Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,909

УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА РАБОТЫ РЕГУЛЯТОРА УРОВНЯ В БАРАБАНЕ КОТЛА

Забиров Р.Р.
Одним из самых важных контуров регулирования системы управления котла является контур регулирования уровня в барабане. Это справедливо и для энергетических котлов и для котлов-утилизаторов. К качеству регулирования уровня в барабане предъявляются самые высокие требования, это объясняется следующими факторами:

По повышению и понижению уровня в барабане срабатывает защита, действующая на останов котла. Поэтому полоса, в которой находится регулируемый параметр, должна быть максимально узкой.

Каналы регулирования и возмущения для данного объекта управления не обладают самовыравниванием, поэтому система не может находиться в равновесии, таким образом, под воздействием возмущающих и регулирующих воздействий, регулируемый параметр постоянно испытывает колебания.

При оптимальной структуре и настройке системы регулирования уровня в барабане увеличивается срок службы питательных насосов, регулирующей арматуры и других элементов котла.

На рис.1 структурно показан барабан с испарительным контуром котла-утилизатора П-91. Из основных возмущающих воздействий для системы регулирования уровня L в барабане данного котла можно выделить: температуру T1 и давление P1 питательной воды, мощность N ГТУ и расход F2 пара за барабаном. Степень открытия РК на линии подачи питательной воды обозначена как X.

Охарактеризуем указанные каналы возмущения и регулирования:

T1 → L и P1 → L Данные каналы возмущения отличаются высоким коэффициентом усиления и низкой инерционностью. Каналы не обладают самовыравниванием и могут быть описаны интегрирующим звеном. Наиболее динамично и в большем диапазоне происходит изменение P2.

N → L Данный канал возмущения отличается высоким коэффициентом усиления и высокой инерционностью. Канал не обладает самовыравниванием и может быть описан интегрирующим звеном. Изменения N в большей степени сказываются при пуске/останове блока.

F2 → L Расход пара является основным возмущающим воздействием с системе. Данный канал регулирования отличается высоким коэффициентом усиления и низкой инерционностью. Канал не обладает самовыравниванием и может быть описан интегрирующим звеном.

X → L Данный канал регулирования отличается высоким коэффициентом усиления и низкой инерционностью. Канал не обладает самовыравниванием и может быть описан интегрирующим звеном.

p 

Рисунок 1. Структурная схема барабана котла с испарительным контуром

Можно выделить следующие способы улучшения качества работы регулятора уровня в барабане котла:

Использование комбинированной системы регулирования. Добавление в систему регулирования дополнительного контура управления по возмущению позволяет ей действовать на упреждение. Этим может быть значительно улучшено качество регулирования. Наиболее целесообразно вводить дополнительные импульсы по F2 и N. При растопке котла основным возмущающим воздействием является N, а показания F2 имеют высокую погрешность, поэтому в данном режиме в разомкнутом контуре следует использовать N. При работе в номинальном режиме изменения N незначительны, основным возмущающим воздействием становится F2. В качестве критерия для перехода с N на F2 в разомкнутом контуре могут служить N, F2, T2 или P2. Для построения комбинированный системы регулирования необходимо математическое описание контуров возмущения N → L и F2 → L.

Поиск оптимальных настроек регулятора замкнутого контура. Для этого необходимо математическое описание  контура регулирования X → L. Наилучшие результаты при расчете оптимальных настроек дает метод РАФХ.

Плавное изменение заданного значения регулируемого параметра. Как правило, при растопке котла, чтобы обеспечить запас по регулированию при резком повышении уровня в результате "набухания", заданное значение уровня снижают. Далее необходимо установить номинальное значение уровня. Этот переход целесообразно выполнять линейно со скоростью, которая не вызовет раскачивания и потерю устойчивости системы регулирования.

Одновременное использование обоих РК подачи питательной воды. Обычно на линии подачи питательной воды параллельно устанавливаются "пусковой" и "основной" РК. Пусковой РК имеет меньшую пропускную способность и используется при растопке. Основной включается в работу при повышении F2, при этом пусковой РК полностью закрывается. Однако в номинальном режиме возможна одновременная работа обоих РК: небольшие отклонения отрабатывает пусковой РК, а при сильных отклонениях вступает в работу основной.

Работа представлена на заочную электронную конференцию «Современные наукоемкие технологии»,  15-20 февраля 2006г. Поступила в редакцию 24.11.06г.


Библиографическая ссылка

Забиров Р.Р. УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА РАБОТЫ РЕГУЛЯТОРА УРОВНЯ В БАРАБАНЕ КОТЛА // Современные наукоемкие технологии. – 2007. – № 1. – С. 67-68;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=24050 (дата обращения: 22.09.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074