Методические указания по наладке системы регулирования процесса горения газомазутных котлов (стр. 8 из 22)
, (16)где
— из номограммы рисунка 9.Коэффициент передачи регулятора равен
, (17)где (Ко1 Кр)опт — из номограммы рисунка 9.
Для внутреннего контура АСР, где последовательно с регулирующим прибором включен датчик давления воздуха, Кр вычисляется по формуле
, (18)где
- коэффициент передачи собственно регулирующего прибора;Кизм - коэффициент передачи измерительной схемы прибора.
Приравнивая формулы (17) и (18), получим:
. (19)6 Расчет параметров настройки корректирующего контура
Коэффициент передачи оперативного задатчика ЗУ1 вычисляется по формуле
, (20)где Крп2 — коэффициент передачи по Хрп2(О2) на входе корректирующего регулятора.
Значение Крп2 (также как и Крп1) может выбираться произвольно и в дальнейшем корректируется при пробных включениях регулятора. При этом наладчики обычно ориентируются на характеристики регулируемого параметра: наличие пульсаций, диапазон изменения сигнала, крутизну характеристики датчика и т.п. Выбранное значение коэффициента передачи по параметру не влияет на устойчивость системы в целом, так как учитывается при расчете коэффициента передачи регулятора
(формулы (19) и (27)).Цена деления оперативного задатчика ЗУ1 определяется из следующего соотношения:
. (21)Настройка блока нелинейных преобразований БНП (соотношение «кислород — нагрузка») осуществляется следующим образом:
Датчик расхода пара
.Принимаем коэффициент передачи по каналу расхода пара на входе БНП равным 1.
Статическую зависимость «кислород — нагрузка» рисунка 4 аппроксимируем i-отрезками прямой линии. Для каждого участка аппроксимации имеем:
; 
;Коэффициент передачи по каналу расхода пара в блоке БНП по каждому участку аппроксимации определяется по формуле
, (22)где Кп — коэффициент передачи по Gп на входе корректирующего регулятора.
Зона нечувствительности находится по формуле
%. (23)Постоянная времени демпфирования ввиду отсутствия пульсаций по кислороду может быть принята равной нулю.
Постоянная времени интегрирования определяется по формуле
, (24)где
— из номограммы рисунка 9.Коэффициент передачи регулятора находится из соотношения
, (25)где (Ко2 Кр)опт — из номограммы рисунка 9.
Для внешнего контура АСР, где последовательно с регулирующим прибором включен датчик содержания кислорода и выходной интегратор, Кр вычисляется по формуле
. (26)Приравнивая формулы (25) и (26), получим формулу
. (27) 
а)
| Параметр настройки | to / То = 0 - 0,2 | 0,2 < tо/ То < 1,5 | tо / То > 1,5 |
| d | 1,l etо |  | 2Ко |
| Ти | 3,3tо | 0,8 /(tо / То) | 0,6tо |
d - степень связи (величина, обратная коэффициенту передачи регулятора)
б)
Рисунок 9 - Номограммы и таблица для определения параметров динамических настроек ПИ-регулятора в одноконтурной замкнутой АСР на объектах с самовыравниванием (а) при Y = 0,9 и на объектах с самовыравниванием и без самовыравнивания (б) при Y = 0,75
5 ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАЛАДОЧНЫХ РАБОТ И ИСПЫТАНИЯ РЕГУЛЯТОРОВ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ
Для успешного выполнения наладки и включения регуляторов процесса горения необходимо, как уже отмечалось в разделе 3, предварительно обеспечить нормальное функционирование всех элементов схем регулирования.
Датчики и аппаратура регулирования проверяются и настраиваются в лаборатории согласно заводским инструкциям по эксплуатации. Программирование микропроцессорных приборов Протар можно производить по месту установки последних, т.е. в панелях автоматики. При этом предварительно должна быть составлена программа функционирования прибора.
Важнейшим элементом системы регулирования является регулирующий орган. Характеристики направляющих аппаратов дымососов и ДВ в большинстве случаев удовлетворяют требованиям автоматики. Что же касается регулирующих органов подачи топлива в котел, то на мазутных трубопроводах, как правило, устанавливаются по два клапана (основной и пусковой) поворотного типа.
Недостатком поворотных клапанов является нерегулируемый пропуск среды в закрытом положении, имеющий в процессе эксплуатации тенденцию к росту, что неблагоприятно сказывается на регулировании расхода, особенно при пусках. Профили проходных сечений таких клапанов, выполненные в виде круглых отверстий, или прямоугольных окон в золотнике и гильзе, не обеспечивают требуемых (линейных) расходных характеристик.
По этой причине на электростанциях вместо двух поворотных клапанов подачи мазута в котел по инициативе наладочных организаций устанавливается один всережимный регулирующий шиберный клапан с конструктивной характеристикой, обеспечивающей прямолинейную расходную характеристику. Такой клапан может быть изготовлен на базе серийно выпускаемых (например, Чеховским заводом энергетического машиностроения) шиберных клапанов с условным диаметром, соответствующим диаметру мазутопровода котла. При выборе клапана под переделку необходимо обратить внимание на то, чтобы выбранный клапан был рассчитан на ру ³ 60 кгс/см2 и оснащен сервоприводом с временем сервомотора не менее 50-60 с. Кроме того, ход штока должен быть больше (на величину перекрыши) высоты профиля во избежании недооткрытия клапана на максимальной нагрузке котла. Исполнение клапана принципиально не имеет значения. В шибере или седле клапана протачивается профиль, расчет которого производился из условия обеспечения прямолинейной расходной характеристики для всего диапазона работы котла, включая растопку.
На рисунках 10 и 11 показаны профили проходных сечений шиберных клапанов, выполненные соответственно в шибере и седле, для клапанов различного условного диаметра, но одинаковой пропускной способности 74,0 т/ч мазута при перепаде давлений 6,0 кгс/см2 (котлы паропроизводительностью до 1000 т/ч).
На рисунках 12 и 13 даны примеры профилей (в шибере и в седле соответственно) для клапанов также различных типоразмеров, обеспечивающих пропуск мазута в количестве 40-45 т/ч (котлы паропроизводительностью до 500 т/ч).
Регулирование расхода газа к котлу, так же как и расхода мазута, осуществляется, в основном, с помощью двух параллельно установленных поворотных заслонок, которым присущи следующие недостатки:
— круглая поворотная заслонка является полнопроходным регулирующим органом и в положении, близком к полному открытию, теряет свою дросселирующую способность и крутизну рабочей характеристики по сравнению с крутизной характеристики в начале открытия, которая, как правило, является чрезмерной;
— поворотная заслонка обладает неплотностью (начальным пропуском) в закрытом положении, достигающей значительных величин (около 10% максимального пропуска), что существенно затрудняет управление котлом в растопочном режиме.
Рисунок 10 — Профиль и конструктивная характеристика мазутного клапана
Рисунок 11 — Профиль и конструктивная характеристика мазутного клапана