Лекции по АСУТП - в Ворде (АСУ13Т1)

Посмотреть архив целиком

Лекция 13.


13.1. Регулирование непрерывной продувки и расхода корректирующих добавок химочищенной воды

Характеристика участка регулирования. Химический состав воды, циркулирующей в в контеру агрегатов, оказывает существенное влияние на длительность их безостановочной и безремонтной кампаний. К основным показателям качества воды относят общее солесодержание и избыток концентрации фосфатов.

Повышение общего солесодержания может привести к уносу со­лей воды в технологический тракт установок. Недостаток концентрации фосфатов вызывает интенсивный процесс накипеобразования на внутренних поверхностях теплообленных труб, что при­водит к ухудшению их охлаждения, а сле­довательно, к перегреву в местах образования накипи и в конеч­ном итоге к пережогу если температура греющей среды больше температуры размягчения металла труб.

Поддержание общего солесодержания котловой воды в пределах нормы осуществляют с помощью непрерывной и периодической продувок из барабана в специальные расширители. Потери технологической воды с продувкой восполняют питательной водой в количест­ве, определяемом уровнем воды в барабане или другой емкости.

В схеме, представленной на рис. 13.1, а, помимо корректирую­щего сигнала по солесодержанию, на вход ПИ-регулятора 2 посту­пает сигнал по расходу продувочной воды Gпр и сигнал по расходу пара Gпп. В некоторых случаях значение непрерывной продувки определяют не общим солесодержанием котловой воды, а концен­трацией кремниевой кислоты.

Однако из-за отсутствия датчиков концентрации кремниевой кислоты ее содержание в технологической воде оценивают по косвенным показателям: паровой (тепловой) нагрузке и количеству продуваемой воды.



Рис13.1. Регулирование водного режима барабанного пароперегревателя

а — схема регулирования продувки с трехимпульсным регулятором; 6 — прин­ципиальные схемы регулирования продувки и ввода фосфатов: 1— барабан; 2 — регулятор продувки; 3 — импульсатор расхода пара; 4 — пусковое устройст­во; 5 — мерный бак; 6 — плунжерный насос, 7 — корректирующий прибор


Автоматическое регулирование продувки в этом случае осу­ществляют по двухимпульсной схеме (рис. 13.1, б).

Для выполнения условий безнакипной работы поверхностей на­грева и поддержания требуемой щелочности технологической воды бара­банный котел оснащают аппаратурой, регулирующей ввод фосфа­тов. Концентрация фосфатов Р04 должна поддерживаться в пре­делах 5—15 мг/кг при бесступенчатом испарении, а при ступен­чатом испарении в пределах 2—6 мг/кг в чистом отсеке и до 50 мг/кг в солевом.

Непрерывное измерение избытка фосфатов в воде также в на­стоящее время затруднено из-за отсутствия соответствующего дат­чика. Требуемую концентрацию Р04 , устанавливают в зависи­мости от нагрузки вводом фосфатов в чистый отсек бара­бана в соответствии с принципиальной схемой, изображенной на рис. 13.1, б.

Автоматизация водного режима барабанного котла облегчает груд обходчиков оборудования, позволяет сократить трудоемкий лабораторный анализ качества котловой воды, ведет к увеличению срока безремонтной службы основного оборудования.




13.2. Регулирование тепловой нагрузки и температурного режима первичного тракта


Общие положения. Регулирование тепловой нагрузки, харак­теризуемой давлением и расходом теплоносителя (пара), требует совместного и согласованного изменения расхода греющего теплоносителя (расхода топлива), и Gпв. В свою очередь, температурный режим первичного тракта, характеризуемый температурой теплоносителя в промежуточной точке тракта до первого впрыска tnp, зависит от соотношения расходов воды и подвода тепла (топлива). Влиять на него также мож­но посредством любого из этих регулирующих воздействий. Поэ­тому АСР подачи теплоносителя (топлива) и питательной воды для прямоточных котлов следует разрабатывать и налаживать совместно.

Схемы автоматического регулирования подачи топлива и пита­тельной воды разделяют по виду основных сигналов, используе­мых для поддержания заданной тепловой нагрузки и стабилиза­ции температурного режима первичного тракта.

В качестве основного сигнала для системы регулирования температурного режима первичного тракта используют расход пита­тельной воды количество теплоты Qq или же непосредственно температуря tпр. В качестве основного сигнала, характеризующего фактическую тепловую нагрузку котла, применяют расход пита­тельной воды Gn в и расход греющего агента (топлива Вт ). О нагрузке агрегата мож­но судить также по мощности установкиNу, давлению в ка­мере регулирующей ступени турбины Рр, положению регулирую­щих ктапанов турбины hкл, если давление пара перед турбиной поддерживается постоянным, и др.

Регулирование температурного режима с непосредственным контролем температуры рабочей среды. В схемах с непосредст­венным контролем температуры рабочей среды статическая по­грешность (остаточное отклонение) существенно меньше (в 1,5—3 раза), чем в схемах, действующих по соотношению заданиевода. Это объясняется значительно меньшей допустимой погрешностью датчиков температуры по сравнению с датчиками расхода.

