Размещено на http://www.allbest.ru/

Таразский государственный университет им. М.Х. Дулати

Принцип действия регулятора котельного агрегата

ЗеткуловаА.Б., Темиргалиев Т.К.

Котельная установка является сложным комплексом машин и механизмов, работающих в едином технологическом потоке (рис. 1).

Но все эти вспомогательные цехи и установки либо направлены на создание бесперебойной работы котлоагрегата и турбин ТЭЦ, либо являются устройствами, призванными распределять энергию, вырабатываемую теплосиловой установкой.

Основным энергоемким агрегатом, от которого зависит экономичная работа тепловой станции, остается котельный агрегат. Поэтому особое значение придается системе регулирования теплового процесса котельного агрегата.

1 - топка котла, 2 - барабан котла, 3 - пароперегреватель, 4 - экономайзер, 5 - турбина, 6 - дымосос, 7 - вентилятор, ОК - отсечный клапан, РОТ - регулирующий орган топлива, РК - регулирующий клапан питательной воды, ИМ - исполнительный механизм, РУ - регулятор уровня, РД - регулятор давления, БРОУ - быстровключающаяся редукционно - охладительная установка, Д - диафрагма, РТ - регулятор тяги, РИВ - регулятор избытка воздуха, КР - корректирующий регулятор, РН - регулятор нагрузки, t - термопара.

Рис. 1 Схема котельного агрегата с основными точками регулирования

Топливо, сжигаемое в топке 1, выделяет определенное количество тепла, которое воспринимается активными поверхностями нагрева котла. Обычно это экранные водонагревательные трубки, которые, спускаясь из барабана котла, опоясывают топочное пространство и создают замкнутый контур циркуляции воды.

Образовавшийся пар собирается в барабане котла 2 и через паронагреватель 3 поступает в паровую турбину 5. продукты сгорания топлива (в виде топочных газов) отсасываются дымососом 6.

На своем пути топочные газы омывают трубки пароперегревателя 3 и водяного экономайзера 4.

Вторичное использование тепла дымовых газов повышает коэффициент полезного действия, так как тепло используется для повышения энергетических показателей пара, а подогретая питательная вода, поступая в барабан, не охлаждает находящуюся там воду. Подогретая вода после водяного экономайзера поступает через питательный клапан РК в барабан, восполняя потери воды с отбираемым паром.

Топливо в топку (в данном случае горючий газ) поступает через отсечный клапан ОК и регулирующий орган РОТ. Нормальный режим

Регулятор РН получает импульс давления в барабане котла и передает команду на исполнительный механизм ИМ, который перемещает регулирующий орган топлива РОТ. Регулятор не просто передает команду на регулирующий орган, он её обрабатывает в соответствии с законами регулирования. Дело в том, что процесс образования пара в котле не сразу изменяется количество выработанного пара. Причиной этого является то, что сам процесс образования пара происходит во времени, кроме того, часть тепла тратится на нагревание топочных масс котла.

В котлах с большим водяным объемом, не имеющих экранных поверхностей, изменение уровня при изменении нагрузки почти не ощущается. В котлах с одним барабаном и сильно развитым топочным экраном « набухание» уровня может достигнуть величины порядка сотен миллиметров.

Увеличение уровня в барабане котла воспринимается регулятором как сигнал к снижению подачи питательной воды. Уменьшение количества питательной воды, подаваемой в барабан котла, приведет к увеличению температуры воды, а, следовательно, к еще большему «набуханию». Однако с увеличением нагрузки котла количество воды, уходящей в виде пара, увеличивается, что в конце концов приведет к устойчивому снижению уровня в барабане.

Поэтому, при введение в регулятор сигнала по расходу пара процесс регулирования будет выглядеть следующим образом: в первый период после увеличения нагрузки регулятор, приняв сигнал увеличенного расхода пара, выдаст команду на питательный клапан и он начнет открываться; в следующий период начнется «набухание», этот сигнал заставит регулятор прекратить команду на открытие питательного клапана. Если после этого уровень в барабане не установится, а будет изменяться, то этот сигнал изменения уровня, не скомпенсированный сигналом расхода, снова приведет к перемещению питательного клапана до восстановления уровня.

