особенностей котла. Явление «набухания» определяется в основном разностью удельных объемов насыщенного пара и кипящей воды, с повышением давления пара этот эффект уменьшается.

Кроме того, «набухание» зависит от теплового напряжения топочных экранов: с его увеличением возрастает паросодержание в топочных экранах, поэтому резче сказывается изменение нагрузки потребителей на «набухании» уровня. У современных котлов с высоким тепловым напряжением колебания уровня при резких и значительных изменениях нагрузки достигают существенного значения. Так, для котла ТГМ-94 сброс нагрузки на 40 % приводит к изменению уровня до 120 мм даже при максимальном регулирующем воздействии расходом питательной воды, произведенным с целью удержания уровня на заданном значении.

Характер переходного процесса при возмущении расходом топлива и неизменном расходе питательной воды аналогичен характеру переходного процесса при возмущении нагрузкой потребителя (см. рис. 14.9, а). Однако явление «набухания» здесь проявляется в несколько меньшей степени. Суть в том, что при изменении расхода топлива изменяется парообразование, одновременно изменяется давление в барабане, что ведет к изменению удельного объема пара. Оба эти фактора действуют на изменение уровня в противоположных направлениях. Вот почему при топочных возмущениях явление «набухания» проявляется в меньшей степени.

Возмущение из-за изменения температуры питательной воды может произойти при изменении количества работающих подогревателей высокого давления (ПВД), что вызовет изменение режима работы экономайзера. При увеличении температуры питательной воды и постоянном обогреве увеличивается парообразование в испарительном контуре. В результате этого уровень в барабане будет повышаться. В дальнейшем увеличение парообразования при постоянном расходе пара приведет к повышению давления в барабане и, следовательно, к уменьшению удельного объема пара, что вызовет снижение уровня. Переходный процесс при возмущении температурой питательной воды аналогичен приведенному на рис. 14.9, а.

Типовая ACPпитания содержит следующие элементы: первичные измерительные преобразователи (датчики) уровня, расхода пара; регулирующие устройства; коммутирующую и управляющую аппаратуру; исполнительные механизмы; регулирующие органы.

Применяемая в настоящее время схема регулирования уровня в барабанах котлов приведена на рис. 14.10, а.

Необходимость применения сравнительно сложной системы регулирования обусловлена наличием в современных котлах высокого давления своеобразного эффекта «вскипания» уровня.

Рис. 14.10. Трехимпульсная схема регулирования уровня в барабане парового котла

Надежность работы котельного агрегата во многом определяется качеством регулирования уровня. Повышение уровня ведет к аварийным последствиям, так как возможен заброс воды в пароперегреватель, что вызовет выход его из строя. В связи с этим к точности поддержания заданного уровня предъявляются очень высокие требования.

Сигнал по расходу питательной воды Gп.в поддерживает материальный баланс между расходом воды и пара (то есть регулятор стремится уравнять расход воды и пара), делает регулирование более стабильным и независимым от изменения давления питательной воды.

Сигнал по расходу пара Gп.ппозволяет регулятору быстрее реагировать на изменение нагрузки, также получать нужную величину и знак (направление движения ИМ) регулирования.

Основным узлом регулятора питания является процессор (электронный прибор типа РС29 или микропроцессорный контроллер типа «Ремиконт»), в котором соответствующим образом суммируются сигналы по уровню в барабане, расходу перегретого пара и расходу питательной воды и сравниваются с заданием.

Обобщая имеющийся опыт по динамике уровня в барабанных котлах, можно принять для расчетов, что

Wоб(p) = (ε/p)e–pτ,

где ε = 103/Fб(рв –рп) мм/кг;Fб– площадь зеркала испарения барабана котла, м2;рв,рп– плотности воды и пара линии насыщения, кг/м3; τ – время запаздывания, с.

Величина запаздывания τ расчету не поддается и определяется экспериментально. Значение τ в зависимости от давления в барабане котла Рбнаходится в пределах 7–12 с.

При Рб = 13 кг/см2из таблиц термодинамических свойств воды и водяного парарв = 171,3 кг/м3;рп = 31,96 кг/м3.

