Файл: Мейкляр, М. В. Паровые котлы электростанций [учеб. пособие].pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 134

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ЖенЙого перед ним шибера. Такое сблокированное уп­ равление несколькими электродвигателями еще более уменьшает занятость вахтенных работников и сокращает время выполнения операций.

18-2. Автоматическое регулирование

Основные элементы системы автоматического регули­

рования.

На упрощенном примере

рассматривается си­

с т е м а

а в т о м а т и ч е с к о г о

р е г у л и р о в а н и я

(так называемая САР) разрежения в топке.

В верхней части топочной камеры нужно поддержи­ вать небольшое разрежение, около 2 мм вод. ст. При его увеличении или уменьшении должно соответственно из­ меняться положение лопаток направляющих аппаратов двух дымососов и таким путем регулироваться их про­ изводительность.

Когда разрежение в верхней части топки отклоняется от требуемого значения, возникает сигнал рассогласова­

ния

( импуль с ) , который приводит в действие всю

САР

и прекращается после того, как требуемое разреже­

ние опять восстанавливается. Для автоматизации тепло­ вых процессов на электростанциях применяют электрон­ ные автоматические регуляторы. Основные элементы ре­ гулятора следующие:

Первичный прибор ( да т ч ик ) измеряет регулируе­ мую величину и преобразует ее в электрический сигнал. В нашем примере датчиком является дифференциаль­

ный тягомер ДТ-2 (рис.

18-2).

сигналы

И з м е р и т е л ь н ы й

б л о к воспринимает

от датчиков, суммирует

и сравнивает их с

сигналом,

который должен поступать при требуемом

режиме рабо­

ты. На

выходе из измерительного блока

формируется

сигнал

р а с с о г л а с о в а н и я между действительным и

заданным значениями сигнала.

сигнал от из­

Э л е к т р о н н ы й б л о к воспринимает

мерительного и усиливает его во много раз. Электрон­ ный и измерительный блоки скомпонованы ів общем

корпусе р е г у л и р у ю щ е г о

п р и б о р а . В примере на

рис. 18-2 сигнал от датчика

ДТ-2 поступает в регулиру­

ющий прибор, называемый регулятором разрежения га­ зов РГ.

Оператор может изменить поддерживаемое разреже­ ние газов вверху топки. Для этого он изменяет задан290


ный в измерительном блоке сигнал з а д а т ч и к о м Зд. С этим сигналом сравнивается сигнал, получаемый от датчика, установленного вверху топки.

Усиленный в электронном блоке сигнал приводит

вдействие магнитный пускатель МП, который включает

вработу электродвигатель направляющего аппарата дымососа.

П е р е к л ю ч а т е л е м у п р а в л е н и я (ПУ) опера­ тор переключает цепи управления и с п о л н и т е л ь н о -

Рис. 18-2. Схема автоматического регулирования тяги котла.

ДТ-2 — дифференциальный тягомер;

3d — задатчик;

Р Г — регулятор

тяги;

СП — следящий прибор; МП — магнитный пускатель;

УП— указатели

положе­

ния;

/ — топка котла; 2 — место

измерения разрежения вверху топки; 3

ключ

переключателя управления;

4

—дымосос; 5 — электродвигатель

направ­

ляющего аппарата дымососа.

 

 

 

 

го м е х а н и з м а (ИМ) из положения «автоматическое регулирование» в положение «дистанционное управле­ ние» и обратно.

В систему автоматического регулирования входят корректирующие и контрольные приборы. В рассматри­ ваемой САР с л е д я щ и й прибор СП автоматически выравнивает нагрузку обоих включенных параллельно дымососов. Кроме того, контроль положения лопаток направляющего аппарата каждого дымососа может осу­ ществляться оператором по указателю положения УП,

291

Регулирование питания котла с естественной циркуля­ цией воды. На рис. 18-3 и на следующих схемах элементы котла и элементы систем автоматического регулирова­ ния изображены в более упрощенном виде, чем на рис. 18-2.

