2.12.2. Автоматическое регулирование

Основные элементы системы автоматического регулирования.

На упрощенном примере рассматривается система автоматического ре­гулирования (так называемая САР) разрежения в топке.

В верхней части топочной камеры нужно поддерживать небольшое раз­режение, около 2 мм.вод.ст. При его увеличении или уменьшении должно со­ответственно изменяться положение лопаток направляющих аппаратов двух дымососов и таким путем регулироваться их производительность.

Когда разрежение в верхней части топки отклоняется от требуемого зна­чения, возникает сигнал рассогласования (импульс), который приводит в дей­ствие всю САР и прекращаются после того, как требуемое разрежение опять восстанавливается.

Для автоматизации тепловых процессов на электростанциях применяют электронные автоматические регуляторы. Основные элементы регулятора сле­дующие:

Первичный прибор (датчик) измеряет регулируемую величину и преоб­разует ее в электрический сигнал.

В нашем примере датчиком является дифференциальный тягомер ДТ-4 (рис. 77).

Измерительный блок воспринимает сигналы от датчиков, суммирует и сравнивает их с сигналами, который должен поступать при требуемом режиме работы.

На выходе из измерительного блока формируется сигнал рассогласова­ния между действительным и заданным значениями сигнала.

Электронный блок воспринимает сигнал от измерительного и усиливает его во много раз. Электронный и измерительный блоки скомпонованы в об­щем корпусе регулирующего прибора. В примере на рис. 77 сигнал от датчика ДТ-2 поступает в регулирующий прибор, называемый регулятором разрежения РГ.

Оператор может изменить поддерживаемое разрежение газов вверху топки. Для того он изменяет заданный в измерительном блоке сигнал задат­чиком Зд. С этим сигналом сравнивается сигнал, получаемый от датчика, ус­тановленного вверху топки. Усиленный в электронном боке сигнал приводит в действие электродвигатель МЭО направляющего аппарата дымососа.

Переключатели управления (ПУ) оператор переключает цепи управле­ния исполнительного механизма (ИМ) из положения «автоматическое регули­рование» в положение «дистанционное управление» и обратно.

В систему автоматического регулирования входят корректирующие и контрольные приборы. В рассматриваемой САР следящий прибор СП автома­тически выравнивает нагрузку обоих включенных параллельно дымососов. Кроме того, контроль положения лопаток направляющего аппарата каждого дымососа может осуществляться оператором по указателю положения УП.

Регулирование питания котла с естественной циркуляцией воды. Главным для регулирования (командными) являются сигналы об изменениях уровня воды в барабане.

Но командные сигналы должны уточняться. На рис. 78 в упрощенном виде представлены элементы котла и элементы САР питания котла.

Например при повышении давления в котле несколько уменьшается объ­ем пара, поднимающегося в экранных трубах. При этом уровень воды в бара­бане снижается. Нагрузка котла по топливу остается прежней, и подача в котел питательной воды должна также оставаться неизменной . Если бы автоматиче­ское регулирование производилось только по уровню воды, то снижение уров­ня привело бы к дополнительному открытию питательного клапана. В котел стало бы поступать излишнее количество воды и ее уровень в барабане вскоре поднялся бы выше требуемого, из-за чего поступление воды в котел было бы сокращено и т.д. Излишне большие изменения уровня воды могли бы стать опасными в случае, если одновременно с ними возникло бы новое изменение давления в котле. Избежать этого можно с помощью дополнительных сигна­лов (корректирующих), задачей которых является как бы торможение излиш­них сигналов.

Один из этих сигналов возникает по расходу пара, а второй по расходу воды на котел.

Все три сигнала поступают от датчиков, которыми являются дифферен­циальные манометры.

Контроль за уровнем воды осуществляется с помощью уравнительного сосуда 5 (рис. 78), расположенного перед барабаном котла и соединенного с ним двумя трубами. Во внутренней части этого сосуда уровень воды изменя­ется так же, как в барабане.

В наружной части сосуда пар конденсируется, избыток стекает во внут­реннюю часть сосуда, вследствие чего в наружной части поддерживается по­стоянный уровень воды. В датчике разность давлений воды в обоих частях со­суда преобразуется в электрический сигнал. Через задатчик зд оператор может изменить требуемое положение уровня воды в барабане.

Регулирование температуры пара. Основным сигналом для изменения подачи воды во впрыскивающий пароохладитель является изменение темпера­туры пара за той поверхностью нагрева, которую данный пароохладитель пре­дохраняет от чрезмерного нагревания.

Например, подача воды в пароохладитель, установленный перед конвек­тивным пакетом пароперегревателя должна изменяться таким образом, чтобы температура пара в трубах этого пакета не превышала допустимую.

Эта температура измеряется термопарой б (рис. 79), установленной на выходном коллекторе пакета либо на одной из необогреваемых труб за этим коллектором 5.

Но температура пара за трубным пакетом изменяется не сразу и воздей­ствие только этого сигнала не может обеспечить поддержание температуры пара в пределах допустимых отклонений.

Поэтому в схему регулирования вводится дополнительный сигнал по скорости изменения температуры пара непосредственно за пароохладителем. В начальный период времени регулирование впрыска происходит по дополни­тельному «скоростному» сигналу, формируемому дифференциатором ДФ (рис. 79), а в дальнейшем - по основному сигналу.