Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Ярославский Государственный Технический Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

разрежение.doc

Скачиваний:

Добавлен:

01.04.2025

Размер:

287.23 Кб

Скачать

☆

1 / 41 2 3 4 > Следующая >>>

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

“Ивановский государственный энергетический университет

имени В.И. Ленина”

Кафедра автоматизации технологических процессов

Курсовая работа

Выполнил: студент гр. 3-9

Наумов Д.М.

Проверил: д.т.н., профессор

Кондрашин А.В.

Иваново 2012

1. Технологический анализ объекта,

целей и способов организации управления

1. 1. Описание объекта управления. Построение эквивалентной схемы объекта

Объектом управления в данной курсовой работе является топка пылеугольного котла. Для того, чтобы детально рассмотреть технологический процесс, опишем работу барабанного котла.

Котел представляет собой систему поверхностей нагрева для производства пара из непрерывно поступающей воды за счет использования тепла, выделяющегося при сжигании топлива, подаваемого в котел с необходимым количеством воздуха.

В соответствии с законами фазового перехода получение перегретого пара характеризуется последовательным протеканием следующих процессов:

1) нагрев воды до температуры насыщения/кипения (в экономайзере);

2) испарение воды (в испарительных поверхностях);

3) перегрев насыщенного пара до заданной температуры (в пароперегревателе).

В целях непрерывного отвода тепла и обеспечения нормального температурного режима металла поверхностей нагрева рабочее тело, а именно: вода в экономайзере, пароводяная смесь в испарительной системе, пар в пароперегревателе - движется непрерывно. Вода в экономайзере и пар в пароперегревателе движутся однократно относительно поверхности нагрева. В испарительных поверхностях движение пароводяной смеси и преодоление гидравлического сопротивления труб в котлах различных типов организуется по-разному (в зависимости от типа котла). В котлах с естественной циркуляцией движение пароводяной смеси происходит за счет разности давления, оказываемого на коллектор, между обогреваемыми и не обогреваемыми трубами.

Схема барабанного котла показана на рисунке. Топливо поступает через горелочные устройства (11) в топку (1), где сжигается факельным способом. Для поддержания процесса горения в топку подается воздух. Он нагнетается с помощью дутьевого вентилятора ДВ (12) и предварительно нагревается в воздухоподогревателе (8). Образовавшиеся в процессе горения газы отсасываются из топки дымососом ДС (13). Попутно они проходят через поверхности нагрева пароперегревателей (9), экономайзера (7), воздухоподогревателя и удаляются в атмосферу через дымовую трубу. Процесс парообразования происходит в подъемных трубах (6), экранирующих камерную топку и снабжаемых водой из опускных труб (5). Насыщенный пар из барабана (4) поступает в пароперегреватель, где нагревается до необходимой температуры за счет радиационной энергии, излучаемой при горении факела, и конвективного теплообмена с продуктами сгорания. При этом температура перегрева регулируется в пароохладителе (10) с помощью впрыска воды.

Основными регулируемыми величинами для котла являются расход перегретого пара, его давление и температура. Расход пара – переменная величина, а давление и температура поддерживаются в пределах допустимых отклонений.

Кроме того, необходимо управлять следующими параметрами:

уровень воды в барабане (регулируется изменением подачи питательной воды);
разрежение в верхней части топки (Sт) (регулируется производительностью дымососов);
оптимальный избыток воздуха за пароперегревателем α (регулируется производительностью ДВ);
солесодержание котловой воды в пересчете на NaCl (регулируется изменением расхода воды, выпускаемой из барабана в расширитель непрерывной продувки) [2, стр. 225-226].

Рис. 1.1. Схема барабанного котла

топочная камера
конвективная шахта
конвективный газоход
барабан
опускные необогреваемые трубы
подъемные обогреваемые трубы
экономайзер
воздухоподогреватель
пароперегреватель
пароохладитель
горелка
дутьевой вентилятор
дымосос
питательный насос

Целью данной курсовой работы является создание АСР разрежения в топке, поэтому уделим особое внимание процессам, происходящим в топочной камере.

Выделим из общей структуры котла элементы, существенные для понимания физико-химических топочных процессов. Так как конкретной марки нашего котла мы не знаем, то самостоятельно принимаем в качестве типа мельниц – молотковый. Системы с молотковыми мельницами являются замкнутыми с прямым вдуванием топливной пыли в топку. Производительность молотковых мельниц непосредственно влияет на расход топлива, поступающего в топку котла. Вентиляция установки осуществляется за счет напора, создаваемого дутьевым вентилятором. Расход первичного воздуха через мельницу должен соответствовать расходу топлива (для обеспечения требуемой тонины помола). Кроме того, для стабилизации влажности пыли в заданных пределах (и при аварийном регулировании температуры аэросмеси) к горячему воздуху подмешивается холодный.

Выделим из сложного технологического процесса в барабанном котле нужные нам каналы, непосредственно влияющие на управляемый параметр - разрежение, и представим технологическую схему регулирования разрежения в топке.

Основным является канал регулирования расхода дымовых газов на выходе из топки посредством регулирующего органа – дымососа ДС, на производительность которого влияет подаваемое на него напряжение U и степень открытия РО m_г. Выходящий из дымососа поток газов характеризуется давлением P_дс, расходом газов после дымососа V_г и их температурой t_ух.

Второй канал объекта представляет собой управление подачей воздуха посредством дутьевого вентилятора ДВ, на производительность которого влияет подаваемое на него напряжение U и степень открытия m_в.Выходящий из вентилятора поток воздуха характеризуется давлением Р_нв, расходом V_в и температурой t_нв, создаваемой в воздухоподогревателе. Также необходимо учесть, что часть воздуха, подаваемого с помощью дутьевого вентилятора, непосредственно поступает в топку через ВЗП, а другая часть (холодный и нагретый после ВЗП) проходит через молотковую мельницу и также поступает в топку, но уже вместе с топливом. Таким образом, влияние воздуха на разрежение идет двумя путями: непосредственно и совместно с топливом.

Третий канал регулирования представляет собой управление подачей топлива, в нашем случае пылевоздушной смеси, посредством пылепитателя, на производительность которого влияет подаваемое на него напряжение и степень открытия m_гв. Он создает поток с давлением Р_гв и расходом V_гв, который несет с собой пылевидное топливо. Этот поток имеет концентрацию топлива В_т и температуру t_т.

Наблюдаемым выходом объекта является разрежение в топке котла S_Т.