2.2 Розрахунок рівняння динаміки регулятора

На підставу функціональної схеми регулятора визначаємо його передатну функцію й рівняння, що приводимо до виду:

(5)

де : - - час розгону регулятора, з;

-

- = - коефіцієнт нерівномірності вимірювального пристрою, величина обернено пропорційному його коефіцієнту підсилення;

- - коефіцієнт нерівномірності, величина обернено пропорційному коефіцієнту підсилення регулятора

;

Загальна передатна функція регулятора:

=

Рівняння динаміки:

2.3 Розрахунок рівняння динаміки аср

Рівняння динаміки котла як об'єкта регулювання рівня можна одержати, використовуючи функціональну схему, що представлена на рисунку 5.

Або після перетворення

(6)

де: - - відносна зміна рівня;

- - час розгону казана за рівнем внаслідок небалансу «витрата пари – надходження живильної води»;

- Т-Т- постійна часу казана по зміні рівня внаслідок явища «набрякання»;

- і передатні функції казана відповідно по зміні рівня внаслідок небалансу « вода-пар» і по зміні рівня внаслідок набрякання;

- - відносна зміна витрати палива в котел;

- - відносна зміна навантаження;

- - коефіцієнт підсилення по впливі, що обурює.

Параметри , Т, вибираємо по рисунку 4, а визначаємо по формулі:

(7)

Спільним рішенням системи рівнянь об'єкта (6) і регулятора (5) можна одержати рівняння динаміки АСР. Для цього значення з рівняння (5) треба підставити в рівняння (6).

Отримане рівняння динаміки АСР можна привести до виду:

(8)

де: - ;

- ;

-

- ;

-

коефіцієнти, значення яких визначаємо по величинах , , , , . Величини , , визначаються по перехідній функції, а - за вихідним даними. Величина - може перебувати в межах 0...0…0,1

До завданням регулювання котельних агрегатів, які диктуються як вимоги споживачів парі, так і необхідністю забезпечення надійного й економічного режиму роботи самих котлів, належати такі:

- Приведення навантаження котельного агрегату у відповідність із завданням;

- Підтримка заданих значень тиску й температури парі, що надходити споживачеві;

- Підтримання такого співвідношення між подачами палива й повітря, а для котлів з шахтно-млиновими топленнями такого розподіл первинного й вторинного повітря, яку відповідає найвищої економічності топкового процесу;

- Стабілізація розрідження в топці;

- Підтримку в барабанних котельних агрегатах постійного рівня води в барабані у встановлених межах, а також солевмісту котлової води;

Для котлів прямоточного типу, крім перерахованих вище:

- Підтримка заданих значень вологості й температури парі за водопаровой тракту й у першу чергу в районі перехідної зони, де має відбуватися відкладення солей, щоб уникнути переміщення цієї зони в область радіаційного обігріву;

- Підтримку в котельних агрегатах з промивально-сепараційної схемою певній вологості парі перед сепаратором;

Перелічені завдання вирішуються шляхом впливу на регулювальні органи котельного агрегату, керуючі подачами живильної води, палива, загального, а при шахтно-мірошницьких топленнях та первинного повітря, відсмоктуванням димових газів, подачею охолоджувальної води на пароохолоджувача або іншими засобами регулювання температури парі, величиною безперервної продувки води з барабана котлоагрегату.

Паровий котел як об'єкт регулювання.

Паровий котел являє складну динамічну систему з кількома взаємопов'язаними вхідними й вихідними величинами. Однак виражена спрямованість ділянок регулювання за основними каналами регулюючих впливів дозволяє здійснювати стабілізацію й зміна регульованих параметрів за допомогою незалежних одноконтурних систем, пов'язаних через об'єкт регулювання - котельний агрегат.

Автоматична система регулювання (АСР) барабанного парового котла в цілому складається з окремих замкнутих контурів:

- Тиску перегрітої парі й теплового навантаження;

- Економічності процесу горіння палива;

- Розрідження у верхній частині топлення;

- Температури перегрітої парі;

- Харчування котлової водою;

- Якості котлової води.

Вимоги високої точності регулювання параметрів для забезпечення надійної та економічної роботи котельного агрегату обумовлює необхідність застосування швидкодіючих автоматичних регулюючих пристроїв. У регулюванні котлоагрегатів широко застосовуються електричні схеми з електронними регуляторами. У якості виконавчих механізмів використовуються електромеханічні сервоприводи з редукторами й колонки дистанційного управління.