12.2 Схемы регулирования процесса горения паровых барабанных котлов. Наладка систем автоматического регулирования барабанных паровых котлов
Наладка - система - автоматическое регулирование
Наладка - система - автоматическое регулирование
Cтраница 1
Наладка систем автоматического регулирования барабанных паровых котлов. [2]
При наладке систем автоматического регулирования приходится решать две основные задачи: 1) определение оптимальных значений параметров настройки регуляторов; 2) реализация полученных значений параметров настройки на реальной аппаратуре. При решении второй задачи часто возникают значительные трудности. [3]
При проектировании и наладке системы автоматического регулирования необходимо располагать определенными исходными данными об объекте регулирования, для которого разрабатывается система. Объект регулирования должен быть изучен возможно полнее, но без определенного минимума данных создание работоспособной системы невозможно. [4]
Кроне того, в системе имеется возможность осуществлять регистрацию по вызову, необходимость в которой может возникнуть в режиме яуска или остановки технологического объекта, а также при наладке систем автоматического регулирования. [5]
Для возможности изменения степени влияния главной регулируемой величины на процесс регулирования в данной схеме на линии пневматического сигнала от уровнемера к суммирующему реле установлено реле соотношения типа РС-ЗЗА, что в ряде случаев является важным средством, облегчающим наладку системы автоматического регулирования. [6]
Причиной чаще всего является недоброкачественный или некомплектный монтаж, а также отсутствие квалифицированного эксплуатационного персонала. Как правило, отсутствует наладка смонтированных систем, особенно наладка систем автоматического регулирования. [7]
Простота анализа и синтеза с помощью модели рассмотренной простейшей системы не означает, что модели могут вытеснить полностью расчетно-теоретические методы исследования САР. Само по себе моделирование не может решить весь комплекс сложных задач, которые возникают при проектировании, конструировании и наладке систем автоматического регулирования. Но применение моделей может значительно ускорить решение указанных задач, а также помочь получить оптимальные решения. Поэтому в настоящее время теория автоматического регулирования развивается с учетом применения вычислительных машин как для анализа, так и для синтеза САР. [8]
Для обеспечения безаварийной остановки агрегата при выходе за пределы нормальных значений некоторых технологических параметров в схеме управления агрегатом предусмотрены устройства технологической блокировки. Схемой предусматривается автоматическая отсечка выхода конденсата из сатурационной и конденсационной башен ( Бл1 и Блг) при снижении уровня в них до минимально допустимого. Для обеспечения быстрого пуска агрегата после аварийной остановки ( а также для быстрой наладки систем автоматического регулирования) предусматривается сброс газа и кислорода в атмосферу. [9]
Система управления и цифрового контроля кислотным цехом, в состав которой входит разработанный алгоритм, внедряется в кислотном цехе производств вискозной текстильной нити и пленки на Могилевском заводе искусственного волокна. Внедрение системы проводится поэтапно. В 1979 г. разработан техно-рабочкй проект системы с использованием микро - ЭВМ, изготовлены узлы системы, выполнена комплектация системы приборами и средствами автоматизации, произведены монтаж и наладка системы автоматического регулирования ( САР) серной кислоты, разработан алгоритм контроля. [10]
Страницы: 1
www.ngpedia.ru
Автоматическое регулирование паровых барабанных котлов малой мощности.
В паровых котлоагрегатах типа ДКВР, ДЕ, ГМ-50 и БКЗ-75 регулируются процессы горения и питания котла водой.
Кроме того, для котлов БКЗ-75 и ГМ-50 предусматривается регулирование температуры перегретого пара и непрерывной продувки. Схемы автоматического регулирования для этих котлов определяются техническими условиями завода — изготовителя котлов. Автоматическое регулирование процесса горения включает регулирование подачи топлива в топку в зависимости от нагрузки котла поддержание оптимального соотношения топлива и воздуха для экономичного сжигания топлива, поддержание требуемого устойчивого разрежения в топке.
