- •Оглавление
- •1. Автоматизация и автоматизированные системы управления технологическими процессами
- •2. Структура промышленных регуляторов
- •3. Автоматическое управление энергоблоками тэс и аэс
- •4. Автоматическое управление котлами
- •5. Автоматическое управлениепарогенерирующим оборудованием аэс
- •Введение Основные понятия.
- •Содержание курса.
- •Контрольныевопросы
- •1.Автоматизация и автоматизированные системы управления технологическими процессами
- •1.1. Виды автоматизации
- •1.2. Функциональная структура автоматизированных систем управления технологическими процессами Функции асутп.
- •Функциональная структура асутп.
- •Асутп энергоблоков.
- •Характеристики основных элементов аср.
- •2.2. Промышленные регуляторы Гидравлический регулятор.
- •Электрогидравлические регуляторы.
- •Эл.Серв
- •Отсюда скорость вращения Эл.Серв равна
- •Электрический регулятор.
- •Сопоставление гидравлического, электрогидравлического и электрического регуляторов.
- •2.3.Контрольныевопросы
- •3.Автоматическое управление энергоблоками тэс и аэс
- •3.1.Классификация режимов работы, протекающих под воздействием систем управления
- •Режимы делятся на режимы поддержания постоянного давления 6 и переменного (скользящего) 7 с точки зрения характера поддержания давления перед клапанами турбины в статических режимах.
- •3.2. Способы регулирования основных параметров энергоблоков Перечень основных регулируемых параметров.
- •Способы регулирования мощности энергоблоков.
- •Способы регулирования давления в парогенераторах.
- •Способы регулирования уровня.
- •Способы регулирования температуры перегретого пара.
- •Энергосистема и ее режимы работы
- •Нормальный режим работы энергосистемы.
- •Утяжеленный режим работы энергосистемы при отключении лэп.
- •3.4. Автоматические режимы работы энергоблоков в энергосистемах
- •Режим выработки постоянной по величине электрической мощности генератора.
- •Режим регулирования мощности рм.
- •Режим первичного регулирования частоты сети рЧперв.
- •Режим вторичного регулирования частоты сети рЧвтор.
- •Режимы экстренного увеличения, экстренного снижения мощности и импульсной разгрузки.
- •Аварийное отключение генератора от сети.
- •3.5. Автоматический режим внезапного сброса нагрузки с отключением генератора от сети
- •Структура автоматических систем регулирования аср и защиты асз по частоте ротора турбины и их работа.
- •Структура аср иАсз по давлению в парогенераторе и их работа.
- •3.6. Автоматические системы регулирования энергоблоков тэс и аэс, работающих при постоянном давлении перед клапанами турбин
- •Статические характеристики.
- •Принципиальная схема аср и её работа.
- •3.7. Автоматические системы регулирования энергоблоков тэс, работающих при скользящем давлении перед клапанами турбин
- •Статические характеристики.
- •Принципиальная схема аср и её работа.
- •Сопоставление процессов регулирования при постоянном и скользящем давлении.
- •3.8. Автоматическое управление пусками и остановами энергоблоков
- •Контрольные вопросы
- •Автоматическое управление котлами
- •4.1. Автоматические системы регулирования, подобные по структуре для барабанных и прямоточных котлов Подобие и различие автоматических систем регулирования барабанных и прямоточных котлов.
- •Регулятор температуры пара на выходе из котла.
- •Регулятор расхода воздуха.
- •Регулятор разрежения в топке.
- •4.2. Автоматические системы регулирования барабанных котлов
- •Аср энергоблока с барабанным котлом, работающего в базовом режиме.
- •Аср энергоблока с барабанным котлом, работающего в регулирующем режиме.
- •4.3. Автоматические системы регулирования прямоточных котлов Прямоточный котел как объект регулирования.
- •Регулятор тепловой мощности ртм.
- •Регулятор ртм по схеме «тепло-вода».
- •Аср энергоблока с прямоточным котлом, работающего в базовом режиме.
- •Аср энергоблока с прямоточным котлом, работающего в регулирующем режиме.
- •Контрольные вопросы
- •5. Автоматическое управлениепарогенерирующим оборудованием аэс
- •5.1. Парогенераторы как объекты регулирования
- •5.2. Программы регулирования энергоблоков аэс
- •Компромиссная программа.
- •Программы для рбмк и бн.
- •5.3. Автоматические системы регулирования энергоблоков с реакторами ввэр и рбмк
- •Базовый режим.
- •Контрольные вопросы
- •Предметный указатель
- •195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29.
Регулятор разрежения в топке.
Принципиальная схема регулирования разрежения (давления) газов в топке приведена на рис.4.3.
-Рг.задРг
топочные газы на выброс
Рг
Рис.4.3. Принципиальная схема регулятора разрежения в топке:
ЗДГ- задатчик давления газов, ДДГ- датчик давления газов, РР- регулятор разрежения, ДС- динамическая связь.
Схема работает следующим образом.
При отклонении давления Рг от заданного Рг.зад сигнал рассогласования Рг-Рг.зад воздействует через регулятор РР и ИM на орган, регулирующий расход выбрасываемых газов, таким образом, чтобы вновь в статике Рг.зад=Рг.
Для согласования работы регуляторов РР и РВ введено устройство ДС.