Главными для регулирования (командными) явля­ ются сигналы об изменениях уровня воды в барабане. Но командные сигналы должны уточняться.

Например, три повышении давления в котле несколь. ко уменьшается объем пара, поднимающегося в экран-

Рис.

18-3.

Схема автоматического

регулирования питания котла

с естественной циркуляцией воды.

 

 

РП — регулятор питания (остальные обозначения

см. на рис. 18-2); 1— бара­

бан

котла;

2 — расходомер;

3 — питательный

регулирующий клапан; 4

электродвигатель питательного

клапана;

5 — уравнительный сосуд; 6 — датчик;

7 — ключ переключателя управления.

 

 

ных трубах. При этом уровень воды в барабане снижа­ ется. Нагрузка котла по топливу остается прежней, и подача в котел питательной воды должна также оста­ ваться неизменной. Если бы автоматическое регулиро­ вание производилось только по уровню воды, то сниже­ ние уровня привело бы к дополнительному открытию питательного клапана. В котел стало бы поступать из­ лишнее количество воды и ее уровень в барабане вскоре

292


поднялся бы выше требуемого, из-за чего поступление воды в «отел было бы сокращено и т. д. Излишне боль­ шие изменения уровня воды могли бы стать опасными в случае, если одновременно с ними возникло бы новое изменение давления в -котле.

Избежать этого можно с помощью дополнительных сигналов (корректирующих), задачей которых является как бы торможение излишних сигналов. Один из этих сигналов возникает по расходу пара в главном паропро­ воде, а второй по расходу воды в питательной линии.

Рис. 18-4. Схема автоматического регулирования питания прямотой-

ного котла.

БЗ и РПК — быстродействующая задвижка и регулирующий питательный кла­

пан на питательной линии; ГР — главный регулятор; КП — корректирующий прибор; РП — регулирующий прибор (остальные обозначения см. на рис. 18-2); / — расходомер на питательной линии; 2 — подача воды на впрыск в пар; 3 —- электродвигатель; 4 — входной коллектор экономайзера; 5 — промежуточный коллектор пароперегревателя; 6 — термопара; 7 — ключ переключателя управ­ ления; 8 — импульсы от датчиков, установленных на турбине.

Все три сигнала поступают от датчиков, которыми явля­ ются изображенные на рис. 18-9 дифференциальные ма­

нометры.

Контроль за уровнем воды осуществляется с по­ мощью уравнительного сосуда (рис. 18-3), расположен­ ного перед барабаном котла и соединенного с ним двумя трубками. Во внутренней части это-го сосуда уровень воды изменяется так же, как в барабане. В наружной

293

части сосуда пар конденсируется, избыток конденсата стекает во внутреннюю часть сосуда, вследствие чего в наружной части поддерживается постоянный уровень воды. В датчике разность давлений воды в обеих частях сосуда преобразуется в электрический сигнал.

Через задатчик Зд оператор может изменять требу­ емое положение уровня воды в барабане.

Регулирование питания прямоточного котла. При про­ хождении воды и пара через котел двумя независимыми потоками регулирование питания производится раздель­ но по каждому из них (рис. 18-4).

Большую роль играет г л а в н ы й р е г у л я т о р ГР называемый также регулятором нагрузки энергоблока. Он получает сигналы от изменения давления пара перед турбиной и от скорости изменения положения регулиру­ ющих клапанов турбины. От него сигналы поступают на регуляторы питания либо непосредственно, либо через регулятор топлива.

Кроме того, в каждом потоке воды и пара в котле один из датчиков соединен (как и на рис. 18-3) с водо­

мером. Другим датчиком является термопара, контроли­ рующая температуру пара в одном из промежуточных коллекторов первичного пароперегревателя. Распределе­ ние питательной воды между потоками уточняется кор­ ректирующим прибором КП, который содействует подаче большего количества воды в тот поток, где выше темпе­ ратура. пара.

