Возмущающие и регулирующие воздействия

Особенности эксплуатации котла, как объект регулирования по давлению пара с ПИ-регулятором

В переходных режимах АСР должна поддерживать заданное давление пара, которое при изменении нагрузки котла от максимальной к минимальной в течение не менее 30 с не должно вызывать подрыва предохранительного клапана. Поскольку этот клапан настраивают на срабатывание при давлении р _пр = 1,1 р _н, где р _н – номинальное давление в котле, то при сбросе нагрузки котла отклонение давления пара не должно превышать D р= 0,04 р _н . При повышении нагрузки от минимальной к максимальной допускается несколько большая величина отклонения давления пара, а именно D р= (0,1¸0,15) р _н, поскольку оно определяется главным образом вскипанием воды в котле и, как следствие повышением уровня воды в барабане за пределы видимой части водомерной колонки. Давление пара в указанных пределах должно сохранятся при изменении расхода пара из котла со скоростью не более 1,5 % секунду при уве­личении нагрузки и 3 % в секунду при сбросе нагрузки.

Автоматизация питания котлов водой не влияет на их коэффи­циент полезного действия, но имеет важнейшее значение для на­дежности эксплуатации энергетической установки и существенно облегчает ее обслуживание. В судовых котлах с естественной цир­куляцией процесс регулирования питания в конечном счете сво­дится к поддержанию уровня воды в пароводяных барабанах в заданных пределах. Обычно отклонения уровня от заданного не должны превышать ± (50—100) мм.

При нарушении питания котлов водой уже через 1—2 мин от­клонение уровня может превысить допустимое и вызвать серьезную аварию. Так, повышение уровня воды в пароводяном бара­бане увеличивает влажность пара, поступающего в паропере­греватель, и может привести к забросу воды в него и даже в тур­бину, что приведет к аварии пароперегревателя или турбины. Сни­жение уровня может нарушить режим циркуляции воды в котле, что повлечет за собой деформацию или пережог водогрейных и экранных труб.

1. Продолжительность любого переходного процесса в системе регулирования процесса горения не должна превышать 60-90 с.

Требования к качеству регулирования

В практике эксплуатации морского судна систематически воз­никают различного рода возмущения котельной установки. Кроме колебаний по расходу пара, котельная установка получает возму­щения по подаче топлива, воздуха и воды вследствие изменения режимов работы механизмов и систем, обеспечивающих их пода­чу, и т. п. Возможны отказы отдельных устройств и узлов котель­ной установки.

Основным возмущающим воздействием на котельную установку является изменение расхода пара. Кроме того, имеют место возмущающие воздействия со стороны подачи топлива, воздуха и воды вследствие изменения режимов работы соответствующих механизмов, теплообменных аппаратов. Возмущающие воздействия приводят к изменению давления и температуры производимого пара, уровня воды в котле, соотношения топливо-воздух.

Независимо от типа регуляторы давления пара не получают исчерпывающей информации по действительному расходу топлива, вследствие чего значение выходного сигнала из регулятора при одних и тех же нагрузках котла может быть неодинаковым. Величина выходного сигнала из регулятора обусловлена не только нагрузкой, но и положением топливорегулирующего органа, которое зависит от сорта топлива, температуры его подогрева, износов топливорегулирующего органа и распылителей форсунок. Так как выходной сигнал регулятора давления пара обычно является сигналом задания для регулятора подачи воздуха, это обстоятельство соответствующим образом влияет на отклонения коэффициента избытка воздуха и снижает экономичность котельной установки.

В переходных режимах работы котельной установки система автоматического регулирования должна обеспечить возможно меньшие отклонения давления пара, исключить подрыв предохранительных клапанов и уменьшить влияние контура регулирования давления пара па контур регулирования уровня воды. Кроме того, необходимо учитывать влияние контура регулирования давления пара на контур регулирования подачи воздуха. Последний налагает ряд существенных ограничений на процесс регулирования давления пара — необходимо исключить колебательность процесса при возможно меньших динамических рассогласованиях в подаче топлива и воздуха. Очевидно, что различные структуры регуляторов обеспечивают неодинаковое качество переходных процессов.

Дата добавления: 2015-07-02