Автоматическое регулирование рабочих параметров котла

Автоматическое регулирование котлоагрегата предназначено для:

- поддержания в оптимальном режиме эксплуатационных, рабочих параметров;

- обеспечения режимов пуска и останова котла;

- предотвращения аварийных ситуаций на котельной установке;

Рабочее автоматическое регулирование предназначено для поддержания эксплуатационных характеристик котла и энергоблока в целом. Оно состоит из следующих регуляторов:

- температуры перегретого пара;

- питания котла питательной водой и уровня в барабане;

- питания котла топливом;

- дутья и тяги.

Регулирование температуры перегретого пара на выходе из котла выполняется различными способами:

- впрыском котловой воды в коллекторы пароперегревателя; этот способ чаще всего применяется для регулирования температуры перегретого пара;

- байпасированием части пара меньшей температуры; применяется для регулирования температуры пара промежуточного перегрева;

- паропаровым теплообменником;

- газовым регулированием; например, рециркуляцией уходящих газов.

При регулировании впрыском необходимо чтобы температура перегретого пара была выше заданной. Тогда регулирующий орган (впрыск) снижает температуру пара до требуемой величины. Впрыск может осуществляться в выходном коллекторе (3, рис.4.9), в рассечку (2) и до пароперегревателей (1).

Каждый из этих способов регулирования имеет свое запаздывание при регулировании параметров. Самое большое запаздывание при регулировании впрыском до пароперегревателей (1). Оно составляет до 150 с. Наименьшую инерционность имеет схема с впрыском после пароперегревателей – до 10 ÷ 15 с. Однако в этом случае температура пара в последнем пароперегревателе должна быть выше заданной и может при этом колебаться, что нежелательно для металла труб, из которых выполнен пароперегреватель. Поэтому наиболее рационально применять регулирование температуры пара впрыском в рассечку. Запаздывание при таком способе регулирования составляет 50 ÷ 70 с.

На рис.4.10 схематично показана система регулирования температуры перегретого пара впрыском воды в рассечку. Температура перегретого пара

измеряется термопарами 3 до и после выходного пароперегревателя 4. Сигналы по температуре направляются на регулятор 7. Однако один из них (перед пароперегревателем) проходит через дифференциатор 5, который преобразует сигнал в скорость изменения температуры dT/dτ. Регулятор 7 посылает сигнал на исполнительный механизм (электродвигатель) 8, который открывает или закрывает регулирующий орган (задвижку) 9. Задвижка изменяет расход воды, подаваемой на впрыск 2. Значение регулируемой температуры перегретого пара задается ручным задатчиком 6.

Описанное (рис.4.10) автоматическое регулирование температуры пара применяется на барабанных котлах. При регулировании температуры перегретого пара на прямоточных котлах используются более сложные регуляторы. Как правило для прямоточных котлов применяются два и более регулятора с 2 ÷ 3 сигналами на входе.

Регулирование тепловой нагрузки особенно прямоточных котлов требует совместного и согласованного регулирования расходов топлива и питательной воды. Наиболее распространенный способ такого регулирования по соотношению «вода – теплота», показанный на рис.4.11. Датчики измеряют расходы питательной воды D_п.в и пара D_п , а также давление пара р_п. Регулирующим органом при этом регулировании являются питатели топлива.

Регулирование подачи воздуха осуществляется по соотношениям:

- топливо – воздух;

- теплота – воздух;

- нагрузка - воздух

Рис.4.12. Схемы регуляторов дутья (а) и тяги (б).

1 – 9 – обозначения такие же как и на рис.4.10; 10 – корректирующий регулятор воздуха по содержанию кислорода в уходящих газах; 11 – корректирующий регулятор по давлению перегретого пара.

На рис.4.12,а представлена схема автоматического регулирования дутья. Регулятор воздуха 7 получает три сигнала на входе: входные импульсы по содержанию кислорода в уходящих газах (О₂) и давлению свежего пара в магистрали (р_м) приходят на регулятор через соответствующие корректирующие регуляторы 10 и 11; третий импульс поступает на регулятор 7 по перепаду давлений на воздухоподогревателе (h_в.п.). Регулирующим органом 9 регулирования дутья являются поворотные направляющие лопатки вентилятора.

Регулирование тяги (рис.4.12,б) осуществляется еще проще. Здесь на входе имеется только один сигнал. Входным импульсом является разряжение в конвективном газоходе котла (S_г). Регулирующим органом здесь являются поворотные лопатки направляющие или рабочие) на дымососе.

Контрольные вопросы

1. Что такое котельная установка и котельный агрегат?

2. Из каких конструктивных элементов состоит котельный агрегат?

3. Какие системы входят в котельный агрегат; какие элементы входят в эти системы?

4. Нарисуйте и объясните технологическую схему производства пара в котлоагрегате?

5. Покажите и объясните конструктивные схемы выполнения котлоарегата?

6. Из каких элементов состоит система производства пара котла?

7. Какие схемы движения пароводяной среды при испарении используются в котлоагрегате?

8. Объясните механизм движения пароводяной среды в котлах с естественной циркуляцией?

9. Для чего применяется система топливоприготовления и топливоподачи?

10. Из каких элементов состоит система топливоприготовления и топливоподачи твердых топлив?

11. Для чего применяется система пылеприготовления?

12. Что такое тонина помола твердого топлива?

13. Какие типы систем пылеприготовления Вы знаете?

14. Нарисуйте и объясните технологическую схему замкнутой системы пылеприготовления с промбункером?

15. Какие типы мельниц применяются в системах пылеприготовления?

16. Какие типы топочных устройств котлов Вы знаете?

17. Напишите уравнение и объясните, что такое располагаемая теплота сгорания топлива?

18. Какие потери тепла имеют место в котельном агрегате?

19. Напишите уравнения к.п.д. брутто и нетто для котельного агрегата?

20. Какие типы дутья Вы знаете?

21. Как осуществляется естественная тяга котельного агрегата?

22. Смоделируйте процесс изменения давления газов в системе дутья и тяги котельной установки?

23. Для чего необходима система регулирования котельной установки?

24. Нарисуйте и объясните схему автоматического регулирования температуры перегретого пара котла?

25. На какие параметры устанавливаются автоматические регуляторы котла?

Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 805; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!