В схемах регулирования процессов горения для котлов, работающих на твердом топливе (пылеугольном) топливе, широко используется сигнал по тепловой нагрузке. При работе котла только на газообразном топливе, регулирование подачи топлива на котел упрощается, так как калорийность природного газа одного месторождения практически постоянна, а измерение расхода газа не вызывает трудностей.
Для группы котлов, работающих параллельно на общую паровую магистраль функции распределения нагрузки выполняет главный (корректирующий) регулятор, получающий сигнал по давлению пара в общей паровой магистрали. Главный регулятор корректирует работу подключенных к нему через переключатель нагрузки регуляторов тепловой нагрузки котлов (Рис. 16.1), а оптимальное распределение нагрузок между котлами устанавливается с помощью задатчиков регуляторов. Для перевода какого-либо из котлов в базовый режим работы прерывают сигнал к регулятору нагрузки этого котла от главного регулятора, устанавливая значение от задатчика ручного управления. Следует отметить, что схемы регулирования процессов горения с использованием сигнала по тепловой нагрузке обычно применяют для котлов паропроизводительностью 50 т/ч и выше. Для котельных установок меньшей паропроизводительности, например, ДЕ и ДКВР применение сложных схем регулирования нецелесообразно.
Рис. 16.1. Структурная схема регулирования нагрузки «по теплу».
1 — регулятор тепловой нагрузки; 2 — главный корректирующий регулятор давления; 3д — задатчик; ИМ — исполнительный механизм; РО — регулировочный орган; Рп1 — давление пара в барабане котла; Рп2 — давление пара в общей магистрали; Д — дифференциатор; Dг – расход газа к котлу; ПН – переключатель нагрузки.
Для котлов ДЕ и ДКВР роль регулятора нагрузки выполняет регулятор давления пара в барабане котла, воздействуя на изменение подачи топлива (рис. 16.2). В этом случае регулирование паровой нагрузки параллельно работающих котлов (поддержание определенной зависимости между расходом пара от данного котла и давлением в общей паровой магистрали) осуществляется по одному из двух вариантов, приведенных на рис. 14.3, где р1 и р2 — давления в общей паровой магистрали, соответствующие минимальной и максимальной производительности котельной.
Разность (р1—р2) в первом случае характеризует абсолютную величину неравномерности регулирования давления в магистрали Рм во всем диапазоне изменения суммарной нагрузки параллельно работающих котлов, во втором случае — равна сумме абсолютных неравномерностей всех регуляторов нагрузки.
Для отопительно-производственных котельных, где величина Рм может колебаться в сторону уменьшения в пределах 0,15 — 0,2 Па, рекомендуется распределять нагрузки при параллельной работы котлов, согласно варианту, приведенному на рис. 16.3,б. В отдельных случаях могут составляться другие графики распределения нагрузки между котлами, являющиеся комбинациями графиков, приведенных на рис. 16.3.
Поддержание оптимального соотношения топлива и воздуха (избытка воздуха) осуществляется для экономичного сжигания топлива в топке котла
При работе котла на газообразном топливе для котлов ГМ-50 и БКЗ-75 рекомендуется включать регулятор нагрузки по схеме «топливо — воздух» (рис. 16.4,а). Регулятор получает два импульса: по расходу газа к котлу, который непосредственно измеряется с помощью диафрагмы и дифманометра, и второй импульс по перепаду давления воздуха на воздухоподогревателе, пропорционального расходу воздуха. Регулятор воздействует на направляющий аппарат дутьевого вентилятора.
Рис. 16.2. Структурная схема регулирования нагрузки по давлению пара в барабане.
Рп1 — давление пара в барабане; РН — регулятор нагрузки; Зд – задатчик; ИМ — исполнительный механизм; РО — регулировочный орган.
Рис. 16.3. Распределение нагрузки между котлами.
а — пропорционально номинальным производительностям параллельно работающих котлов; б — последовательное включение параллельно работающих котлов соответственно абсолютной неравномерности их регуляторов,
Рм – давление пара в общей магистрали; D – расход пара.
