4.5.2. Схема регулирования горения с последовательным включением контуров

Схема гидравлической САР типа «топливо—воздух», нашедшей широкое распространение на крупнотоннажных судах отечественной постройки, показана на рис. 58. Главный регулятор 1, общий для двух котлов, измеряет давление пара в главном паропроводе. Сервомотор 2 регулятора задает положение главному распределительному валу 6 системы поворотом его на определенный угол. При повороте вала 6 через передачу осуществляется поворот золотников регулирующего блока 3, в результате чего изменяется подача топлива к форсункам котла. Жесткая обратная связь главного регулятора выполняется кулачком, установленным на валу 6, который через систему рычагов воздействует на усилитель регулятора.

Количество воздуха, подаваемого в топку, регулируется регулятором 4, который с помощью сервомотора 10 разворачивает лопасти направляющего аппарата на приеме котельного вентилятора в зависимости от давления воздуха в коробе котла. Необходимая зависимость давления воздуха, пропорционального расходу его, от расхода топлива обеспечивается профилированным кулачком на валу 6, положение которого однозначно определяется поворотом золотников регулирующего блока 3, определяющего расход топлива. Регулятор расхода воздуха имеет изодромную обратную связь, осуществляемую звеном 5.

Рис. 58. Схема гидравлической САР

Регулирование давления топлива в системе осуществляется с помощью регулятора 7, который через сервомотор воздействует на сливной топливный клапан 8. Для увеличения глубины регулирования применяют форсунки с паромеханическим распылом топлива.

Для поддержания заданного значения температуры, а, следовательно, и вязкости топлива предусмотрен регулятор 9, чувствительный элемент которого обычно выполняется в виде ампулы, заполненной азотом либо ацетоном, соединенной импульсной трубкой с мембранным (либо сильфонным) устройством. При повышении температуры топлива давление газа внутри ампулы и соединенной с ней камеры сильфонного устройства повысится, в результате чего заслонка усилителя переместится и приведет в действие исполнительный механизм, который прикроет клапан, регулирующий количество пара, подаваемого к подогревателю топлива. В случае понижения температуры топлива все произойдет в обратном порядке.

4.6. Системы защиты и сигнализации котлов

Для обеспечения безаварийной работы котлы должны быть оборудованы средствами сигнализации и защиты. Системой сигнализации и защиты контролируются давление пара в котле, уровень воды в барабане котла, а также параметр, характеризующий нормальное горение топлива.

Устройства систем сигнализации должны выполняться независимыми от устройства систем автоматического регулирования, а также обладать повышенной надежностью, при которой исключаются ложные срабатывания и выходы из строя.

Защита котла по давлению выполняется одностороннего действия, т.е. она срабатывает только при повышении давления сверх номинального значения на 5—6%.

В качестве защитного устройства от повышения давления пара применяют предохранительные клапаны, которые при повышении давления стравливают пар в атмосферу.

В некоторых вспомогательных котлах, помимо предохранительных клапанов, устанавливают реле давления, которое при повышении давления выше допустимого воздействует на быстрозапорный клапан, установленный перед форсунками котла, и прекращает подачу топлива к форсункам.

Защита котлов по уровню воды, так же как и защита по давлению, выполняется одностороннего действия, т.е. защитные устройства срабатывают только при соответствующем понижении уровня воды. В состав защиты по уровню включается реле времени, которое предотвращает ложные срабатывания защиты при кратковременных понижениях уровня, которые могут возникнуть при маневровых операциях. В качестве чувствительного элемента системы защиты обычно применяют мембранные устройства, аналогичные мембранным устройствам регуляторов уровня. Одна из возможных схем дистанционного указателя уровня, сигнального и защитного устройства с мембранным чувствительным элементом изображена на рис. 59.

Перемещение мембраны чувствительного элемента 1, связанное с изменением уровня воды в барабане котла, через систему рычагов передается движку реохорда 3, включенного в цепь логометра 4.

При достижении движком реохорда положения, соответствующего первому аварийному уровню, при помощи микровыключателя 2 замыкается цепь сигнального устройства, включающего в себя световой и звуковой сигналы. При дальнейшем понижении уровня с помощью второго микровыключателя замыкается цепь быстрозапорного клапана и прекращается поступление топлива в топку котла.

Рис. 59. Схема дистанционного указателя уровня, сигнального

и защитного устройства парового котла

Защита от нарушения нормального горения, которое характеризуется яркостью факела в топке, осуществляется прекращением подачи топлива в топку. В качестве чувствительного элемента такого защитного устройства применяют обычно фотосопротивление, устанавливаемое против глазка топочного устройства и освещаемое факелом топки. Фотосопротивление включается в цепь быстрозапорного электромагнитного клапана, устанавливаемого на трубопроводе, подводящем топливо к форсункам.

Рис. 60. Схема фотоэлектрического защитного устройства

по прекращению горения топлива в топке котла:

ЭК — электромагнит топливного клапана; ДГ — датчик горения (фотосопротивление); ПЗ — пульт защиты; РФ — реле факела (типа РКН); РТ —

реле топливного клапана (типа РМ-4); R — сопротивление

При нормальном горении топлива факел имеет достаточную яркость, фотосопротивление хорошо освещено и поэтому имеет малое электрическое сопротивление. Вследствие этого электрическая цепь, в которую включено это фотосопротивление, замкнута, а быстрозапорный электромагнитный (топливный) клапан открыт.

При нарушении нормального процесса горения либо полном срыве факела освещенность фотосопротивления уменьшается, сопротивление его резко возрастает, электрическая цепь, в которую включено это фотосопротивление, размыкается, а быстрозапорный электромагнитный клапан закрывается.

Схема такого защитного устройства показана на рис. 60.

В том случае, если дутьевые вентиляторы котлов снабжены электроприводом, предусматривается защита котла выключением топливоподачи в случае обесточивания привода дутьевого вентилятора. Для обеспечения такой защиты питание быстрозапорного электромагнитного клапана осуществляется от цепи питания вентилятора.