5. Функциональная схема регулятора питания.

Исходя из требований к регулированию уровня воды в барабане, автоматический регулятор должен был обеспечить постоянство среднего уровня независимо от нагрузки котла и других возмущающих воздействий. В переходных режимах изменение уровня может происходить довольно быстро, поэтому регулятор питания для обеспечения малых отклонений уровня должен поддержать постоянство соотношения расходов питательной воды и пара. Эту задачу выполняет трехимпульсный регулятор, принципиальная схема которого приведена на рис. 12.

Вкачестве импульсов используется значение уровняв барабане котла, расхода парапосле пароперегревателя и расхода воды и экономайзера, измеряемые соответственно датчиками Dh, Dd, Dw. При изменении значения одной из этих величин регулирующее устройство РУ воздействует через исполнительный механизм ИМ на регулирующий орган РО, измеряется расход воды на котел в сторону сохранения материального баланса и поддержания заданного уровня.

В трехимпульсной АСР питания можно выделить два контура регулирования.

Первый – внутренний, образован участком подвода питательной воды к барабану от места установки РО питательного крана до места установки ОУ – для измерения расхода воды, в состав объекта регулирования этого контура входит и сам датчик расхода воды.

Регулируемым параметром контура является расход питательной воды, регулирующим воздействием – перемещение РО, изменяющее степень дроссеркрования потока и, тем самым, расход питательной воды. Регулятор внутреннего контура включает регулирующий прибор и исполнительный механизм с регулирующим органом (формирующие ПИ-закон регулирования для внутреннего контура).

Объект регулирования этого контура характеризуется свойством самовыравнивания и имеет весьма малые запаздывания и постоянную времени, что не позволяет полностью использовать ПИ-регулятор, так из-за “набухания” уровня регулятор получает ложную информацию по отклонению уровня. В переходных режимах ПИ-регулятор длительное время производит регулирующее воздействие в сторону, противоположную сохранению материального баланса, что приводит к отклонению расхода питательной воды.

Введения в схему импульса по расходу воды позволяет повысить устойчивость системы регулирования и устранить колебания уровня при изменении перепада давления на РО. Настройка регулятора сводится к настройке его как П-регулятора.

Внутренний контур выполняет стабилизацию расхода питательной воды и является быстродействующим.

Второй – внешний контур, состоит из питательного трубопровода, экономайзера, барабана с комплексом его устройств, опускных труб и подъемных обогревательных экранов.

Входным параметром контура является расход питательной воды (от места установки РО), выходным - уровень в барабане.

Объект регулирования имеет большие массы металла и воды, чем и объясняется его большая аккумулирующая способность. К объекту относится также и датчик уровня в барабане котла.

Внешний контур – инертный, характеризуется большой длительностью переходных процессов, для него регулятором является совокупность регулирующего прибора и цепи обратной связи по расходу воды.

Приведенный регулятор внешнего контура зависит только от коэффициентов усиления входящих в него звеньев и работает по П-закону регулирования с одним параметром настройки – коэффициентом усиления.

Приведенный П-регулятор имеет хорошие результаты с точки зрения устойчивости регулирования. Но при этом возникает статическая ошибка регулирования из-за влияния “набухания” (возможно уменьшение уровня за допустимые пределы при резком сбросе нагрузки и, наоборот, в случае поддержания повышенного уровня при низких нагрузках в случае резкого наброса нагрузки может привести к перепитке котла).

Для ликвидации статической ошибки П-регулятора, возникающей при изменении расхода пара, вводят корректирующее звено по расходу пара. Датчик расхода пара (как и датчик расхода воды) близок к пропорциональному звену.