Ткаченко А.Е., студент, Гавриленко Б.В., к.т.н., доц.
Донецкий национальный технический университет
Для достижения высокого качества протекания процесса горения твердого топлива в топке с низкотемпературным кипящим слоем (НТКС) необходимо постоянно осуществлять комплексный контроль за состоянием технологических показателей – температуры НТКС, разрежения, расхода твердого топлива, скорости дутьевого воздуха и т.д.
В настоящее время для автоматизации котельных с НТКС применяется аппаратура автоматизации “Контур”, которая осуществляет контроль технологических параметров горения угля по отдельным невзаимосвязанным контурам [1]. Следовательно, вопрос стабилизации режимных параметров процесса горения низкокалорийного топлива на основе их взаимосвязанного комплексного контроля остается актуальным.
Для достижения необходимого качества управления технологическим объектом необходимо контролировать состояние таких параметров как температура НТКС и подача твердого топлива в топку. Эффективное протекание процесса горения достигается путем регулирования количества топлива, подаваемого в топочное пространство в зависимости от текущей температуры НТКС [2].
На рис. 1 приведена двухконтурная подчиненная система автоматического регулирования процессом забрасывания твердого топлива с коррекцией по температуре НТКС, а также с дополнительной коррекцией по скорости подачи твердого топлива.
Регулирование температуры НТКС в главном контуре регулирования «Температура НТКС» (рис.1) осуществляется с помощью термоэлектрического преобразователя ТП, а коррекция температуры НТКС по скорости забрасывания топлива в топочное пространство - с помощью тахогенераторного преобразователя ТГ во вспомогательном контуре – «Расход твердого топлива».
В системе стабилизации предусмотрен задатчик скорости ЗТ, выходной сигнал которого Х31 поступает на регулятор скорости подачи твердого топлива РС и далее в виде управляющего сигнала Х32 на приводной двигатель ПД, имеющий угловую скорость V1. Вращающий момент от приводного электродвигателя передается на вал питателя ВП, угловая скорость которого V2. В качестве приводного двигателя используется маломощный электродвигатель постоянного тока (ДПТ), что позволяет легко реализовать различные режимы управления скоростью вращения ВП из-за мягких динамических характеристик.
Для достижения необходимого качества управления в системе введена отрицательная обратная связь (ООС) по скорости вращения вала питателя с передаточным коэффициентом К2. Угловая скорость вращения вала питателя V2 измеряется тахогенераторным преобразователем. Выходной сигнал тахогенераторного преобразователя Утг посредством ООС с передаточным коэффициентом К2 поступает на сумматор, в котором определяется разность УOC2=К2·Утг и сигнала с РС. На вход ПД поступает результирующий управляющий сигнал ΔХ2 = Х32 - УOC2, который по критерию стабилизации должен стремиться к нулю.
Более глубокая ООС вводится по температуре НТКС с передаточным коэффициентом К1. Текущее значение температуры НТКС фиксируется термоэлектрическим преобразователем ТП с выходным сигналом Утп. Этот сигнал суммируется с сигналом тахогенераторного преобразователя Утг и в виде сигнала суммы Ув через ООС поступает на сумматор, где из сигнала ЗТ вычитается УOC1 = К1·Ув, в результате чего на регулятор скорости РС воздействует разностный управляющий сигнал ΔХ1 = Х31 - УOC1, который по критерию стабилизации должен стремиться к нулю.
Тахогенераторный преобразователь и вал питателя являются безинерционными звеньями с соответствующими передаточными функциями W(p) = Kтг и W(p) = Квп. Инерционностью приводного двигателя можно пренебречь ввиду малых рабочих скоростей вращения и также рассматривать его как безинерционное звено с передаточной функцией W(p) = Кпд. При недостаточном диапазоне регулирования температуры НТКС по расходу топлива необходимо регулирование количества дутьевого воздуха, подаваемого в топочное пространство.
Таким образом, применением двухконтурной системы автоматического регулирования достигается полный контроль двух наиболее важных технологических параметров процесса горения топлива и с учетом этого строится эффективная система стабилизации температуры НТКС.
Список литературы
Батицкий И.А. и др. Автоматизация производственных процессов и АСУ ТП в горной промышленности. – М.: Недра, 1991 г.
