A kazán ellátás szabályozó rendszere

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2019. november 27-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 4 szerkesztést igényelnek .

A dobkazán (ACP szint) energiaellátásának automatikus szabályozására szolgáló rendszer a gőzkazán egyik fő vezérlőrendszere .

A kazánban lévő víz tömege változatlan marad, ha a kazánból kiáramló víz mennyisége (kiszívott gőz, szivárgás, lefúvatás stb. formájában) megegyezik a kazánba befecskendezett tápvíz mennyiségével.

A kazándobban lévő szint számos tényezőtől függ - a kazánban lévő víz teljes tömegétől, hőmérsékletétől, a párolgási fűtőfelületek belsejében lévő gőzbuborékok telítettségétől stb.

Mivel a kazánban lévő víz teljes tömege nem mérhető egyszerű módszerekkel, ezért az ASRP-nél a dobban lévő vízszintet használják bemeneti vezérelt paraméterként, amelyet egyszerűen megmérnek például a hidrosztatikus nyomáskülönbség mérőkkel . a vízoszlop nyomása .

Általános információk

A dobban a vízszint változása a tápvízellátás, a gőzfogyasztás, a kemence hőterhelése és a dobban lévő gőznyomás változásának a rá gyakorolt hatásának a következménye.

Szabályozása során az átlagos helyzettől való szinteltérés nem haladhatja meg a ±50 mm-t, ezen határok túllépése ±100 mm-ig a paraméter kritikus állapotát jelzi. Amint az 1. ábrán látható, a maximális fogyasztói terhelés a dobban lévő alacsony vízszintnek felel meg.

Tekintettel arra, hogy a kazándobban lévő vízszintre számos zavar hat, mint például: a tápvíz áramlásának változása, a gőzfogyasztás változása, az üzemanyag-fogyasztás változása és a tápvíz hőmérsékletének változása, a kombinált tápvíz áramlásszabályozó rendszer és a kazán gőzterhelésével kapcsolatos zavarok kompenzálása. Ezen paraméterek megválasztása azon alapul, hogy nagyobb hatást gyakorolnak a kazánegység dobjában lévő anyagegyensúlyra és a vízszintre.

A kazándobban lévő vízszintszabályozó rendszer egykörös vagy kétkörös vezérlőrendszerként is megvalósítható. De az egyhurkos rendszernek számos hátránya van, amelyek közül a fő a statikus vezérlési hiba előfordulása az integrált komponenssel (I-vezérlő) vezérlő hurok instabilitása miatt. A legegyszerűbb szabályozási törvény – arányos-integrál – alkalmazása az önszabályozás ilyen zárt rendszerében a stabilitás szempontjából elfogadhatatlan [1] . További hátránya a rendszer lassú működése. Kéthurkos szintszabályozó rendszer használatakor lehetőség van a statikus hiba minimalizálására, de a rendszer sebességének növelésének problémája sem oldódik meg megfelelően. Egy ilyen rendszerben a zavaró hatások befolyása ismét nem kompenzálódik, ezért a fent említett rendszerek minőségének összehasonlításakor a gyakorlatban leggyakrabban kombinált vízhozam-szabályozó és zavarkompenzációs rendszert alkalmaznak, a 2. ábrán látható.

A blokkdiagramon a következő elnevezések szerepelnek: - zavaró hatás a gőzáramra, - zavaró hatás a tüzelőanyag-fogyasztásra, - zavaró hatás a tápvíz hőmérséklet-változására, - szabályozó hatás a tápvíz áramlására, - teljesítményérték - vízszint a kazánban dob. $D_{\text{pp))$ $B_{\text{t))$ $T_{\text{a.e.))$ $D_{\text{a.e.))$ $H$

Különféle vezérlőobjektumok

A vízszint a kazándobban, mint vezérlőobjektum.
A vízfogyasztás mint ellenőrzési tárgy.
Túlhevített gőz fogyasztása, mint szabályozási tárgy.