Для защиты от резкого повышения давления в паропроводе служит быстро включающаяся редукционно-охладительная установка БРОУ. При сбросе нагрузки, когда давление пара быстро растет и регулятор нагрузки не успевает привести агрегат в нормальный режим, давление может подняться выше определенного предела, тогда регулятор давления РЛ открывает клапан БРОУ и сбрасывает излишек пара в конденсат турбины.

Обычно давление, на которое настроен регулятор РД, несколько выше настройки регулятора нагрузки, и до тех пор, пока регулятор нагрузки РН не приведет давление в барабане в норму, регулятор РД с помощью БРОУ будет поддерживать давление несколько выше нормального.

На такте газового топлива обязательно устанавливается отсечный клапан ОК. Его задачей является обеспечить отсечку газа в случае погасания факела в топке котла, иначе газ может выходить в помещение котельной. В качестве датчика погасания пламени используется фотоэлемент или термопара. Ток, проходя по обмоткам соленоида клапана ОК, удерживает его в открытом состоянии. При погасании пламени выходной сигнал термопары уменьшается, и клапан ОК закрывается. При розжиге котла клапан ОК открывается вручную.

Импульс давления отбирается в характерной точке общего паропровода и посылается на корректирующий регулятор КР. Корректирующий регулятор в свою очередь меняет задание основным регуляторам. Сигнал к основному регулятору котла в этом случае приходит от какого - либо другого параметра, например от расхода пара котлом. Регулятор РН подает команду на расход топлива в зависимости о количества отбираемого пара из котла, но при колебаниях давления в магистрали главный регулятор КР изменяет задание основному регулятору: у более инерционных котлов задание увеличивается, а у менее инерционных - уменьшается.

1 - датчик расхода пара; 2 - барабан; 3 - дифференциальный датчик давления; 4 - водяной экономайзер; 5 - контроллер; 6 - регулирующий клапан питательной воды; 7 - датчик расхода питательной воды.

Рис. 2 Функциональная схема САУ

Принцип работы АСР следующий. Сигналы по расходу пара и питательной воды вводятся в регулятор с противоположными знаками. В установившемся состоянии эти сигналы равны, противоположны по знаку и, следовательно, компенсируют друг друга.

Сигнал по уровню воды в парогенераторе компенсируется сигналом задания. При изменении расхода пара мгновенно изменяется соответствующий сигнал на входе в регулятор и последний пропорционально изменяет расход питательной воды, не дожидаясь изменения уровня.

Литература

котельный агрегат парогенератор тепловой

1. А. Управление эксплуатацией и развитием теплоэнергетики //Промышленная энергетика, 2001, №11, 21-23.

2. Грицына В,П, Развитие малой энергетики - естественный путь выхода из наступившего кризиса энергетики //Промышленная энергетика. 2001. №8. 21-23.

3. Трухний А.Д., Трояновский Б.М. Костюк А,Г, Основные научные проблемы создания паротурбинных установок для энергоблоков нового поколения. Ч. 1 //Теплоэнергетика. 2000. №6. 13-19.

4. Трухний А.Д., Костюк А,Г, Трояновский Б.М. Основные научные проблемы создания паротурбинных установок для энергоблоков нового поколения. Ч, 2 //Теплоэнергетика. 2000. №11. 2-9.

5. Котлер В.Р, Экологические проблемы промышленно-отопительных котлов, работающих на природном газе // Промышленная энергетика. 2002. №3. С. 37-42.

6. Котлер В.Р. Экологические проблемы зарубежных промышленно-отопительных котлов, работающих на природном газе // Промышленная энергетика. 2001. №3. 53-55.

Размещено на Allbest.ru