В отдельных случаях, например, для котлов ДЕ и ДКВР, когда по конструктивным соображениям невозможно обеспечить необходимую длину газопровода для установки сужающего устройства, импульс по расходу газа можно заменить импульсом по давлению газа перед горелками, косвенно характеризующим расход газа. Следует иметь в виду, что импульс по давлению газа характеризует расход топлива только для котлов, в топке которых поддерживается устойчивое разрежение. При этом вторым импульсом, поступающим на регулятор, будет давление воздуха перед горелками (рис. 16.6,б). Статический напор воздуха в общем воздухопроводе перед горелками характеризует расход воздуха при условии, что сопротивление части воздуховода между точкой отбора импульса и горелками будет постоянным т. е. на этом участке отсутствуют устройства, изменяющие сопротивление воздуховода.
Для котлов, работающих на мазуте, при возможности измерения расхода мазута с помощью сопла профилем «четверть круга» или сдвоенной диафрагмы, схема топливо — воздух не отличается от схемы, показанной на рис. 16.6,а.
Для котлов ДЕ и ДКВР, работающих на мазуте и твердом топливе, импульсом, характеризующим расход топлива, является импульс от датчика перемещения регулировочного органа исполнительного механизма регулятора топлива. Расход топлива не всегда соответствует положению выходного звена исполнительного механизма, так как расходная характеристика регулировочного органа нелинейная, сочленение исполнительного механизма с регулировочним органом имеет люфты и пр.
Рис. 16.4. Структурная схема регулирования воздуха (топливо — воздух).
Dг— расход газа к котлу; Dв — расход воздуха; Рг— давление газа к котлу; Рв — давление воздуха Р — регулятор воздуха 3д — задатчик; ИМ — исполнительный механизм; РО — регулировочный орган.
Создание устойчивого разрежения в топке котла должно осуществляться автоматически в пределах от —20 до —30 Па. В связи с тем, что топка котла является объектом со значительным самовыравниванием, регулирование может осуществляться одноимпульсным астатическим регулятором.
Регулятор разрежения получает импульс по разрежению в верхней части топочной камеры и воздействует на направляющий аппарат дымососа (рис. 16.5).
Рис. 16.5. Структурная схема регулирования разрежения.
Рразр — датчик; Р — регулятор разрежения; 3д — задатчик; ИМ — исполнительный механизм; РО —регулировочный орган.
Для котлов производительностью выше 50 т/ч в схему регулятора для улучшения качества регулирования вводится исчезающая динамическая связь от регулятора воздуха. Регулирование питания котла осуществляется трехимпульсным регулятором уровня в барабане котла. Поддержание уровня воды в барабане котла в заданных пределах означает соответствие расходу пара (нагрузке) расхода питательной воды, поступающей в барабан.
Регулятор питания котлов ГМ-50 и БКЗ-75, придставляет собой ПИ-регулятор, суммирующий три импульса: уровень в барабане, расход пара и расход питательной воды, что значительно улучшает качество регулирования, особенно при резкопеременных нагрузках.
Для котлов ДКВР и ДЕ, имеющих большой объем воды в барабане, поддержание уровня воды в требуемых пределах при малых колебаниях нагрузок достаточно хорошо обеспечивается одноимпульсным (по уровню) регулятором питания. Регулятор питания через исполнительный механизм воздействует на регулировочный клапан, установленный на трубопроводе питательной воды к котлам.
Необходимость регулирования температуры перегрева пара определяется условиями прочности металла и плавностью изменения температуры при колебаниях нагрузки. Для рассматриваемых типов котлов регулирование температуры осуществляется изменением расхода питательной воды через охладитель поверхностного тина, установленный в рассечку пароперегревателя.
Рис. 16.6. Принципиальная схема регулирования температуры пара.
Dв – расход воды на пароохладитель; Dп – расход пара; DТ – расход топлива; — температура пара за перегревателем; Д1, Д2— дифференциаторы; Р — регулятор температуры; 3д — задатчик; ИМ — исполнительный механизм; РО — регулировочный орган.
