Регулирование экономичности процесса горения в барабанных парогенераторах

Экономичность работы котла оценивается по его КПД, равномуотношению полезной теплоты, затраченной на генерирование и перегревпара, к располагаемой теплоте, которая могла быть получена при сжиганиивсего топлива.

ΔB(топливо)/ ΔV(воздух) = const – справедливо только для ка на жидком/газ.топливе

Участок регулирования экономичности процесса горения по содержанию кислорода в топочных газах состоит из топочной камеры и примыкающего к ней газохода конвективного перегревателя до места измерения содержания кислорода. Входное регулирующее воздействие участка – расход воздуха, поступающего в топку, выходная регулируемая величина – содержание кислорода в поворотной камере газохода за пароперегревателем.

Оптимальное значение О2 в поворотной камере при номинальной нагрузке и сжигании пылевидного топлива составляет 3–5 %, при сжигании мазута и газа значительно меньше – 0,2–2 %

Основным способом регулирования оптимального значения избытка воздуха за пароперегревателем служит изменение количества воздуха, подаваемого в топку с помощью дутьевых вентиляторов. Существует несколько вариантов схем автоматического управления подачей воздуха:

1. регулирование экономичности по соотношению «топливо – воздух»;

2. регулирование экономичности по соотношению «пар – воздух»;

3. регулирование экономичности по соотношению «теплота – воздух»;

4. регулирование экономичности по соотношению «задание – воздух».

1. Регулирование экономичности по соотношению «топливо – воздух»

При постоянном качестве топлива, а также наличии надежных и достоверных способов непрерывногоизмерения его расхода, необходимое количество топлива и воздуха, для обеспечения требуемого тепловыделения связаны прямой пропорциональной зависимостью, которая устанавливается в результате испытаний. Для твердых видов топлива применяют другие схемы регулирования, т.к. надежных способов измерения его расхода до настоящего времени не разработано.

1,3 – датчики соотв.расхода топлива и воздуха; 2 – регул. устройство регулятора воздуха, 4-газоанализатор, 5- корректир.регулятор

РУВ – РУ регулятора воздуха(стабилизирующий регулятор); НА – направляющий аппарат.

 

внешний цилиндр поворачивается исполн механизмом

Если ж/г изменяет свою теплотворную способность, то в этом случае применяют корректирующий сигнал

2. Регулирование экономичности по соотношению «пар – воздух»

На единицу расхода различного по составу топлива необходимо различное количество воздуха. На единицу теплоты, выделяющейся при сгорании любого вида топлива, требуется одно и то же количество воздуха. Если оценивать тепловыделение в топке по расходу пара и измерять расход пара, то тем самым можно поддержать оптимальный избыток воздуха.

 

 «–» при топочных возмущениях сигнал по расходу пара будет являться существенно инерционным

 

3. Регулирование экономичности по соотношению «теплота – воздух» (пылеуголь)

С последовательным воздействием на воздух

В данной системе управления тепловыделение в топке оценивается по расходу перегретого пара и скорости изменения давления пара в барабане.

1,4-датчики расхода пара от котла и давления в барабане

5-диф, 2-датчик расхода воздуха, 3-РУ рег.воздуха, 6-кислородомер, 7-коррект регулятор

 

Сумма 1 и 3 формирует импульс по теплу, косвенно характеризует расход топлива в топку

- рег воздуха вступает в работу только тогда, когда Qне конст

- при внутренних возмущениях регул органы регуляторов топлива и воздуха перемещаются в противоположных направлениях

4. Регулирование экономичности по соотношению «задание – воздух» с дополнительным сигналом по содержанию кислорода в дымовых газах

Содержание О2 в продуктах сгорания топлива характеризует избытоквоздуха и слабо зависит от состава топлива. Поэтому использование О2 в качестве входного сигнала автоматического регулятора, воздействующего на расход воздуха, представляется вполне целесообразным. Реализация данного способа затруднена из-за отсутствия надежных и быстродействующих газоанализаторов кислорода. Поэтому в промышленных условиях получили распространение схемы регулирования подачи воздуха не с прямым, а с корректирующим воздействием по О2.

Данная система в отличие от 2-х предыдущих является более точной, вместе с этим более сложной в реализации. В системе совмещаются принципы регулирования по возмущению и отклонению.

 

3.2 СР экономичности процесса горения по схеме Тепло-воздух с параллельным воздействием на воздух

1,2,3- те, же, 4-рег устройство рег топлива, 5-датчик давления м,

6-гл регулятор(коррект),

7-рег устройство рег воздуха,

8-датчик расхода воздуха,

 9-датчик кислородомер,

10-корректирующий регулятор

ПРЯМОТОЧНЫЙ КОТЕЛ

Схемы регулирования экономичности процесса горения прямоточных котлов строятся в зависимости от выбранных вариантов схем регулирования тепловой нагрузки.

Могут использоваться схемы:

- нагрузка – воздух при регулировании подачи топлива по схеме нагрузка – теплота;

- вода – воздух при регулировании подачи топлива по схеме теплота – вода(рис. 31.1);

- топливо – воздух при газовом или жидком топливе.

Рис. 31.1

Сигнал Vв является сигналом отрицательной обратной связи, который используется для стабилизации расхода воздуха.

Сигнал О2 является корректирующим сигналом по содержанию кислорода в уходящих газах. Этот сигнал обеспечивает более точное поддержание коэффициента избытка воздуха.