Автоматизация тепловых процессов

Требования к температурному напору: точность поддержания температуры ± 1% от номинальной величины отсутствие автоколебаний в САР и ограниченная частота включения регулятора (не

Автоматизация тепловых процессов

Дипломная работа

Физика

Другие дипломы по предмету

Физика

Сдать работу со 100% гаранией

В частности, загрязненные поверхности дают резкое увеличение аккумулирующей емкости в топке и значительное обратное излучение в топку, что увеличивает тепловую инерцию, как и в случаи с жидким шлакоудалением.

При факельном сжигании угольного топлива в каждый момент времени в топке находится порядка нескольких десятков килограмм угольной пыли.

 

Испарительные участки

 

 

Дб

Qт Рб

 

Колебания тепловыделения dQт приводят к одновременному изменению расхода dДб и давления dРб , поэтому контроль ведется по одному из этих параметров.

Рассмотрим испарительный участок при нанесении возмущения расходом топлива.

 

 

DВт

 

 

 

 

 

t

 

dДб

 

 

 

 

 

 

t

Ти » 6 ¸ 7 мин.

 

dQт = dQп + dQме

 

dQп - в паре

dQме - в металле (аккумулирующая добавка)

 

Wуст(р) = Di

 

 

 

 

 

DQт

 

 

 

Dt

 

Dtст ® DQт ®

 

А - коэффициент пропорциональности

 

Дб = C Рб

Qт = С Рб Di + А

Di = iпп - iпв

 

Дq - тепловая нагрузка

 

 

 

 

 

 

 

 

Рб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DQт

 

Дпп

Рб

 

 

 

 

 

 

Qт ~

 

Возмущение котла паровой нагрузкой.

 

 

lв lд

 

Wпв

 

 

 

Рт/

 

 

 

Рпп

 

 

 

 

hкл

 

Вт = const

Qт = const

 

 

 

t

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

ЕЦ

ПК

 

 

 

 

 

 

 

 

DМп = DДп (t)dt - количество пара, дополнительно снимается с котла при сбросе давления

Это происходит без изменения подачи в котел воды и топлива. Это используется в регулировании блоков, особенно при противоаварийном регулировании частоты и перетоков мощностей в энергосистеме, когда надо получить быстрое изменение нагрузки турбины.

Аккумулирующая способность котла включает три составляющие:

  • теплота, аккумулированная в кипящей воде
  • теплота, аккумулированная в металле труб
  • теплота, аккумулированная в массе пара, сосредоточенной в пароперегревателях и в паропроводах

 

DМп = DМ1 + DМ2 + DМ3

 

DМ1 - теплота воды

 

, кг

Смысл Tq - время, которое мог бы работать котел за счет аккумуляции пара при снижении давления на DР.

 

Тq

120

ПК

ЕЦ

80

 

 

40

Рпп , МПа

10 20 30

 

Регулирование процесса горения

 

  1. Регулирование тепловой нагрузки

 

 

Рассмотрим случай, когда котел сжигает газ.

 

Вт ® Gг

Вт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим случай, когда котел сжигает твердое топливо (аналогично для мазута).

 

Qт ® Дп +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

исполнительный орган

 

Функциональная схема САР котла на природном газе

 

блочные связи

 

 

 

Р3

 

Дпп

 

Рпп

 

 

 

f3

hкл

 

В3

 

 

 

 

 

 

 

- fc + fc

 

Такой контур хорошо поддерживает стабильный расход газа и компенсирует возмущение подачи топлива.

 

dВ ¬ dGг

 

Кроме возмущения со стороны подачи топлива возможно возмущение со стороны турбины (изменение расхода перегретого пара, воспринимаемого турбиной).

РТБ - регулятор оборотов турбины (стабилизатор турбины)

РЧС - регулятор частоты системы

РД - регулятор давления

РТ - регулятор топлива

 

Структурная схема регулятора

 

lВ lд

 

 

Р3 m т

 

 

(ВПС) z

 

 

 

 

Функциональная схема САР котла на твердом топливе

 

блочные связи

 

Р3

 

Дпп

 

Рпп

 

 

 

Рб f3

hкл

 

В3

 

 

 

 

 

 

 

- fc + fc

 

САР тепловой нагрузки котла эксплуатируется в двух режимах:

  • базовом
  • регулирующим

При работе в базовом режиме регулятор давления отключен. В этом случаи регулирование производится по схеме одноконтурной стабилизирующей САР.

При работе в регулирующем режиме регулятор давления подключен. В этом случаи регулируемый параметр - давление пара за котлом. Динамические характеристики давления пара отличаются большой инерционностью по отношению к регулирующему воздействию mт и внутренним возмущениям в котле.

Котел, как объект регулирования состоит из двух участков:

  • малоинерционного
  • инерционного

Малоинерционный участок состоит из топки и испарительной части котла.

Инерционный участок включает пароперегреватель, паропровод от котла и паровую магистраль до врезки измерительного сопла.

Внутренний контур стабилизирует тепловыделение при нестабильности состава и качества топлива, характеристик топливоподачи, температуры питательной воды и прочих внутренних возмущений.

Внешний контур меняет задание стабилизаторов тепловыделения в зависимости от давления пара за котлом.

Различие инерционности внутреннего и внешнего контуров невелика, однако допустима раздельная настройка контуров.

При параллельной работе котлов давление пара должно поддерживаться в общей магистрали. Регулятор, который поддерживает давление пара постоянным, называется главным или корректирующим. Он управляет нагрузкой всех котлов.

 

 

 

РМ = const

 

> < > < РМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З1 З2

 

 

З

 

ГКР - главный корректирующий регулятор (регулирует давление)

ЗПЗ - задатчик переменного задания (размножает выходной сигнал ГКР)

 

Если паровые магистрали имеют большую протяженность, то включается несколько корректирующих регуляторов, тогда для повышения качества регулирования часть корректирующих регуляторов включают по П - закону, а часть - по ПИ - закону. При этом за счет котлов, включенных в регулирующие режимы по П - закону, растет быстродействие, а за счет котлов с ПИ - алгоритмом ликвидируется неравномерность регулирования.

Доля участия каждого котла во внесении общей паровой нагрузки устанавливается ручными задатчиками (З1 и З2).

 

Регулирование экономичности горения

 

Экономичность оценивается КПД. Задачей регулирования является поддержание максимального КПД.

Наиболее распространенным методом определения экономичности горения является анализ состава дымовых газов. На основании зависимости hКУ (a) стремятся поддержать оптимальный расход воздуха, который отвечает максимальному КПД.

 

hКУ hmax

ГМ: aОП

Похожие работы

<< < 1 2 3 4 5 6 7 > >>