14.5. Регулирование температуры перегретого пара

Регулирующее воздействие на температуру перегретого пара осуществляется путем изменения расхода питательной воды на впрыск пароохладителя.

Схема системы регулирования температуры перегретого пара за пароперегревателем ПП приведена на рис. 14.11. Это схема со вспомогательной внутренней регулируемой величиной – температурой пара непосредственно за пароохладителем ПО. Осуществляемое в блоке формирования (БФ) формирование сигнала должно обеспечить исчезновение его воздействия на задатчик регулятора температуры РТР в установившихся режимах. Использование информации о вспомогательной регулируемой

Рис. 14.11. Двухимпульсная схема регулирования температуры перегретого пара

величине позволяет изолировать основную регулируемую величину от возмущений, идущих со стороны пароохладителя ПО (от изменений температуры пара на входе в пароохладитель и самопроизвольного изменения расхода охлаждающей воды). Регулирующим воздействием является изменение положения клапана подачи охлаждающей воды на пароохладитель. Имеет место каскадное регулирование.

Применение двухимпульсной схемы регулирования температуры перегретого пара связано с запаздыванием и инерционностью объекта регулирования – пароохладителя. Поэтому и берутся упреждающий сигнал по скорости изменения температуры пара за пароохладителем.

При горении топлива его горючие составляющие – углерод и водород – вступают в химическое взаимодействие с кислородом. В результате при горении углерода образуется углекислый газ,при горении водорода –водяные пары. В большинстве случаев кислород для горения поступает из воздуха.

studfiles.net

Система автоматического регулирования уровня воды в барабане парового котла

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1209996 A

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ григ 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3717088/24-06 (22) 29.03.84 (46) 07.02.86. Бюл. № 5 (72) В. E. Денисов, П. К. Зайцев, Л. А. Курбатова, Н. М. Петушков и В. Г. Пильдиш (53) 621.182.3 (088.8) (56) Тараканов Н. И., Слупкин Л. А., Шарова 3. С. Система полной автоматизации паровых газомазутных котлов типа

ДЕ вЂ” 25 вЂ” 14ГМ и Е вЂ” 25 вЂ” 14НГМ. вЂ” Труды

ЦКТИ 170. Автоматизация энергетических установок. Л., 1979, с. 96, рис. 3. (54) (57) 1. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ ВОДЫ В БАРАБАНЕ ПАРОВОГО КОТЛА, содержащая конденсационный сосуд с постоянным уровнем воды, соединенный с паровым и водяным пространствами котла, датчик уровня, задатчик уровня, регулирующий прибор и регулирующий клапан, отличающаяся тем, что, с целью повышения устойчивости работы системы регулирования уровня в условиях крена и дифферента судна, она дополнительно снабжена корректирующей цепью, содержащей датчик угла крена судна, датчик угла дифферента судна, вычислители косинусов углов крена и дифферента судна, перемножитель, аналоговый делитель, к первому входу которого подключен датчик уровня, к второму выход перемножителя, первый вход последнего связан через вычислитель косинуса угла крена с датчиком угла крена, а второй через вычислитель косинуса угла дифферента судна вЂ” с датчиком угла дифферента судна.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что аналоговый делитель выполнен в виде Я операционного усилителя, охваченного обратной связью, имеющей двухвходовой пере множитель сигналов.

С:

1209996

Составитель A. Захарченко

Техред И. Верес Корректор В. f)YTHt

Тираж 399 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4)5

Филиал ПГП1 «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Г. Волкова

Заказ 498/48

Изобретение относится к регулированию уровня в барабанных котлах и может быть использовано в судовых котлах в условиях крена и дифферента.

Целью изобретения является повышение устойчивости работы системы регулирова5 ния уровня в условиях крена и дифферента судна.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемой системы регулирования; на фиг. 2 вЂ” схема корректирующей цепи. 10

Система содержит (фиг. 1) паровой котел 1, конденсационный сосуд 2 с постоянным уровнем воды, датчик 3 уровня, задатчик 4 уровня, регулирующий прибор 5, регулирующий клапан 6 с приводом 7, датчик 8 угла крена судна, датчик 9 угла дифферента судна„вычислитель 10 косинуса угла крена судна, вычислитель 11 косинуса угла дифферента судна, перемножитель 12, ана логовый делитель 13.