Наиболее распространенной схемой регулирования температуры пара является схема с двухимпульсным регулятором: по температуре пара на выходе из пароперегревателя и по скорости изменения температуры пара за пароохладителем. Однако эта схема не дает желательных результатов: слабая реакция на внешние возмущения, значительное запаздывание. Наиболее полно отвечает всем предъявляемым к ней требованиям схема регулирования, показанная на рис. 16.6.
Основным импульсом является температура пара за пароперегревателем. Регулятор температуры перегретого пара связан через объект регулирования — котел с регулятором питания, так как часть питательной воды, поступающей в барабан котла, проходит через пароохладитель. Поэтому для восприятия возмущений по питательной воде в схему вводится дополнительный импульс по скорости изменения расходы воды на пароохладитель.
При резкопеременных нагрузках для улучшения работы схемы рекомендуется вводить дополнительные импульсы по скорости изменения расхода пара от котла и расхода топлива к котлу, характеризующие равновесие теплового баланса пароперегревателя, но в статике эти сигналы отсутствуют, аDп и DТ не изменяются.
При испарении воды растворенные в ней соли не должны достигать определенной концентрации. Удаление этих солей производят с помощью непрерывной и периодической продувок. Для котлов производительностью более 50 т/ч процесс непрерывной продувки автоматизируется. Из-за отсутствия датчиков солесодержания в котловой воде автоматическая продувка ведется пропорционально расходу пара. Регулятор продувки получает импульс по расходу пара и для улучшения работы схемы регулирования дополнительный импульс по положению регулировочного органа исполнительного механизма (рис. 16.7).
Рис. 16.7. Структурная схема регулирования непрерывной продувки.
Dп — расход пара; ДП — датчик перемещения исполнительного механизма; Р — регулятор непрерывной продувки; ИМ — исполнительный механизм; РО — регулировочный орган.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
zdamsam.ru
12.2 Схемы регулирования процесса горения паровых барабанных котлов.
В связи с большим конструктивным разнообразием топочных устройств и систем подачи топлива для котлов, работающих на разных видах топлива, существенно различаются и схемы регулирования процесса горения, обеспечивающие заданную тепловую нагрузку котельного агрегата.
Наиболее распространенными являются системы регулирования процесса горения для котлов с пылепитателями, шахтно-мельничными топками и для котлов, работающих на жидком и газообразном топливе.
В первых простейших схемах регулирования процесса горения в качестве критерия тепловой нагрузки было использовано положение органа, регулирующего подачу топлива, 
(рис. 12.1,а). Этот импульс являлся обратной связью для регулятора топлива, к которому поступал задающий сигнал от регулятора давления при выходе из котла или от главного (корректирующего) регулятора, действующего по давлению в магистрали, при параллельной работе нескольких котлов на общий паропровод. Сигнал по положению регулировочного органа подачи топлива, в качестве задающего, подавался на регулятор воздуха, к которому поступал также сигнал обратной связи по расходу воздуха (V). Разрежение в топке (
) поддерживалось независимым регулятором тяги. Такая схема регулирования процесса горения, когда расход воздуха приводится в соответствие с расходом топлива, носит название «топливо-воздух».
Недостатком описанной выше схемы регулирования процесса горения в первую очередь является непредставительность принятого метода оценки фактической тепловой нагрузки котла, в первую очередь для котлов, сжигающих твердое топливо, из-за возможного изменения качества топлива, нестабильности характеристик пылепитателей и т.д. Эти факторы приводили к резкому нарушению экономичности топочного процесса и отклонению действительной нагрузки от заданной. Недостатки схемы привели к отказу от схемы «топливо-воздух» с использованием сигнала по положению регулировочного органа подачи топлива для котлов, сжигающих угольную пыль.
Рис. 12.1 Структурные схемы регулирования процесса горения.
РТ – давление в общем паропроводе, Р0 – давление первичного пара, Dзд – задание, hтоп – положение регулировочного органа подачи топлива, Dп – расход первичного пара, V – расход воздуха, SТ– разрежение в топке котла, 
– скорость изменения давления пара, ДС – динамическая связь.
Схему «топливо-воздух» сменила схема, организованная по принципу «пар-воздух» (рис. 12.1,б), где задающим сигналом регулятору воздуха служит расход пара при выходе из котла (Dп).