Температура теплоносителя на выходе первичного тракта (перед первым впрыском) обладает су­щественной инерцией по отношению к возмущениям греющего агента (топливом) и водой (τ— 20—60 с). Поэтому для поддержания его отклонений в до­пустимых пределах в динамике на вход регулятора топлива вводят опережающие сигналы, по виду которых в основном и различают варианты схем регулирования. Рассмотрим некоторые варианты схем.


Вариант I. Основным сигналом служит температура пара в про­межуточной точке тракта tnp (рис. 13.2). В качестве опережаю­щих, поступающих на вход регулятора топлива через дифферен­циатор (Д), используются сигналы по температуре дымовых газов (внутренний опережающий сигнал) вг и по расходу питательной воды (внешний опережающий сигнал). Для изменения внешне­го сигнала в широком диапазоне значений в схеме предусматри­вают динамический преобразова­тель (ДП) с изменяемыми коэф­фициентами настройки.

Достоинства рассматриваемо­го варианта АСР:

  • быстрая реакция на топочные возмущения (т — 8—10 с);

  • независимость настройки внеш­него опережающего сигнала;

относительная простота на­стройки собственно регулятора топлива и дифференциатора с использованием отработанной ме­тодики расчета настроек.



Рис. 13.2. Схема регулирования тем­пературного режима с непосредст­венным контролем температуры пара в промежуточной точке тракта /—/// — варианты схем регулирования


Недостаток — сравнительно быстрый износ газовых термопри­емников, контактирующих с агрессивной средой, и пульсация сиг­нала Θг. В связи с этим взамен сигнала по Θг применяют менее инерционный сигнал по излучению факела Θф. Его формируют с помощью нескольких параллельно включенных радиационных пи­рометров, устанавливаемых в верхней части топки и визируемых на факел Вариант опробован и внедрен на ряде пылсугольных котлов различной мощности.


Вариант П. Отличается от первого только чем, что вместо сиг­нала по вг используется сигнал по расходу топлива Θг (см. рис 13.2). Схема опробована и внедрена на котлах, работающих на газомазугных топливах, расход которых можно измерить не­посредственно.


Вариант III (см. рис. 13.2) Отличается от первого и второго применением опережающего сигнала по температуре воды перед зоной максимальной теплоемкости (ЗМТ) ΘЗМТ. Этот сигнал, явля­ясь более инерционным по сравнению с Θг и Θф, все-таки сравни­тельно быстро реагирует на возмущения топлива (τ = 15 с) и водой (т = 40 с). В то же время температуру воды проще и надежнее из­мерить, чем температуру топочных газов или излучение факела.

К недостаткам схемы следует отнести зависимость динамики участка по каналу Вт - ΘЗМТ, от режимных факторов, влияющих на положение ЗМТ, и как следствие этого ухудшение качества процессов регулирования в резкопеременных режимах, вызывае­мых возмущениями нагрузкой и температурой питательной воды. Схема опробована и внедрена на ряде мощных котлов.

Выбор того или иного варианта схемы регулирования подачи топлива с непосредственным контролем температуры пара опре­деляется типом прямоточного котла, его параметрами и видом сжигаемого топлива. Исключение составляет лишь вариант II для газомазутных котлов, в котором регулятор топлива и питания можно поменять местами (рис. 13.3). Это не ведет к усложнению схемы в целом. Окончательный выбор вариантов должен быть ос­нован на сравнении переходных процессов и результатах испыта­ний при включенных АСР.

Рис 13.3. Схема регулирования температурного режима для котлов, работающих на газомазутном топливе (обозначения те же, что и на рис. 13.2)


Регулирование экономичности процесса горения. Схемы регу­лирования экономичности процесса горения прямоточных котлов строят в зависимости от выбранных вариантов схем регулирования тепловой нагрузки и вида топлива. В частности, могут использо­ваться схемы: нагрузка воздух (или вода воз­дух (рис. 13.4.).

Введение корректирующего сигнала по содержанию свобод­ного кислорода во всех схе­мах обеспечивает более точное поддержание заданного значе­ния коэффициента избытка воз­духа.

Разрежение вверху топки и давления первичного возду­ха регулируют гак же, как и в барабанных котлах (см. рис. 8.12, б).

Рис. 13.4. Регулирование подачи воздуха прямоточного котла по схеме вода — воздух с коррекцией по О2

1 — регулятор экономичности про­цесса горения, 2 — регулирующий орган подачи воздуха, 3 — коррек­тирующий регулятор по содержа­нию 02 в газоходе за конвективным пароперегревателем



13.3. Регулирование нагрева теплоносителя при многоступенчатом обогреве

Регулирование температуры теплоносителя. По условиям температурного режима металла поверхностей нагрева ее следует стабилизировать по всей длине всего тракта.

Для первичной ста­билизации tтн в практике используют принцип совме­щения статических характеристик КПП и РПП.


Случайные файлы

Файл
144188.rtf
33411.rtf
03030.doc
~$РПЗ.doc
Mayatnik.doc




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.