Корректирующая цепь (фиг. 2) содер20 жит датчик 8 угла крена и датчик 9 угла дифферента судна, вычислитель !0 косинуса угла крена и вычислитель 11 косинуса угла дифферента судна, перемножитель 12, аналоговый делитель 13, включающий операционный усилитель 14, охваченный обратной связью, в цепь которой включен двухвходовой перемножитель 15, датчик

3 уровня.

Система регулирования работает следующим образом.

На выходе датчика 3 уровня формируется сигнал, пропорциональный разности давлени и весов столбов воды от уровня воды в конденсационном сосуде 2 и в котле

1 и поступает на вход аналогового делителя 13, на другой вход которого подается сигнал от перемножителя 12. Перемножитель

12 формирует произведение косинусов углов крена и дифферента судна, поступающих от вычислителей 10 и 11 косинусов углов крена и дифферента, связанных с датчиками 8 и 9 углов крена и дифферента. Сигнал с делителя 13, равный частному от деления сигнала с датчика 3 уровня, на сигнал, пропорциональный произведению косинусов от перемножителя 12, поступает на вход регулирующего прибора 5, где сравнивается с сигналом задания от задатчика 4 уровня. Регулирующий прибор 5 в соответствии с сигналом рассогласования управляет по заданному закону перемещением регулирующего клапана 6 с приводом 7, изменяющего расход воды в котел 1.

www.findpatent.ru

Система автоматического регулирования уровня в барабане котла

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4822047/06 (22) 25.01.90 (46) 07.09.92. Бюл. М 33 (71) Предприятие "Дальтехэнерго" Производственного обьединения по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "Союзтехэнерго" (72) И.В.Житкевич (56) 1. Профос П. Регулирование паросиловых установок. M.: Энергия. 1967, с. 239.

2. Авторское свидетельство СССР

N. 230832, кл. F 22 0 5/30, 1968. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ В БАРАБАНЕ КОТ-, ЛА (57) Использование: системы автоматического регулирования теплоэнергетических процессов. Сущность: система автоматичеИзобретение. относится к теплоэнергетике, а более конкретно к устройствам регулирования уровня в барабанах котлов.

Применяется для комплектования блочных энергоустановок.

Известен регулятор уровня в барабане котла, построенный по типовой схеме, применяемой в отечественной и зарубежной практике, содержащий измерительные преобразователи уровня в барабане, расхода питательной воды, расхода пара, сумматор, к которому подключены выходные сигналы измерительных преобразователей уровня в барабане, расхода питательной воды и пара, регулирующий прибор и исполнитель-. ный механизм (1). Регулируемым параметром здесь, как и в заявляемом регуляторе. является уровень в барабане котла, „„5U„„1760242 А1 ского регулирования уровня в барабане котла, содержащая измерительные преобразователи 3. 4 и 2 расхода пара, питательной воды и уровня 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 двумя функциональными преобразователями 5 и 6 и измерительным преобразователем 7 давления в барабане котла. причем выход измерительного преобразователя 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. t ил.

Так же, как и в заявляемом регуляторе, закон регулирования формируется с помощью жесткой обратной связи по расходу питательной воды. Устройством ввода возмущающего воздействия по расходу генерируемого пара в регуляторе, построенном по типовой схеме. является пропорциональное звено. не допускающее каких-либо динамических преобразований этого воздействия. Регулятор. построенный по типовой схеме, обеспечивает регулирование уровня при изменении нагрузки котла в широком диапазоне в плановом порядке по диспетчерскому графику. т.е. с ограниченным темпом. При глубоких ступенчатых изменениях нагрузок. сбросах нагрузок. этот регулятор не справляется с обеспечением требуемого качества регулирования и не по!

i (о

jM ! (>

1760242 эооляет удержать уровень в барабане о требуемых по технологическим условиям пределах и энергоблок в этих случзях аоарийно останавливается автоматическими защитными устройствами. Тем самым ограничиваются манеоренные характеристики энергоблока в целом.

