3. Автоматичне регулювання прямотечійних парогенераторів.

3.1. Характеристика прямотечійного парогенератора, як об’єкту регулювання.

Принципова технологічна схема прямотечійного парогенератора має такий вигляд:

1. Д уттєвий вентилятор

2. Димосмок

3. Повітропідігрівник

4. Водяний економайзер

5. Нижня радіаційна (випарна) частина

6. Перехідна зона

7. Радіаційний пароперігрівник

8. Конвективний пароперігрівник

9. Пароохолоджувачі.

Прямотечійний парогенератор можна собі уявити, як змійовик з послідовно з’єднаних поверхонь нагрівання, в один кінець якого надходить живильна вода, а з другого - виходить перегріта пара. Принципова схема пароводяного тракту прямотечійного парогенератора має вигляд:

1. Водяний економайзер; 2. Випарна частина; 3. Перехідна зона; 4. Середня радіаційна частина; 5, 6, 7. Ступені пароперегрівника; 8. Пароохолоджувачі.

Цей змійовик умовно може бути розділений на три частини: водяну, пароводяну та парову.

Особливістю такої схеми є те, що місце початку перегрівання, яке визначає межу між випарною та перегрівною частинами, може змінюватись залежно від паропродуктивності D_пп кількості Q_т тепла, що виділяється в паливні, та витрати D_жв живильної води.

В барабанному парогенераторі межею між пароводяною сумішшю та насиченою парою є барабан 3. Тому витрата D_жв живильної води практично не впливає на витрату D_пп , температуру t_пп перегрівання і тиск Р_пп пари виході з пароперегрівника.

В прямотечійному парогенераторі на відміну від барабанного, в якому барабан є межею між пароводяною сумішшю та насиченою парою, витрата живильної води безпосередньо впливає на витрату, температуру та тиск пари на виході, тобто завдання регулювання теплового та матеріального балансів тут тісно пов’язані. Тому АСР живлення в прямотечійному парогенераторі на відміну від барабанного не можна вважати автоматичною. Вона пов’язана як з АСР тиску і температури до першого регульованого впорскування за рухом пари, так і АСР температури перегрівання первинної пари. Це приводить до збільшення числа впорскуючих пароохолоджувачів і до збільшення витрати води на впорскування: з 35% в барабанних парогенераторах до 10% в прямотечійних парогенераторах від номінальної продуктивності. Це відчутно впливає на витрату і параметри перегрітої пари.

Спрощена схема зв’язків між вхідними та вихідними величинами прямотечійного парогенератора подана на рисунку.

В прямотечійних парогенераторах крім регулювання процесів згорання, теплового навантаження та перегрівання пари, як і в барабанах парогенераторах, додається регулювання температурного режиму водопарового (первинного) тракту від його початку до першого регульованого впорскування з каналами регулюючих дій: В_п → t_пр або D_жв → t_пр.

3.2. Регулювання температурного режиму первинного тракту та теплового навантаження прямотечійного парогенератора.

Температурний режим первинного тракту, що характеризується температурою t_пр пари в проміжній точці тракту до першого впорскування, залежить від співвідношення витрат води та палива, і впливати на нього можна з допомогою регулюючих дій на будь-який з цих параметрів.

Регулювання теплового навантаження, що характеризується тиском та витратою пари, також потребує спільної та погодженої зміни В_п і D_жв. Тому АСР подання палива та живильної води в прямотечійних парогенераторах потрібно аналізувати, проектувати та підлагоджувати спільно.

Залежно від функцій, які виконуються регуляторами живлення та палива, існують два типи схем. В першому випадку регулятор живлення є регулятором теплового навантаження, а регулятор палива підтримує температурний режим певного тракту, а в другому – регулятори міняються місцями.