2.3.3. Регулирующие воздействия с описанием метода изменения физического параметра
В результате небаланса соотношения «топливо-вода», связанное с многомерностью объекта, вырабатывается регулирующее воздействие, которым является подача командного сигнала с регуляторов РТ и РПВ к соответствующим исполнительным устройствам. Исполнительный механизм исполнительного устройства вырабатывает сигнал для перемещения регулирующего органа. Регулирующим органом в данном случае является клапан регулирующий.
Первым исполнительным устройством в данном случае будет механизм управления расходом топлива, а вторым- механизм управления расходом питательной воды.
Исполнительный механизм – это быстродействующее пропорциональное устройство (БПУ) с электрическими входами для задания и изменения мощности, обеспечивающее движение регулирующих клапанов с максимально возможной скоростью.
.
В соответствии с РД 34.25.104—93.
БПУ не должно иметь ограничений по длительности работы при единичном входном сигнале и должно допускать максимальный сигнал не менее, чем на 2 с. Параметры единичного входного сигнала должны соответствовать ГОСТ 13033. МУТ или аналогичное ему устройство должны иметь люфт не более 1% и выбег не более 0,5%.
При подаче сигнала управления от БПУ запаздывание начала движения клапанов в сторону закрытия не должно превышать 0,1 с. После снятия с БПУ сигнала на разгрузку турбины должно обеспечиваться запаздывание движения клапанов на открытие не более 0,3-0,4 с (в зависимости от глубины разгрузки).
2.3.4. Известные методы управления регулируемой величиной
Альтернативой методу регулирования, изложенному в п.2 может служить следующий «перевёрнутый» метод, изложенный ниже.
В силу того, что в прямоточных котлах изменение расхода топлива питательной воды и расход топлива практически с одинаковой интенсивностью влияют на температуру пара за переходной зоной и на давление перегретого пара, в рассмотренной схеме регулирования можно поменять местами регулирующие воздействия систем регулирования: температуры за переходной зоной и давления.
В такой «перевёрнутой» схеме регулятор давления пара будет воздействовать на задатчик регулятора расхода питательной воды, а регулятор температуры за переходной зоной – на регулятор расхода топлива. Подобное изменение системы может оказаться целесообразным по тем или иным соображениям. Структурная схема приведена на рис. 2.10.
Остальные системы регулирования режима работы прямоточных котлов (качества сгорания топлива, разрежения в топке, температуры перегретого пара) выполняются в принципе так же, как и в барабанных котлах.
Рис.2.10. «Перевёрнутая» схема систем регулирования давления перегретого пара и температуры за переходной зоной.
РТ-регулятор подачи топлива; РД- регулятор давления; РПВ- регулятор подачи питательной воды; РТР- регулятор температуры в переходной зоне.
Для дальнейшего расчёта используем схему представленную на рис.2.9 и описанную в п.2.3.1.
2.3.5 Структурная схема предлагаемой аср с описанием
Исходная схема АСР является каскадной системой с несвязанной системой регулирования многомерного объекта. Данная схема приведена на рис.2.11.
Рис.2.11. Структурная схема АСР.
РТ-регулятор подачи топлива; РД - регулятор давления; РПВ - регулятор подачи питательной воды; РТР- регулятор температуры в переходной зоне.
С учётом того, что внутренние контура регулирования расхода топлива и расхода питательной воды являются малоинерционными по сравнению с внешними контурами регулирования давления перегретого пара и температуры в переходной зоне, можно их не рассматривать, тогда схема упрощается (рис.2.12).
Рис.2.12. Упрощённая структурная схема АСР
y1(t) - давление за котлом - Рк
y2(t) - температура в промежуточной точке водопарового тракта - Θ пр
Wo11(jω) -КЧХ по каналу расход топлива В т - давление за котлом Рк
Wo22(jω)-КЧХ по каналу расход питательной воды Gпв - температура в промежуточной точке водопарового тракта -Θпр
Wo12(jω)-КЧХ по каналу расход топлива Вт - температура в промежуточной точке водопарового тракта Θпр
Wo21(jω ) -КЧХ по каналу расход питательной воды Gпв -давление за котлом Рк
Wp11(jω )- КЧХ регулятора давления за котлом Рк
Wp22(jω ) - КЧХ регулятора температуры в промежуточной точке водопарового тракта Θпр