Известен также модифицированный регулятор уровня, содержащий измерительные преобразователи уровня о барабане, расхода питательной воды, расхода пара и сумматор, регулирующий прибор и исполнительный механизм (2). В отличие от описанного выше регулятора жесткая обратная связь и возмущающее воздействие суммируются независимо, их сумма подается на вход дифференциаторз с достаточно больLLIMM временем дифференциро«ания, а выход дифференциатора подклю чен к входу сумматора.

Такой регулятор позволяет повысить статическую точность регулирования, но осе недостатки, связанные с регулированием уровня при сбросах нагрузки, изложенные выше и присущие регулятору, построенному по типовой схеме, этот регулятор сохраняет, ибо требование о достаточно большом времени дифференцирования оставляет динамические свойства модифицированного регулятора уровня практически такими же, кзк и у регуля гора, построенного по типовой схеме..

Целью изобретения является обеспечение удержания отклоненяй уровня в барабане котла в пределах, обусловленных технологическими требованиями при глубоких сбросах нагрузок со стороны энергсистемы, достигающих пятидесяти процентов номинальной. улучшение маневренных характеристик энергоблока.

Цель достигается тем, что в регулятор уровня в барабане котла, содержащий измерительные преобразователи уровня в барабане, расхода питательной воды. расхода пара, сумматор, к которому подключены выходные сигналы измерительных преобразователей уровня 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 сигналоо по скорости изменения давления в барабане котла и Но скорости изменения расхода пара. Введением этих двух дополнительных сигналов в регуляторе обеспечивается удержание отклонений уровня в барабане котла в пределах. обусловленных

55 технологическими требованиями при глубоких сбросах нагрузки со стороны энергосистемы, достигающих пятидесяти процентов номинальной, и тем самым улучшаются маневренные характеристики энергоблока.

На чертеже показана структурная схема системы автоматического регулирования уровня в барабане котла.

Система содержит сумматор 1, к входу которого подключены измерительные преобразователи 2, 3 и 4 соответственно уровня в барабане, расхода пара и питательной воды, дифференциаторы 5 и 6. к входам которых подключены измерительные преобразователи 3 расхода пара и 7 давления в барабане. регулирующий прибор 8, усилительно-коммутационной блок 9 и исполнительный механизм 10 регулирующего клапана.

Система работает следующим образом, При плановых изменениях нагрузки энергоблока не происходит отклонений давления в барабане от номинального значения и скорость изменения нагрузки невелика.

Следовательно, сигналы с выходов дифференциаторов 5 и 6 равны нулю. При глубоких сбросах нагрузки резко изменяется давление и велика скорость изменения нагрузки, при этом вступают в работу дифференциаторы 5 и 6. С помощью дифференциатора 5 осуществляется коррекция неблагоприятной динамической характеристики уровня в барабане при возмущении изменений нагрузки энергоблока. С помощью дифференциатора 6 осуществляется коррекция, связанная с резким изменением термодинамических параметроо энергоносителя при глубоких сбросах нагрузки. Фаза дополнительных сигналов должна быть выбрана таким образом, чтобы при снижении расхода пара исполнительный механизм 10 открывал регулирующий питательный клапан так же., как и при увеличении давления. Сумматор 1 формирует глубину жесткой обратной связи и обеспечиоает требуемую статическую точность регулирования. Если требуется повышенная статическая точность, то сигналы по расходу пара и воды могут быть подключены к сумматору 1 через дифференциатор с достаточно большим временем дифференцирования. Регулирующий прибор 8 осуществляет динамическое преобразование суммы всех управляющих сигналов и посредством усилительно-котммутационного блока 9 осуществляет требуемое перемещение исполнительного механизма 10.

Схема может быть реализооана на серийной аппаратуре автоматического peryлирования любого типа (например, Контур, 17б0242

Составитель И.Житкевич

Редактор Л.10рчикова Техред М.Моргентал Корректор С,Пекарь

Заказ 3173 Тираж Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагари íà, 101

Каскад, ЛКЭСР и т.п.). Сравнительные испытания регулятора, построенного по типовой схеме, и заявляемого регулятора показали. что введение дополнительных корректирующих сигналов позволяет существенно 5 улучшить качество регулирования уровня при глубоких сбросах нагрузки и обеспечить отклонения регулируемого параметра в диапазоне, обусловленном технологическими требованиями с необходимым запасом, 10 улучшая тем самым маневренные характеристики энергоблока.