A vízszint a kazándobban, mint vezérlőobjektum

A tápvíz áramlási sebességének zavarása a szabályozás alatt fordulhat elő. A tranziensek formái jelentősen eltérnek az economizer típusától függően . A szabályozott objektum dinamikus tulajdonságait kísérleti vagy analitikai módszerekkel kaphatjuk meg. Az analitikai módszer az anyag- és energiamérlegek alapján differenciálegyenletek összeállítását jelenti, ami matematikai nehézségeket okoz, mivel meglehetősen nehéz figyelembe venni az összes olyan tényezőt, amely a tranziens folyamatot befolyásolja kiválasztott zavaró hatásokkal [2] .

Ennek a vezérlési modellnek az időkarakterisztikáját két párhuzamosan kapcsolt kapcsolat – egy elsőrendű tehetetlenségi kapcsolat és egy integráló kapcsolat – közelíti meg. Ezen kapcsolatok kimeneti jelei különböző előjelekkel összegződnek.

A vízfogyasztás mint ellenőrzési tárgy

A vízáramláson alapuló automatikus szintszabályozási rendszernél optimális az időszakos folyamat minimális szabályozási idővel. Mivel a vezérlőobjektum önbeállítással rendelkezik, a modellparaméterek azonosítására szolgáló eljárás a terület módszerrel történik. Ez a módszer az objektum matematikai modelljének paramétereinek meghatározására szolgáló aktív módszerek közé tartozik. Az aktív azonosítási módszer alkalmazása magában foglalja a speciális tervezett kísérletek elvégzését az üzemben, bizonyos mértékig megsértve a normál működését. A lépcsős perturbáció a leggyakrabban használt zavaró jel egy stabil folyamat azonosítására, amely lehetővé teszi egy meglehetősen egyszerű objektummodellt első- vagy másodrendű időszakos kapcsolat formájában, késleltetéssel a folyamat leírására (in az angol szakirodalomban ezeket a modelleket elsőrendű plusz holtidőnek (FOPDT) és másodrendű plusz holtidőnek (SOPDT) nevezik. A mért tranziens paraméterek a PID szabályozók hangolására szolgálnak.

Túlhevített gőzfogyasztás vezérlőobjektumként

A gőzfogyasztás változása állandó tüzelőanyag-fogyasztás mellett nyomáseltérést okoz a kazánban, ezért a kazándobban lévő nyomás csökkenésével az ebből eredő gőzfogyasztásnövekedés megnöveli a gőz-víz keverék térfogatát a kazán párolgási felületein. Ezenkívül a nyomás csökkenésekor a keringető körben a víz forráspontja csökken, és a fűtőfelületek fémében tárolt hő hatására további párologtatás következik be, ami szintén a víz gőztartalmának növekedéséhez vezet. A gőz mennyiségének növekedése a keringtető körben a gőztartalom és a fajlagos térfogat növekedése miatt a dobban lévő szint növekedését okozza. Így a tápvíz és az üzemanyag állandó áramlása mellett a terhelés változása szintváltozáshoz vezet. A gőzfogyasztás átviteli funkcióját egy integráló és időszakos összeköttetésként közelítjük meg, sorba kapcsolt késleltetéssel.

Jegyzetek

↑ Besekersky V. A., Popov E. P. Az automatikus vezérlőrendszerek elmélete - M .: Nauka, 1975-768 p.
↑ Klyuev A.S., Tovarnov A.G. A kazánok energiaszabályozó rendszereinek beállítása - M., Energia, 1970-280-as évek. betegtől.

Irodalom

Klyuev A.S., Tovarnov A.G. A kazánok energiaszabályozó rendszereinek beállítása - M., Energia, 1970 - 280 p. betegtől.
GOST 3619-89. A gőzkazánok álló helyzetben vannak. Típusok és alapvető paraméterek - Bevezetés. 1990. 01. 01. - M .: Standards Publishing House, 1995 - 12 p.
Rotach V. Ya. A vezérlőrendszer beállításainak automatizálása. / V. Ya. Rotach, V. F. Kuzishchin, A. S. Klyuev - M .: Energoatomizdat, 1984 - 272 p.
Besekersky V. A., Popov E. P. Az automatikus vezérlőrendszerek elmélete - M .: Nauka, 1975 - 768 p.