Разработка и реализация основных функций асутп энергоблока 300 мВт средствами птк «квинт»
Обоснование перечня автоматических систем регулирования
Аср топлива и питания прямоточного котла
Основными задачами регулирования топлива и питания котла являются [8]:
поддержание необходимого температурного режима первичного тракта;
поддержание заданной тепловой нагрузки на котел.
Система автоматического регулирования прямоточного котла должна обеспечивать требуемую нагрузку, постоянство параметров перегретого пара и наиболее экономичное сжигание топлива.
Изменение расхода питательной воды влияет на производительность парогенератора, давление и температуру пара. Изменение подачи топлива влияет на температуру пара значительно резче, чем в барабанном котле. Практически любое возмущение в прямоточном парогенераторе влияет на температуру пара по тракту. Поэтому регулирование температуры перегрева сопряжено с трудностями и составляет одну из важнейших задач системы автоматического регулирования прямоточного котла.
У прямоточного парогенератора при уменьшении расхода питательной воды и неизменном расходе топлива паропроизводительность снижается. На подогрев и испарение меньшего количества воды требуется меньше тепла, поэтому экономайзерная и парообразующая зоны сокращаются, а пароперегревательная зона увеличивается. Это вызывает повышение температуры пара в тракте парогенератора как за счет уменьшения количества пара, проходящего по тракту, так и за счет увеличения пароперегревательной части тракта. При этом скорость увеличения температуры пара по мере приближения к выходу из пароперегревателя будет уменьшаться. Температура пара по тракту будет изменяться с запаздыванием, величина которого возрастет по мере приближения к выходу из пароперегревателя. Таким образом, чем ближе к выходу из парогенератора, тем больше величина запаздывания и медленнее изменение температуры пара [8].
Приращение температуры пара в единицу времени при возмущении топливом больше, чем при возмущениях расходом питательной воды.
Информационные схемы регулирования питания и топлива газомазутных прямоточных котлов представлены на рис. 33 - рис. 35:
рис. 33.Информационная структура регуляторов топлива и питания [11]
рис. 34.Информационная структура регуляторов топлива и питания ВТИ-2 [11]
рис. 35.Информационная структура регуляторов топлива и питания (перевернутая схема) [11]
Информационные схемы, представленные на рис. 34, рис. 35 обеспечивают лучшее качество поддержания температуры в промежуточном сечении водопарового тракта [11]. Однако при этом возможны частые колебания расхода топлива даже при постоянной нагрузке парогенератора. Из-за этого поддержание малых избытков воздуха затрудняется. Целесообразно использование этих схем при сжигании в топке газа, так как нет необходимости сжигать его с малыми избытками воздуха. Информационная схема на рис. 34 используется при сжигании в топке мазута с малыми избытками воздуха [8].
В комбинированной модели учебно-исследовательской АСУТП энергоблока 300 МВт в качестве топлива используется мазут, поэтому в данной АСУТП используем информационную схему, представленную на рис. 34. Данной информационной структуре соответствует двухконтурная схема с дифференциатором, в которой температуру пара в промежуточной точке поддерживает регулятор топлива совместно с одноконтурной схемой, где расход питательной воды поддерживает регулятор питания [11] (рис. 36):
рис. 36. Расчетная структура двухконтурной АСР с дифференциатором топлива совместно с одноконтурной АСР расхода питательной воды [11]