Технологічна карта

Таблиця

№ п/п	Назва параметру	Одиниця вимірювання	Номінальне значення	Допустимі відхилення
	Продуктивність котла фактична	т/год		±100
	Тиск пари на виході котла	МПа		±10%
	Температура пари	^0С		±10%
	Витрата палива фактична	т/год		±50%
	Тиск палива:	кПа		±10%
	Температураповітря: перед пальниками за ДВ	^0С ^0С		±10% ±10%
	Тиск повітря: за вентилятором перед пальником	кПа кПа	3,3	±10%   ±10%
	Розрідження: в топці за котлом за ВЕ	кПа кПа		±10%   ±10%
	Вміст О2 за к/агрегатом	%		±5%
	Коефіцієнт надлишку повітря	--	1,25-1,3

3. Аналіз заданої ділянки технологічного процесу як об’єкту регулювання (вхідні та вихідні величини і взаємозв’язок між ними, збурення, регулюючі дії, статчні та динамічні характеристки).

Відмінною рисою котлових агрегатів із шахтно-млиновою топкою є відсутність проміжного бункера в системі приготування пилу. Готовий пил виноситься з млина первинним повітрям і вдувається безпосередньо в топку котлового агрегату. Зміна режиму роботи котлового агрегату може бути зроблено тільки зміною режиму роботи млиновоюї системи.

Кількість пилу, внесена в топку в одиницю часу, залежить як від витрати сирого палива, так і від витрати первинного повітря. Причому кожний з цих факторів у різному ступені впливає на характер виносу пилу в топку, а отже, і на продуктивність котлового агрегату. При зміні тільки витрати сирого палива в млин винос пилу відбувається з великою інерційністю. Зміна ж витрати первинного повітря через млин практично миттєво приводить до виносу додаткової кількості пилу з млина в топку. При цьому додаткове збільшення палива в топку обумовлюється виносом більш грубих часток пилу і має тимчасовий характер. У сталому режимі винос кількості пилу відновлюється до первісного значення. Тому для поліпшення якості процесу регулювання теплового навантаження котлових агрегатів із шахтно-млиновими топками зміну продуктивності млина необхідно здійснювати одночасно впливом на витрату сирого палива і на витрату первинного повітря. На мал. 2 приведені тимчасові характеристики котлового агрегату із шахтними млинами, як об'єкта регулювання навантаження при збуренні паливом (крива 1), первинним повітрям (крива 2) і при одночасному збуренні паливом і первинним повітрям (крива 3). Запізнення і постійна часу імпульсу по витраті пари при збуренні паливом відповідно складають τ₁ = 100 с і Т₁ = 300 с, а при збуренні первинним повітрям τ₂=10 с і Т₂ = = 60 с.

Для котлів із шахтно-млиновими топками характерна картина зміни вмісту вільного кисню О₂ у димових газах. Якщо при збуренні паливом характер зміни О₂ відбувається монотонно з запізненням τ=100 с і постійної часу Т= 200 с (крива 1, мал. 2,б), то при збуренні первинним повітрям, що одночасно викликає зміну витрати загального повітря, тимчасова характеристика по О₂ (крива 2, мал. 2,б) через 20 с через додатковий винос палива починає відхилятися убік, протилежну знаку нанесеного збурення. Тільки після того, як винос акумульованого пилу з млина припиниться, тимчасова характеристика починає змінюватися убік, що відповідає знаку нанесеного збурення. Якщо збурення наноситься витратою загального повітря при стабілізованій витраті первинного повітря (крива 3, мал. 2,б), то винос додаткової кількості палива з первинним повітрям не виробляється і тимчасова характеристика по О₂ здобуває монотонний характер. Таким чином, динамічні властивості котлових агрегатів із шахтними млинами значною мірою залежать від режиму зміни первинного повітря.

Для регулювання також використовується імпульс по завантаженню млина, величину якого можна визначити по перепаду тиску на млині чи по потужності споживаній електродвигуном млина. Потужність електродвигуна більш точно характеризує завантаження млина, чим аеродинамічний опір. Контроль і регулювання режиму роботи млина по потужності електродвигуна не тільки поліпшують якість регулювання навантаження котлового агрегату, але і забезпечують одночасно захист млина від перевантаження.

Величина потужності, споживаної електродвигуном при збуренні паливом, починає змінюватися через 10 с, а при збуренні первинним повітрям - практично без запізнювання. Однак постійна часу в обох випадках дуже значна: Т= 160÷170 с. На мал. 2,в приведені криві зміни потужності електродвигуна в часі при збурюванні паливом (1) і первинним повітрям (2).

При регулюванні навантаження і витрати повітря котлових агрегатів із шахтними млинами застосовується кілька варіантів схем, вибір яких залежить від багатьох технологічних факторів.

Так, наприклад, регулювання витрати первинного повітря при зміні навантаження котла з метою поліпшення динаміки процесу не завжди прийнятно за умовами економічності процесу горіння, тому що значна зміна витрати первинного повітря викликає зміна дрібності помелу. Для деяких видів палива (фрезерний торф) допускається значна зміна витрати первинного повітря, в інших же випадках потрібно підтримувати практично постійну витрату первинного повітря для всіх навантажень.

4.4. Основні принципи побудови функціональної схеми автоматизації (ФСА); структурні схеми й опис контурів автоматичного регулювання та контролю.

Способи регулювання витрати первинного повітря залежать від аеродинамічної характеристики повітряного тракту.