Формула изобретения

Система автоматического регулирова- 15 ния уровня в барабане котла, содержащая измерительные преобразователи расходов пара, питательной воды и уровня в барабане. подключенные к входам сумматора, выход которого подключен к входу 20 регулирующего прибора, причем выход регулирующего прибора соединен через уси лительно-коммутационный блок с исполнительным механизмом регулирующего клапана, отличающаяся тем.что,с целью удержания отклонений уровня в барабане в пределах, обусловленных 1pхно ioгическими требованиями при глубоких сбросах нагрузки со стороны энергосистемы, достигающих пятидесяти процентов номинальной. система дополнительно снабжена двумя функциональными преобразователями и измерительным преобразователем давления в барабане котла, причем выход измерительного преобразователя давления в барабане через первый функциональный преобразователь подключен к второму входу регулирующего прибора, а к третьему входу последнего через второи функциональный преобразователь подключен измерительный преобразователь расхо да пара.

www.findpatent.ru

Техническая реализация системы автоматизированного управления уровнем воды в барабане парового котла

ониженном уровне воды в верхнем барабане, увеличивает кратность циркуляции.

Экранные трубы паровых котлов ДКВР изготовляют из стали 512.5 мм.

В котлах с длинным верхним барабаном экранные трубы приварены к экранным коллекторам, а в верхний барабан ввальцованы.

Шаг боковых экранов у всех котлов ДКВР 80 мм, шаг задних и фронтовых экранов - 80 130 мм.

Пучки кипятильных труб выполнены из стальных бесшовных гнутых труб диаметром 512.5 мм.

Концы кипятильных труб паровых котлов типа ДКВР прикреплены к нижнему и верхнему барабану с помощью вальцовки.

Циркуляция в кипятильных трубах происходит за счет бурного испарения воды в передних рядах труб, т.к. они расположены ближе к топке и омываются более горячими газами, чем задние, вследствие чего в задних трубах, расположенных на выходе газов из котла вода идет не вверх, а вниз.

Топочная камера в целях предупреждения затягивания пламени в конвективный пучок и уменьшения потери с уносом, разделена перегородкой на две части: топку и камеру сгорания. Перегородки котла выполнены таким образом, что дымовые газы омывают трубы поперечным током, что способствует теплоотдаче в конвективном пучке.

Техническая характеристика котла

1.Паропроизводительность - 20 т/ч

.Рабочее разрешенное давление - 10 кгс/см2

.Поверхность нагрева экрана - 73,5 м2

.Поверхность нагрева пучка - 317 м2

.Общая поверхность нагрева - 390,5 м2

.Водяной объем котла - 10,6 м3

.Паровой объем котла - 1,84 м3

.Расчетный КПД котла на газе: - 90,6%, на мазуте: - 90%

.Расчетный расход топлива газа: - 2030 м3/ч, мазута: - 1890 м3/ч

2.Описание и анализ существующей САУ

Регулирование питания котельных агрегатов и регулирование давления в барабане котла главным образом сводится к поддержанию материального баланса между отводом пара и подачей воды. Параметром характеризующим баланс, является уровень воды в барабане котла. Надежность работы котельного агрегата во многом определяется качеством регулирования уровня. При повышении давления, снижение уровня ниже допустимых пределов, может привести к нарушению циркуляции в экранных трубах, в результате чего произойдет повышение температуры стенок обогреваемых труб и их пережег.

Повышение уровня также ведет к аварийным последствиям, так как возможен заброс воды в пароперегреватель, что вызовет выход его из строя. В связи с этим, к точности поддержания заданного уровня предъявляются очень высокие требования. Качество регулирования питания также определяется равенством подачи питательной воды. Необходимо обеспечить равномерное питание котла водой, так как частые и глубокие изменения расхода питательной воды могут вызвать значительные температурные напряжения в металле экономайзера.

