Пример 3.

1. Барабанный паровой котел ИЗЛ-60 как объект управления.

Принципиальная схема технологического процесса, протекающего в барабанном котле ИЗЛ-60, показана на рис.7. Топливо поступает через горелочное устройство в топку 1, где сжигается факельным способом. Для поддержания процесса горение в топку подается воздух в количестве . Он нагревается с помощью вентилятора DB и предварительно нагревается в воздухоподогревателе 9. Образовавшиеся в процессе горения дымовые газыотсасываются из топки дымососом ОМ.

Попутно они проходят через поверхности нагрева пароперегревателей (П/П) 5, 6, водяного экономайзера 8, воздухоподогревателей 9 и удаляются через дымовую трубу в атмосферу. Процесс парообразования протекает в подъемных трубах циркуляционного контура 2, экранирующих камерную топку и снабжаемых водой из опускных труб 3. Насыщенный пар из барабана 4 поступает в пароперегреватели, где нагревается до установленной температура (⁰) за счет радиации факела и конвективного обогрева топочными газами. При этом температура перегрева пара регулируется в пароохладителе 7 с помощью впрыска воды через клапана на пароохладителе.

Основными регулируемыми величинами котла являются: расход перегретого пара , его давлениеи температура. Расход пара является переменной величиной, а его температура и давление поддерживается в пределах допустимых отклонений, что обусловливается требованиями заданного режима работы турбины.

Кроме того, следует поддерживать в пределах допустимых отклонений значения следующих величин:

• уровня воды в барабане – регулируется изменением подачи питательной воды;

• разрежения в верхней части топки - регулируется изменением производительности дымососа, отсасывающего дымовые газы из топки;

• оптимального избытка воздуха за П/П (О₂) – регулируется изменением производительности дутьевых вентиляторов, нагнетающих воздух в топку;

• солесодержания воды (в пересчете на NaCI) – регулируется изменением расход воды , выпускаемой из барабана в расширитель непрерывной продувки.

Перечисленные величины изменяются в результате регулирующих воздействий и под действием внешних и внутренних возмущений, носящих детерминированный или случайный характер.

Котел как объект управления представляет собой сложную динамическую систему с несколькими взаимосвязанными входными и выходными величинами (см. рис.8). Одного, явно выраженная направленность отдельных участников по основным каналам регулирования, таким как расход воды на впрыскперегрев, расход топливадавление уровня,уровеньи др., позволяет осуществить стабилизацию регулируемым величин с помощью независимых одноконтурных систем, связанных через объект управления. При этом регулирующее воздействие того или иного участка (сплошные линии на рис.8) служит основным способом стабилизации его выходной величины, а другие воздействия (пунктирные линии) являются по отношению к этому участку внутренними или внешними возмущениями.

Система управления барабанным котлом ИЗЛ-60 включает локальные регуляторы: питания, температуры перегретого пара, непрерывной продувки, давление газа (мазута), регуляторы разрежения и общего воздуха.