Регулирование температуры перегретого пара. Основ­ ным сигналом для изменения подачи воды во впрыски­ вающий пароохладитель является изменение температу­ ры пара за той поверхностью нагрева, которую данный пароохладитель предохраняет от чрезмерного нагрева­ ния. Например, подача воды в пароохладитель, установ­ ленный перед конвективным трубным пакетом паропере­ гревателя (рис. 11-5), должна изменяться таким образом, чтобы температура пара в трубах этого пакета не пре­ вышала допустимую. Эта температура измеряется тер­ мопарой, присоединенной к выходному коллектору труб­ ного пакета либо к одной из необогреваемых труб за этим коллектором. Но температура пара за трубным пакетом изменяется не сразу и воздействие только этого сигнала не может обеспечить поддержание температуры

пара в

пределах допустимых отклонений. Поэтому

в схему

регулирования вводится дополнительный

294


сигнал по скорости изменения температуры пара непосредственно за пароохладителем. В начальный пери­ од времени регулирование впрыска происходит по допол­ нительному «скоростному» сигналу, формируемому диф­ ференциатором ДФ (рис. 18-5), а в дальнейшем — по основному сигналу.

Температуру пара в промежуточном пароперегрева­ теле регулируют различными способами (в теплообмен-

Рис. 18-5. Схема автоматического регулирования температуры пере­ гретого пара барабанного котла.

ДФ — дифференциатор (остальные обозначения см. на рис. 18-2); / — барабан

котла;

2 — ширма;

3 — впрыскивающий пароохладитель;

4 — линия

впрыски­

ваемой

воды; 5 — выход перегретого пара;

6 — термопара;

7 — ключ

переклю­

чателя

управления;

8 — электродвигатель;

9 — регулирующий клапан.

никах, .путем рециркуляции дымовых газов и др.). Раз­ личны и схемы автоматического регулирования этой тем­ пературы.

Другие регуляторы. На рис. 18-6 условно изображены четыре различные схемы автоматического регулирования (не считая главного регулятора), работающего на мазуте котла сверхкритического давления. Схемы эти даются упрощенно.

Так, по регулятору питания указано лишь то, что он получает сигналы от главного регулятора через регуля­ тор топлива (а не непосредственно, как в других схемах, в том числе в изображенной на рис. 18-4), а также кор­ ректирующие сигналы от расходомеров на питательной линии. Регулятор жидкого топлива получает сигналы от главного регулятора и от расходомера, измеряющего подачу мазута к горелкам.

295

Рис. 18-6. Упрощенная схема автоматического регулирования про­ цессов горения и питания прямоточного котла, работающего на (ма­ зуте.

/

подача

мазута

к горелкам; 2 — питательная

линия;

3 — расходомер*. 4:—..

питательны»

регулирующий

вентиль; 5 — котел;

6 — регенеративный

$рздухо-

подогреватель; 7 — дутьевой

вентилятор;

8 — дымосос;

9 —подача.

воздуха»

к

горелкам;

10— главный паропровод; // — линия

к регулятору

производи­

тельности питательного

насоса;

12 — термопара,

измеряющая промежуточную*,

температуру

пара;

13 — линия

от системы

регулирования

паровой:

турбины;

14 — электродвигатель;

15 — направляющий

аппарат

дутьевого,

вентилятора»

или дымососа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Регулятор общего воздуха, управляющий работок: дутьевых вентиляторов, получает главный сигнал от ре­ гулятора топлива и корректирующие сигналы от расхо­ домера на линии горячего воздуха и по содержанию* кислорода в дымовых газах.

На .пылеугольных котлах имеются дополнительные' системы автоматического регулирования работы пыле­ приготовительного, оборудования. На рис. 18-7 показаньи условия их действия на котле, рассчитанном на сжига­ ние тощих углей, где прошедший через мельницу воздух подается мельничным вентилятором в топку помимо* горелок, а первичный воздух поступает в горелки через; вентилятор горячего дутья (не показанный на схеме).. Все изображенные на этой схем,е регуляторы действуют независимо друг от друга.

296