4.2. Автоматические системы регулирования барабанных котлов
Регулятор уровня.
Принципиальная схема регулятора РУ, выполненная по способу, изложенному по рис.3.7, а, приведена на рис. 4.4.
Суммарный входной сигнал Хру.вх регулятора РУ равен
Хру.вх=Ну.зад- Ну+Gп-Gв. (4.2)
Сигналы по расходу Gп и Gв, взаимокомпенсирующие друг друга в статике, применяются для повышения быстродействия регулирования по уровню.
Схема работает следующим образом.
При открытии клапана турбины mтурб в соответствии с новым заданием mтурб.зад (от регулятора РТурб) увеличивается расход пара Gп (рис.4.5).
Это приводит к уменьшению уровня Ну (рис.4.5).
G п
mтурб
Ну
Gп
-НуНу.зад
-Gв
Gвпит.вода
mпит
Рис. 4.4. Принципиальная схема регулятора уровня РУ:
ДУ- датчик уровня, ДРП – датчик расхода пара,
ЗУ- задатчик уровня, ДРВ – датчик расхода воды.
% mтурб
100
mтурб.задGп
Gв
mпит
90 0
Ну 100 t,%
Рис. 4.5. Процесс регулирования по уровню при увеличении задания mтурб.зад.
Тогда сигнал Хру.вх становится по знаку положительным в соответствии с уравнением (4.2) по причине начального увеличения расхода Gп и снижения уровня Ну, и регулятор РУ воздействует на открытие клапана mпит. Это приводит к возрастанию расхода воды Gв до значения Gп и к возвращению уровня Ну до Ну.зад
Аср энергоблока с барабанным котлом, работающего в базовом режиме.
Схема приведена на рис.4.6.
Рис.4.6. Принципиальная схема АСР энергоблока с барабанным котлом работающего в базовом режиме :
Т-топка.
Схема построена на основе:
блок-схемы АСР барабанных и прямоточных котлов, работающих в базовом режиме, приведенной на рис.3.3,а;
схемы регулирования уровня, приведенной на рис. 4.4;
схемы регулятора РТурб, приведенной на рис.3.12, из которой используется только контур РД в качестве регулятора "до себя", описанного по рис. 3.3, а.
Схема работает следующим образом.
При задании Gп.зад регулятору РТопл на 10% увеличение расхода пара (рис.4.7) суммарный сигнал на входе регулятора РТопл, определяемый по уравнению
Хр.топл.вх=Gп.зад-Gп, (4.3)
становится по знаку положительным.
%
G п.зад
100
mтурбGв
Gп
Gтопл
mтоплmпит
Рк
90
0100 t,%
Ну
Рис.4.7. Переходный процесс при работе энергоблока с барабанным котлом в базовом режиме при увеличении задания Gп.зад.
Тогда регулятор РТопл воздействует на открытие клапана mтопл, что приводит к увеличению расхода топлива Gтопл и пара Gп (рис.4.7). При этом возникает тенденция увеличения давления Рк в котле и тенденция снижения уровня Ну (рис.4.7).
При наличии вышеуказанной тенденции возрастания давления Рк суммарный сигнал на входе регулятора РД, определенный по уравнению
Хрд.вх=Рк-Рк.зад, (4.4)
становится положительным.
Тогда регулятор РД воздействует на открытие клапана mтурб, что приводит к дальнейшему возрастанию расхода пара Gп (после его начального возрастания.) и к снижению давления Рк до Рк.зад.
Вышеуказанное возрастание расхода Gп приводит к возрастанию сигнала отрицательной обратной связи-Gп в уравнении (4.3), что приводит к уменьшению сигнала Хртопл.вх и к прекращению открытия клапана mтопл.
При наличии вышеуказанных тенденций по снижению уровня Ну и возрастанию расхода Gп суммарный входной сигнал регулятора РУ, определяемый по уравнению
Хру.вх=Ну.зад-Ну+Gп-Gв, (4.5)
становится положительным.
Тогда регулятор РУ открывает питательный клапан mпит, что приводит к возрастанию расхода Gв и возрастанию уровня Ну ( после начального снижения) до первоначального заданного значения Ну.зад.
Вышеуказанное конечное возрастание Gв и Ну приводит к возрастанию сигналов отрицательной обратной связи -Ну и -Gвв уравнении (4.5), что приводит к уменьшению сигнала Хру.зад и к прекращению дальнейшего открытия клапана mпит.
Схема приходит к новому установившемуся режиму при Gп.зап.=Gв; Рк=Рк.зад; Ну=Ну.зад.
Схема обеспечивает увеличение расхода топлива пропорционально открытию топливного клапана mтопл под воздействием регулятора РТоплсогласованно с увеличением расхода питательной воды Gв под воздействием регулятора РУ и тем обеспечивает первичное регулирование температуры пара на выходе из котла по способу, изложенному по рис. 3.8,а.
Заштрихованная на рис. 4.7 область изменения параметров характеризует общее расположение этих параметров без рассмотрения их взаимного расположения, которое для различных типов котлов может быть различным в виду различия их динамических характеристик. Аналогично рассматриваются параметры в заштрихованных областях на рис. 3.3, 3.18, 4.12, 4.16, 4.18.