При постоянстве температуры питательной воды, теплосодержания пара, КПД котлоагрегата и при сжигании односортного топлива расход пара в статике практически однозначно задает теоретически необходимый для горения расход воздуха. Поэтому при установившихся режимах схема «пар-воздух» обеспечивает удовлетворительную точность поддержания заданного коэффициента избытка воздуха, определяющего фактора экономичности топочного процесса.
Однако в переходных режимах, связанных с изменением аккумулированного в котле тепла, расход пара не согласуется с фактической тепловой нагрузкой котла, и оптимальное соотношение между подачами топлива и воздуха нарушается.
Полезным усовершенствованием схемы «пар-воздух» является использование динамической связи (исчезающего импульса) от регулятора топлива к регулятору воздуха (рис 13.1.в). Динамическая связь действует только в переходных режимах и не оказывает остаточного воздействия на измерительную схему регулятора воздуха.
Общей проблемой создания оптимальной схемы регулирования горения для котлов, работающих на твердом топливе, является измерение расхода топлива. Неоднородность состава твердого топлива делает возможным изменение тепловыделения при постоянной подаче топлива. Поэтому для котлоагрегатов, работающих на твердом топливе, в схемах регулирования процесса горения целесообразно использовать сигнал, связанный с тепловыделением в топке. Таким сигналом является сигнал по «теплу» - тепловой нагрузке.
Сигнал по тепловой нагрузке предложен З.Я. Бейрахом и В.М. Добкинным в ЦКТИ (г. Ленинград, 1953г). Тепловой нагрузкой котла называют расход пара, который был бы получен, если бы воспринятое поверхностями нагрева котельного агрегата тепло было израсходовано на парообразование, а не аккумулировалось частично водой, паром и металлом парообразующей части котла. Вследствие тепловой и материальной аккумуляции давление пара в какой-либо точке пароводяного тракта изменяется не мгновенно, а со скоростью, определяемой соотношением
Аdp = Q – Dn(i//–inв) (12-1)
dt
где Р – давление пара, Q– количество тепла, воспринятого поверхностями нагрева котла,Dn– расход пара,Dn(i//-inв) – теплосодержание пара,i// – энтальпия насыщенного пара,inв– энтальпия питательной воды, А – размерный коэффициент, характеризующий аккумулирующую способность пара, воды, металла поверхностей нагрева.
Разделив все члены уравнения (12.1) на (i//-inв) получим
__Q__ = Dn + __А__ . dp
i// - inвi// - inв dt (12-2)
Dq=__Q__ с =__А__
Обозначим i// - inв , i// - inв и запишем уравнение (12.2) в виде
Dq=Dn+ с . dp
dt (12-3)
Здесь Dq– тепловая нагрузка, характеризующая тепловыделение испарительных поверхностей котла в единицу времени, выраженную в единицах расхода пара. С -постоянная, характеризующая массовую аккумулирующую способность пароводяной смеси и металла испарительной части котла.
Экономичность топочного процесса в переходных режимах зависит от согласованности в изменениях подачи топлива и воздуха, поэтому определяется не только схемой регулирования расхода топлива, но и схемой регулирования подачи воздуха.
Предпочтение в АСР процессов горения на котлах получила комбинация регулятора топлива, действующего по теплу, с регулятором воздуха, выполненным по схеме «заданная нагрузка-воздух» (рис. 12.1,г).
Разработка и внедрение в АСР котла быстродействующего газоанализатора, непрерывно измеряющего содержание О2в дымовых газах, привела к созданию схем регулирования, основанных на непосредственном контроле экономичности топочного процесса. В этом случае регулятор воздуха работает от сигнала по содержанию О2 в дымовых газах, а кроме того, воспринимает сигнал динамической связи, исчезающий в статике, от регулятора топлива для улучшения качества переходных процессов.
Регулирование подачи топлива на мощных котлах, работающих на пылевидном топливе, осуществляется с помощью пылепитателей. Способ регулирования скорости электродвигателей пылепитателей основан на одновременном изменении тока возбуждения электродвигателей постоянного тока при помощи специального устройства – плоского контролера.