Барабанам котла с естественной циркуляцией присуща значительная аккумулирующая способность, которая проявляется в переходных режимах. Если в стационарном режиме положение уровня воды в барабане котла определяется состоянием материального баланса, то в переходных режимах на положение уровня влияет большое количество возмущений. Основными из них являются изменение расхода питательной воды, изменение паросъема котла при изменении нагрузки потребителя, изменение паропроизводительности при изменении при изменении нагрузки топки, изменение температуры питательной воды.

РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ВОДЫ В БАРАБАНЕ парового котла поддерживает заданное значение уровня, формируя корректирующие сигналы управления регулирующим органом питания водой. Работает постоянно. Регулятор уровня воды в барабане парового котла представляет собой трёхимпульсный регулятор по сигналам "Уровень воды",Расход водыРасход пара. Регулятор уровня имеет задатчик времени демпфирования входного сигнала "Уровень воды". Установка динамических характеристик и диапазоны их изменения аналогичны регулятору нагрузки, "опускается уменьшение величины масштаба учета скорости изменения уровня вплоть до 0% если уровень склонен к самопроизвольным колебаниям вне зависимости от степени открытия клапана питания водой, что приводит к формированию ложных корректирующих сигналов.

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА РЕГУЛЯТОРА УРОВНЯ ВОДЫ

Рис. 2. - Структурная схема регулятора уровня воды

3.Разработка требований к САУ

Назначение АСУ ТП заключается в целенаправленном ведении ТП и обеспечении информацией смежных и вышестоящих органов и систем управления.

Практически цель управления реализуется путем стабилизации параметров процесса на входе и заданных параметров готовой продукции, оптимизации и согласования режимов работы агрегатов, обеспечения безопасности функционирования ТП.

Функции АСУ ТП направлены на выполнение поставленных частных целей управления и выполняются комплексом технических средств (КТС) и персоналом.

Информационные функции обеспечивают контроль основных параметров процесса и сигнализацию об отклонении от этих параметров; измерение и регистрацию по вызову; запросы оператора; показателей качества продукции и процесса; периодическую регистрацию и др. Совокупность информационных функций составляет информационную подсистему АСУ ТП.

Управляющие функции обеспечивают выработку и реализацию управляющих воздействий на объект управления, стабилизацию параметров, программное изменение режима, защиту, формирование и реализацию оптимальных управляющих воздействий, распределение нагрузок между агрегатами, управл

www.studsell.com

Техническая реализация системы автоматизированного управления уровнем воды в барабане парового котла

Дипломная работа - Разное

Другие дипломы по предмету Разное

?ониженном уровне воды в верхнем барабане, увеличивает кратность циркуляции.

Экранные трубы паровых котлов ДКВР изготовляют из стали 512.5 мм.

Шаг боковых экранов у всех котлов ДКВР 80 мм, шаг задних и фронтовых экранов - 80 130 мм.

Пучки кипятильных труб выполнены из стальных бесшовных гнутых труб диаметром 512.5 мм.

Техническая характеристика котла

1.Паропроизводительность - 20 т/ч

.Рабочее разрешенное давление - 10 кгс/см2

.Поверхность нагрева экрана - 73,5 м2

.Поверхность нагрева пучка - 317 м2

.Общая поверхность нагрева - 390,5 м2

.Водяной объем котла - 10,6 м3

.Паровой объем котла - 1,84 м3

.Расчетный КПД котла на газе: - 90,6%, на мазуте: - 90%

.Расчетный расход топлива газа: - 2030 м3/ч, мазута: - 1890 м3/ч

2.Описание и анализ существующей САУ

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА РЕГУЛЯТОРА УРОВНЯ ВОДЫ

Рис. 2. - Структурная схема регулятора уровня воды

3.Разработка требований к САУ

geum.ru

2. Свойства барабанного котла как объекта регулирования уровня воды.

Регулирование питания котельных агрегатов сводится к поддержанию материального баланса между отводом пара и подачи воды. Параметром, характеризующим материальный баланс, является уровень воды в барабане котла. Надежность работы котельного агрегата во многом определяется качеством регулирования уровня. Снижение уровня ниже допустимых пределов может привести к нарушению циркуляции в экранных трубах, в результате него произойдет повышение температуры стенок обогреваемых труб и их пережог. Значительное повышение уровня воды в барабане также может привести к аварийным последствиям, так как при повышенном уровне возможен заброс воды в пароперегреватель и турбину, что вызовет занос пароперегревателя солями или поломку турбины.

