4 Разработка структурной схемы сау и к

4.1 Структура автоматической системы регулирования топлива

Расход пара от котла зависит от общей нагрузки котельной. Изменение нагрузки приводит к колебанию давления, как в общей паровой магистрали, так и в барабане котла. Количество пара, вырабатываемого котлом, и стабилизация давления в барабане зависят от количества тепла, выделяемого при сгорании топлива. Не все количество тепла, выделяемого при сгорании топлива, расходуется на парообразование. Часть тепла, например, при увеличении нагрузки, расходуется на подогрев пароводяной смеси и металла трубных поверхностей нагрева котла. Поэтому количество тепла, полученного в топке при сжигании топлива, не пропорционально расходу пара [8, c. 37].

Установленная зависимость между тепловосприятием топки и расходом пара выражается формулой:

, (4.1)

где Q – тепловыделение,

D – расход пара от котла,

dp/dt – скорость изменения давления пара в барабане,

k – коэффициент пропорциональности.

Формула (4.1) представляет собой уравнение теплового баланса котла, и по этому принципу может быть реализована схема регулирования подачи топлива «по теплу», как принято суммарный импульс правой части уравнения (4.1). Импульс «по теплу» является наиболее предпочтительным и универсальным, так как он реагирует и на внутренние и на внешние возмущения.

Внутренние возмущения – это изменение калорийности топлива (или его расхода), внешние – изменение нагрузки. Для котлоагрегатов малой производительности, например ДЕ и ДКВР, экономически нецелесообразно применение сложных схем регулирования, включающих функциональные приборы (корректирующие, дифференцирующие и т. п.). Для котлов ДЕ и ДКВР роль регулятора нагрузки выполняет регулятор давления пара в барабане котла, воздействуя на изменение подачи топлива (рисунок 4.1).

Д – датчик,

РН – регулятор нагрузки,

З – задатчик,

ИМ – исполнительный механизм,

РО – регулирующий орган.

Рисунок 4.1 – Структурная схема регулятора топлива

4.2 Структура автоматической системы регулирования воздуха

Поддержка оптимального соотношения топлива и воздуха осуществляется для экономического сжигания топлива в топке котла. Если воздуха будет подаваться больше, чем его необходимо для полного сгорания топлива, то на нагрев этого воздуха в топке расходуется дополнительное топливо, что снижает к.п.д. котла. При нехватке воздуха в топке будет происходить неполное сгорание топлива, что также снизит к.п.д.

При работе котла на газообразном топливе рекомендуется включать регулятор по схеме «топливо – воздух». В случае, когда по конструктивным соображениям невозможно обеспечить необходимую длину газопровода для установки сужающего устройства, на регулирующее устройство поддается импульс

по давлению газа перед горелками, косвенно характеризующим расход газа. Следует иметь ввиду, что импульс по давлению газа характеризует расход топлива только для котлов, в топке которых поддерживается устойчивое разрежение. При этом вторым импульсом, поступающим на регулятор, будет давление воздуха перед горелками (рисунок 4.2).

Рисунок 4.2 – Структурная схема регулятора воздуха