§ 13.4. Особенности автоматического регулирования котельных установок с прямоточными котлами.

Прямоточный котел как объект регулирования характеризуется сравнительно малыми аккумуляционными емкостями вследствие отсутствия массивных коллекторов и небольшого количества воды в пароводяном тракте. Поэтому переходные процессы в котле протекают с большой скоростью, в связи с чем предъявляются повышенные требования к системе автоматического регулирования в отношении ее динамических качеств.

Рис. 3. Схема системы автоматического регулирования котельной установки с прямоточным котлом.

I - регулятор перепада давления питательной воды, измеряющий перепад давления на питательном клапане и воздействующий на клапан свежего пара питательного насоса; II - корректирующее устройство по температуре перегретого пара, измеряющее температуру пара после пароперегревателя (посредством термоэлектрического чувствительного элемента) и воздействующее на регулятор перепада давления воды; III - маховик управления котлом, воздействуя на который непосредственно или дистанционно, оператор перемещает сблокированные питательный и топливный регулирующие клапаны; IV - регулятор давления воздуха, измеряющий давление воздуха в воздухопроводе перед фронтом котла и воздействующий на клапан свежего пара котельного вентилятора; V - регулятор перепада давления топлива, измеряющий перепад давления на топливном регулирующем клапане и воздействующий на клапан слива мазута из напорной магистрали топливного насоса обратно в цистерну.

1 - топливный насос; 2 - питательный насос; 3 - сепаратор растопочных режимов; 4 - турбовентилятор.

При оборудовании паросиловой установки такими котлами с малой аккумуляционной емкостью перевод установки с одного режима на другой осуществляют изменением давления генерируемого пара. Маневровый клапан у главных турбин при этом отсутствует.

Другая особенность прямоточного котла состоит в том, что величины испарительной поверхности нагрева и поверхности нагрева пароперегревателя являются для него переменными.

Величина поверхности нагрева пароперегревателя прямоточного котла, определяющая температуру перегретого пара, зависит от расхода пара из котла и соотношения расходов питательной воды и топлива, подаваемых в котел. В связи с этим возникает необходимость поддержания приемлемой температуры перегретого пара при любых расходах пара путем согласованного изменения подачи питательной воды и топлива.

Отсутствие уровня воды в прямоточном котле исключает необходимость регулирования уровня.

Регулирование процесса горения в топках прямоточных котлов в отношении организации подачи воздуха принципиально не отличается от регулирования процесса горения в топках котлов с естественной циркуляцией.

Схема системы автоматического регулирования котельной установки с прямоточным котлом изображена на рисунке.

Отметим отличия данной системы от рассмотренной выше системы регулирования котельной установки с котлом естественной циркуляции.

1). В этой системе изменение площади проходных сечений регулирующих органов подачи питательной воды и топлива осуществляется не с помощью регуляторов уровня и давления пара, а посредством маховика управления котлом.

Регулятор уровня в данном случае не нужен, но регулятор давления пара может быть применен. При наличии регулятора давления пара последний измеряет давление пара, генерируемого котлом, и воздействует на питательный и топливный регулирующие клапаны.

Во всех случаях (при наличии регулятора давления пара и без него) синхронизация подачи воды и топлива, необходимая для поддержания нормальной температуры перегретого пара, достигается за счет блокировки питательного и топливного регулирующих клапанов.

2). В данной системе вместо регуляторов давления питательной воды и топлива использованы регуляторы перепадов давлений, что повышает точность регулирования расходов соответствующих сред и обеспечивает изменение поддерживаемого давления питательной воды в соответствии с изменением давления пара в котле.

3). В этой системе имеется устройство, корректирующее работу регулятора перепада давления воды в зависимости от температуры перегретого пара.