Из сказанного ясно, что даже кратковременное снижение или повышение уровня сверх заданных пределов недопустимо. В связи с этим к точности поддержания уровня предъявляются очень высокие требования.

Допустимые отклонения уровня воды в барабане от среднего значения для котла ИЗЛ-60 мм.

Качество регулирования питания определяется не только точностью поддержания уровня на заданном значении, но и равномерностью подачи питательной воды. Необходимо обеспечить равномерное питание котла водой, так как частые и глубокие изменения расхода питательной воды могут вызвать значительные температурные изменения в металле экономайзера.

Барабанным котлам с естественной циркуляцией присуща значительная аккумулирующая способность, которая проявляется в переходных режимах. Если в стационарном режиме положение уровня воды в барабане котла определяется состоянием материального баланса, то в переходных режимах на положение уровня влияет большое количество возмущений. Основных из них является:

изменение расходов питательной воды;
изменение паросъема котла при изменении нагрузки потребителя;
изменение паропроводности котла при изменении нагрузки топки.

Отличительной чертой регулирования уровня в барабане котла является то, что в данном случае регулируется уровень двухфазной среды. В связи с этим воздействие каждого фактора приводит к изменению состоянию двухфазной среды и как следствие – к изменению уровня.

Убарабанных котлов отклонение уровня в переходных режимах может не соответствовать знаку математического небаланса. В стационарных режимах барабан и экранные трубы котла заполнены водой при температуре кипения, в которой содержатся пузырьки пара (рис.9). Удельный вес пара в барабанных котлах значительно отличается от удельного веса воды. Разность удельных весов пара и воды, а, следовательно, и объемов при изменении режима, приводит к отклонению уровня в ту или иную сторону. Отклонение уровня воды в барабане котла при нарушении стационарного режима в сторону, противоположную знаку материального баланса, получила название “набухание” уровня. Так, например, увеличение парообразования в экранных трубах при материальном балансе приведет к вытеснению некоторого количества воды из экранных труб и повышению уровня воды в барабане. И, наоборот, снижение паропроизводительности котла повлечет за собой уменьшение парового обмена в экранных трубах и, соответственно, понижение уровня.

Рассмотрим более подробно динамические свойства барабанного котла как объекта регулирования уровня по различным каналам регулирующих и возмущающих воздействий.

studfiles.net

Каталог товаров:

Контакты

Статистика сайта

Система автоматического регулирования уровня воды в барабане парового котла. Регулирование уровня воды в барабане парового котла

Билет №8 (13) Вопрос №3 (1)

Регулирование уровня воды в барабане котла

14.5. Регулирование температуры перегретого пара

Система автоматического регулирования уровня воды в барабане парового котла

Система автоматического регулирования уровня в барабане котла

Техническая реализация системы автоматизированного управления уровнем воды в барабане парового котла

Техническая реализация системы автоматизированного управления уровнем воды в барабане парового котла

Дипломная работа - Разное

Другие дипломы по предмету Разное

2. Свойства барабанного котла как объекта регулирования уровня воды.

2. Описание и анализ существующей САУ. Техническая реализация системы автоматизированного управления уровнем воды в барабане парового котла

Похожие главы из других работ:

10. Анализ существующей системы управления

1.1 Анализ технических характеристик существующей модели ИИС

Анализ существующей системы управления механизмом

3.4 Анализ существующей АСУ ТП

1.3 Критический анализ существующей системы управления

1.2 Анализ существующей системы управления привода подачи

13. Анализ недостатков существующей системы управления

2 Описание существующей и разработка современной технологической схемы

2.1 Описание и анализ существующей системы автоматизации

2.2 Анализ недостатков существующей схемы управления

3. Краткое описание существующей технологии

1.2 Анализ существующей системы управления

1. Анализ существующей информационной технологии

2. Анализ структуры существующей системы управления

2.2 Анализ существующей системы управления