ЛЕКЦИЯ №12

Несколько сложнее обстоит дело с регулированием расхода пылеугольного топлива в связи со сложностью измерения его расхода. В большинстве известных схем регулирования для выравнивания тепловыделения в полутопках используют сигналы по содержанию свободного кислорода О₂ с левой и правой сторон газохода аналогично схеме, приведенной на рис.3.15.

Газомазутные котлы могут питаться газом (основное топливо), мазутом (резервное или растопочное топливо) или газомазутной смесью. При совместном сжигании необходимо поддерживать определенное соотношение между расходом газа и мазута. В этом случае применяют АСР соотношения расходов (рис.3.16). В практике автоматизации известны два варианта реализации АСР соотношения расходов:

1) Когда расход ведущего потока не задан и расход ведомого потока не задан.

2) Когда расход ведущего потока задан, то есть у ведущего потока присутствует своя АСР расхода (рис.3.16).

В АСР второго типа при изменении задания ведущему потоку, меняется величина ведомого потока. Сигнал задания поступаемый в регулятор FFC можно масштабировать, тем самым достигается требуемый коэффициент соотношения между ведущим и ведомым потоком g=расход мазута/расход газа.

Выбор мазут- ведомый, а газ- ведущий поток объясняется тем, что самопроизвольное изменение подачи мазута мало вероятно, а нарушение же подачи газа на электростанцию весьма вероятно в связи с изменением его расхода у других потребителей.

Динамические свойства топок зависят от вида сжигаемого топлива и состояния поверхностей нагрева. Так, при сжигании газа инерционность топки незначительна и ее постоянная времени составляет 15-20 с. Инерционность же пылеугольной топки с жидким шлакоудалением значительно превышает инерционность газомазутной топки.

В качестве первичных измерительных преобразователей давления используют манометры типа МПЭ. Для измерения расхода пара и газообразного топлива применяют диафрагмы с дифманометрами- расходомерами типа ДМЭР. Эти дифманометры имеют линейную шкалу по расходу. Несколько сложнее обстоит дело с измерением расхода мазута. Из-за малых чисел Рейнольдса исключена возможность применения стандартных сужающих устройств (диафрагм) [30клюев]. В этом случае используют либо сдвоенные диафрагмы, либо сопла с профилем в четверть круга [черенков].

Регулирование расхода мазута и газа, поступающих в топку, осуществляют с помощью клапанов или поворотных заслонок [42клюев].

Для подачи пыли в топку используют шнековые и дисковые лопастные питатели. Их производительность регулируют изменением частоты вращения приводных электродвигателей. Применяют ступенчатое с плоским контроллером (ПК) и бесступенчатое регулирование частоты вращения пылепитателей [станция бесступенчатого регулирования (СБР) с блоком регулирования интегрирующим (БРИ)]. При бесступенчатом управлении частотой вращения пылепитателей регулируемый диапазон нагрузок котла должен обеспечиваться изменением частоты вращения пылепитателей от 500 до 1500 об/мин.

Котел как объект регулирования расхода и давления пара (рис.3.17) представляет собой многосвязанное звено с одним входом (расходом топлива В) и несколькими выходными параметрами: расходом пара D, давлениями р_б , р_М (р_Т) и содержанием кислорода О₂ в дымовых газах. Используя любой из выходных параметров или их комбинацию, можно построить любую из рассмотренных выше АСР расхода топлива.

	Рис. 3.17. Структурная схема котла как объекта регулирования расхода и давления пара.

На рис.3.17 приняты следующие обозначения: - передаточные функции каналов регулирования котла соответственно по содержанию О₂ в дымовых газах, давления в магистрали р_М и барабане р_б, расходу пара D.

Канал давление в барабане- расход топлива[клюев].

Передаточная функция этого канала может быть представлена последовательным соединением звеньев: запаздывание в топливоподающих устройствах ; тепловосприятие испарительных поверхностей- расход топлива ; давление в барабане- тепловосприятие испарительных поверхностей . Таким образом:

(3.3)

где представлено в виде апериодического звена

(3.4)

(3.5)

Коэффициенты k₁, k₂, Т₁, Т₂ учитывают конструктивные и технологические особенности котла.

Канал расход пара- расход топлива[клюев].

Передаточная функция этого канала может быть представлена последовательным соединением звеньев: запаздывание в топливоподающих устройствах ; тепловосприятие испарительных поверхностей- расход топлива ; расход пара- тепловосприятие испарительных поверхностей . Таким образом:

(3.6)

где с достаточной для практических расчетов точностью может быть представлено в виде апериодического звена.

Канал давление в магистрали- расход топлива[клюев].

Передаточную функцию этого канала можно представить так:

(3.7)

Коэффициенты k₃, Т₃ учитывают конструктивные и технологические особенности котла.

Канал содержание О₂ в дымовых газах- расход топлива[клюев].

Динамические свойства этого канала могут быть представлены последовательным соединением апериодического звена и звена запаздывания.

Возможные варианты структурных схем АСР расхода топлива приведены на рис.3.18, где W_гл(р), W_всп(р), W_Д(р)- передаточные функции главного регулятора, вспомогательного регулятора и дифференциатора; W_ТР(р)- передаточная функция участка трубопровода от регулирующего органа до сужающего устройства измерения расхода газомазутного топлива.

Рис. 3.18. Вариант структурной схемы АСР расхода топлива.

Опуская часть из связей на рис.3.18 и комбинируя остальные, можно получить любую из схем АСР, рассмотренных на рис.3.10, 3.11, 3.13-3.15. Общий подход к нахождению параметров таких каскадных АСР рассмотрен в главе 1.