Станция группового регулирования скорости электродвигателей питателей пыли предназначена для группового автоматического или ручного дистанционного регулирования скорости электродвигателей постоянного тока питателей угольной пыли или сырого угля.
Современная система регулирования электродвигателей пылепитателей дает возможность управлять одновременно до 48 пылепитателями и осуществлять бесступенчатое изменение скорости приводных электродвигателей в пределах от 300 до 1500 об/мин.
studfiles.net
Клюев, Анатолий Степанович - Наладка системы автоматического регулирования барабанных паровых котлов
Поиск по определенным полям
Чтобы сузить результаты поисковой выдачи, можно уточнить запрос, указав поля, по которым производить поиск. Список полей представлен выше. Например:author:иванов
Можно искать по нескольким полям одновременно:author:иванов title:исследование
Логически операторы
По умолчанию используется оператор AND. Оператор AND означает, что документ должен соответствовать всем элементам в группе:исследование разработка
author:иванов title:разработка
оператор OR означает, что документ должен соответствовать одному из значений в группе:исследование OR разработка
author:иванов OR title:разработка
оператор NOT исключает документы, содержащие данный элемент:исследование NOT разработка
author:иванов NOT title:разработка
Тип поиска
При написании запроса можно указывать способ, по которому фраза будет искаться. Поддерживается четыре метода: поиск с учетом морфологии, без морфологии, поиск префикса, поиск фразы. По-умолчанию, поиск производится с учетом морфологии. Для поиска без морфологии, перед словами в фразе достаточно поставить знак "доллар":$исследование $развития
Для поиска префикса нужно поставить звездочку после запроса:исследование*
Для поиска фразы нужно заключить запрос в двойные кавычки:"исследование и разработка"
Поиск по синонимам
Для включения в результаты поиска синонимов слова нужно поставить решётку "#" перед словом или перед выражением в скобках. В применении к одному слову для него будет найдено до трёх синонимов. В применении к выражению в скобках к каждому слову будет добавлен синоним, если он был найден. Не сочетается с поиском без морфологии, поиском по префиксу или поиском по фразе.#исследование
Группировка
Для того, чтобы сгруппировать поисковые фразы нужно использовать скобки. Это позволяет управлять булевой логикой запроса. Например, нужно составить запрос: найти документы у которых автор Иванов или Петров, и заглавие содержит слова исследование или разработка:author:(иванов OR петров) title:(исследование OR разработка)
Приблизительный поиск слова
Для приблизительного поиска нужно поставить тильду "~" в конце слова из фразы. Например:бром~
При поиске будут найдены такие слова, как "бром", "ром", "пром" и т.д. Можно дополнительно указать максимальное количество возможных правок: 0, 1 или 2. Например:бром~1
По умолчанию допускается 2 правки.Критерий близости
Для поиска по критерию близости, нужно поставить тильду "~" в конце фразы. Например, для того, чтобы найти документы со словами исследование и разработка в пределах 2 слов, используйте следующий запрос:"исследование разработка"~2
Релевантность выражений
Для изменения релевантности отдельных выражений в поиске используйте знак "^" в конце выражения, после чего укажите уровень релевантности этого выражения по отношению к остальным. Чем выше уровень, тем более релевантно данное выражение. Например, в данном выражении слово "исследование" в четыре раза релевантнее слова "разработка":исследование^4 разработка
По умолчанию, уровень равен 1. Допустимые значения - положительное вещественное число.Поиск в интервале
Для указания интервала, в котором должно находиться значение какого-то поля, следует указать в скобках граничные значения, разделенные оператором TO. Будет произведена лексикографическая сортировка.author:[Иванов TO Петров]
Будут возвращены результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, Иванов и Петров будут включены в результат.author:{Иванов TO Петров}
Такой запрос вернёт результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, но Иванов и Петров не будут включены в результат. Для того, чтобы включить значение в интервал, используйте квадратные скобки. Для исключения значения используйте фигурные скобки.search.rsl.ru
