2.2.2. Регулирование тепловой нагрузки и температурного режима первичного такта
Pегулирование тепловой нагрузки, характеризуемой давлением и расходом пара, требует совместного и согласованного изменения ВТ и ДПВ. В свою очередь температурный режим первичного тракта, характеризуемый температурой пара в промежуточной точке тракта до первого впрыска tПР, зависит от соотношения расходов воды и топлива и влиять на него также можно посредством любого из этих регулирующих воздействий. Поэтому САР подачи топлива и питательной воды для прямоточных котлов следует разрабатывать и налаживать совместно.
Рис. 2.4. Схемы регулирования тепловой нагрузки и температурного режима. а-первый вариант; б-второй вариант; Д-дифференциатор; ДП-динамический преобразователь; РТ-регулятор топливо; РП-регулятор питания; РО-регулирующий орган.
В качестве основного сигнала для системы регулирования температурного режима первичного тракта используется расход питательной воды ДПВ, количество теплоты Дq или же температура tПР. В качестве основного сигнала, характеризующего фактическую тепловую нагрузку котла, применяется: расход питательной воды ДПВ, количество теплоты Дq и расход топлива ВТ (на газомазутных установках). Сигнал по теплоте в прямоточных котлов формируется в промежуточной точке пароводяного тракта. Промежуточный сигнал ДqПР формируется в результате суммирования трех сигналов: Расход пара ДПР в промежуточном сечении тракта до первого впрыска, скорости измерениядавления в том же месте и даления пара pПР, в месте установки сужающего устройства.
Способы и схемы регулирования . В зависимости от функций, выполняемых регуляторами топлива и воздуха, существуют разновидности способов и схем регулирования.
Первый вариант схемы регулирования питания и топлива с контролем температурного режима первичного тракта по соотношению сигналов промежуточная теплота-расход воды представлены на рис 2.4,а. Регулятор питания (РП), действующий по сигналам задание-вода, поддерживает нагрузку агрегата в соответствии с заданием. Регулятор топлива (РТ), действующий по соотношению сигналов промежуточная теплота-вода, стабилизирует температурный режим первичного тракта .
2.2.3 Регулирование экономичности процесса горения
Экономичности процесса горения прямоточных котлов строятся в зависимости от выбранных вариантов схем регулирования тепловой нагрузки: нагрузка-воздух, при регулировании подачи топлива по схеме нагрузка - теплота; вода-воздух (рис. 2.5) при регулировании подачи топлива по схеме теплота-вода; топливо-воздух при газовом или жидком топливе.
Рис.2.5. Регулирования подачи воздуха прямоточного котла по схеме вода-воздух с коррекцией по О2.
Введение корректирующего сигнала по содержанию свободного килорода О2 во всех схемах обеспечивает более точное поддержание коэффициента избытка воздуха.
2.2.4. Регулирование перегрева пара
Pегулирование перегрева пара осуществляется регулированием температуры первичного перегрева. Регулирование температуры перегрева пара в прямоточных котлах представляет собой более сложную задачу по сравненеию с барабанными. По условиям температурного режима металла поверхностей нагрева температуру (первичного пара) следует стабилизировать по всей длине пароперегревательного тракта. При этом необходимо поддерживать неизменным местоположение точки начала перегрева или границы между испарительным и перегревательным участками.
Перегревательная часть прямоточных котлов состоит из отдельных последовательно включённых участков, разграниченных конструктивно и размещённых в различных температурных зонах газового тракта. Поверхности нагрева отдельных участков, соединительные трубопроводы и паросборные коллекторы, а также устройства впрыска охлаждающей воды образуют объект регулирования.
Способы и схемы регулирования. Регулирование температуры пара последовательно включенных перегревательных участков первичного тракта осуществляется с помощью САР впрысков, работающих по двухимпульсной схеме: На рис 2.6 изображена принципиальная схема автоматической системы регулирования температуры первичного пара одного из контуров прямоточного котла с двумя впрысками.
Рис. 2.6 Регулирования температуры первичного пара.
1-3-ступени пароперегревателя; 4-сужающее устройство; 5,6-пароохладитель; 7-дифференциатор; 8-регулятор температуры перегрева первичного пара на выходе котла; 9-предвключенный регулятор температуры перегрева пара; 10-вспомогательный корректирующий регулятор; 11-регулирующий клапан.
Введение дополнительного входного сигнала по заданию (расходу пара - вариант а) для регулятора 9, первого по ходу пара впрыска, позволяет поддерживать температуру на выходе промежуточной ступени пароперегревателя в соответствии с тепловой нагрузкой агрегата. Переменный сигнал по заданию может быть сформирован и по положению регулирующего органа регулятора, второго по ходу пара впрыска (вариант б). В этом случае от датчика положения исполнительного механизма поступает на вход вспомогательного корректирующего регулятора, а с его выхода - на вход регулятора первого впрыска 9.