При великому опорі повітропроводу первинного повітря, коли при цілком відкритих шиберах через цей повітропровід не забезпечується необхідна подача первинного повітря, регулювання його здійснюється за рахунок впливу на шибери вторинного повітря. Іноді співвідношення аеродинамічних характеристик повітропроводів первинного і вторинного повітря може бути таким, при якому необхідна зміна витрати первинного повітря досягається тільки за рахунок зміни витрати загального повітря при незмінному положенні шиберів первинного повітря. На мал.3 приведені функціональні схеми систем регулювання навантаження і процесу горіння для котлових агрегатів із шахтними млинами. Система автоматичного регулювання, зображена на мал. 3,а, здійснюється за схемою "коректуючий регулятор тиску - тепло".

Коректуючий регулятор тиску КР₁ відповідно до навантаження, що змінилося, одночасно змінює витрату палива через регулятор теплового навантаження РТН, витрата загального повітря V_з.п через регулятор витрати загального повітря ВЗП і витрата первинного повітря V_п.п. через регулятор первинного повітря РПП. Крім того регулятор загального повітря одержує імпульс по витраті загального повітря і коригувальний імпульс від КР₂ по вмісту О₂ у газах, що відтікають, а регулятор витрати первинного повітря одержує імпульс по витраті первинного повітря і вплив від регулятора палива через динамічний зв'язок ДЗ. Регулятор розрідження РР одержує імпульс по розрідженню в топці S_T і динамічний зв'язок від регулятора загального повітря.

Динамічний зв'язок від регулятора палива до регулятора первинного повітря сприяє форсуванні млина в перехідних режимах. На мал. 2,б, приведений другий варіант функціональної схеми системи регулювання навантаження і процесу горіння казанових агрегатів із шахтними млинами. Функціональна схема побудована за принципом послідовного впливу. Коректуючий регулятор тиску відповідно до зміни тиску пари в магістралі Р_м змінює завдання регулятора загального повітря. По величині витрати загального повітря V_з.п виробляється зміна палива в шахті млину регулятором палива. Для придушення внутрішніх збурень, зв'язаних з незакономірною зміною подачі палива в один з млинів, використовується імпульс по швидкості зміни середньої потужності електродвигунів працюючих млинів. У приведеній функціональній схемі регулятор палива виконує функції регулятора економічності. Регулювання витрати первинного повітря здійснюється регуляторами первинного повітря, установленими на кожному млині. Регулятор підтримує задане співвідношення "витрата загального повітря - витрата первинного повітря". У функціональних схемах мал.2 і в інших схемах регулювання процесу горіння барабанних котлів імпульс по вмісту О₂ у газах, що виходять, використовується як коректуючий. У такій схемі коректуючий імпульс по О₂ можна відключити без порушення працездатності системи. В експлуатаційного персоналу електростанцій існує думка, що імпульс на О₂ у газах, що виходять, є дуже ненадійним і до того ж має велику інерційність.

Тривалий досвід експлуатації магнітних газоаналізаторів на ряді електростанцій і випробування, проведені ОРГРЭС, показали, що при виконанні необхідної профілактики ці прилади мають достатню надійність, необхідну точність виміру кисню в газах, що ідуть, і цілком прийнятну інерційність. Так, час запізнювання для деяких типів газозаборних пристроїв може бути зменшене до 13-15 сек. Тому становлять значний інтерес деякі схеми регулювання, у яких імпульс по О₂ використовується не як коректуючий, а як основний, визначаючий динаміку системи регулювання.

На мал.4 зображена функціональна схема регулювання навантаження і процесу горіння котлового агрегату, в який імпульс по О₂ використовується в якості основного. У цій схемі коректуючий регулятор КР відповідно до зміни тиску пари в магістралі Р_м впливає на регулятор загального повітря РП. Як зворотний імпульс для регулятора повітря використовується витрата повітря V_з.п Для форсування мірошницької системи при переході котлового агрегату на нове навантаження регулятор загального повітря РВП впливає через пристрій динамічного зв'язку ДЗ на регулятор палива РП. Крім того, регулятор палива одержує основний імпульс по О₂ і зникаючий імпульс через диференціатор Д по швидкості зміни середньої потужності електродвигунів N_ср. Регулятор розрідження РР виконаний за звичайною схемою з імпульсом по розрідженню у верхній частині топки S_T и динамічним зв'язком ДЗ від регулятора повітря.

Схема має ряд переваг у порівнянні з раніше розглянутими на мал.4. Вище було показано, що режим подачі первинного повітря значно впливає на економічність роботи котельного агрегату і залежить від складу палива і припустимих відхилень дрібноти помелу. Працездатність цієї схеми не порушується при будь-якому режимі подачі первинного повітря при відповідному виборі настроювань пристрою динамічного зв'язку, тобто витрата первинного повітря може підтримуватися постійним у всьому діапазоні зміни чи навантажень змінюватися пропорційно навантаженню, чи взагалі не регулюватися (шибери первинного повітря цілком відкриті). Схема вимагає меншу кількість апаратури в порівнянні з іншими схемами для котлових агрегатів із шахтними млинами, що робить її більш економічною і досить простою у налагодженні. Незважаючи на те, що розглянута схема має спрощену структуру, вона забезпечує гарну якість перехідних процесів при ліквідації як внутрішніх, так і зовнішніх збурень.

Дата добавления: 2015-08-31