Ж.В. Вискин и др. Сжигание угля в кипящем слое и утилизация его отходов. – Донецк: «Новый мир», 1997 г.
Другие работы по теме:
Экология энергетики
Новые экологически чистые технологии в энергетике при использовании традиционных и возобновляемых источников энергии.
Понятие теплового комфорта
Тепловой комфорт, комфортное тепловое состояние, функциональное состояние организма человека, характеризующееся определённым содержанием и распределением теплоты в поверхностных и глубоких тканях тела при минимальном напряжении аппарата терморегуляции. Субъективно такое состояние оценивается как наиболее предпочитаемое.
Гелий 2
Ге́лий — второй порядковый элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 2. Расположен в главной подгруппе восьмой группы, первом периоде периодической системы. Возглавляет группу инертных газов в периодической таблице. Обозначается символом
Автоматизация процесса прокалки кокса
Прокаленный кокс используется для изготовления электродов, применяемых в электролизерах для электролиза алюминия. Автоматизированным агрегатом для прокаливания служит трубчатая вращающаяся печь, установленная с уклоном в сторону горячей головки.
Изучение гидродинамики взвешенного слоя
Лабораторная работа №4 "Изучение гидродинамики взвешенного слоя" Цель работы : получение экспериментальной и расчетной зависимостей гидравлического сопротивления слоя ΔР, высоты слоя h и порозности ε от скорости газа ωкр; проверка основного уравнения взвешенного слоя.
Техническая термодинамика
Определение конечного давления и объема смеси, величины работы и теплоты, участвующих в процессах термодинамики. Анализ КПД цикла Карно. Схема паросиловой установки, описание ее работы. Расчет массового расхода аммиака и мощности привода компрессора.
Изучение гидродинамики взвешенного слоя
Технология получения экспериментальной и расчетной зависимостей гидравлического сопротивления слоя, его высоты и порозности от скорости газа в данной установке, проверка основного уравнения взвешенного слоя. Определение фиктивной скорости воздуха.
АСУТП Закаливание металла
ЗАКАЛИВАНИЕ МЕТАЛЛА Механизация и автоматизация производственных процессов, их основной части- технологических процессов- является одним из главных направлений научно-технического прогресса ,повышения эффективности общественного труда.
Здания и сооружения
Методика решения проверки наружной однослойной стены здания из перлитобетона, с фактурными слоями из раствора на цветном цементе, расположенного в городе Ставрополь, на теплоустойчивость по амплитуде суточного колебания температуры наружного воздуха.
Химико-термическая обработка стали
Характеристика основных элементарных процессов (диссоциация, абсорбция, диффузия) химико-термической обработки стали. Рассмотрение процессов цементации (твердая, газовая), азотирования, цианирования, диффузионной металлизации поверхностных слоев стали.
Процессы и аппараты пищевых производств
Задание 2 2)Рассчитать двухкорпусную выпарную установку, с естественной циркуляцией, для концентрирования Gн=3000 кг/ч сахарного раствора от начальной концентрации Вн=10%, до конечной Вк=30% при следующих условиях.
Схемы автоматизации
Автоматизация процессов тепловой обработки. Схемы автоматизации трубчатых печей. Схема стабилизации технологических величин выпарной установки. Тепловой баланс процесса выпаривания. Автоматизация массообменных процессов. Управление процессом абсорбции.
Гравитационное поле плоского слоя
Гравитационное поле плоского слоя В. В. Орлёнок, доктор геолого-минералогических наук Рассмотрим очень важную задачу притяжения, создаваемого плоским слоем в точке А, расположенной на некоторой высоте z над ним. Пусть плотность слоя = const. Вырежем в нем диск радиусом r и толщиной z.
Гравитационное поле плоского слоя
Рассмотрим очень важную задачу притяжения, создаваемого плоским слоем в точке А, расположенной на некоторой высоте z над ним. Пусть плотность слоя = const. Вырежем в нем диск радиусом r и толщиной z.
Техника росписи фарфора и керамики
Фарфор сегодня расписывается несколькими способами: подглазурной росписью и внутриглазурной росписью фарфора с высокотемпературным обжигом и надглазурной росписью при низкотемпературном обжиге фарфора. При подглазурном расписывании фарфора краски наносятся прямо на бисквитный фарфор. Затем фарфоровое изделие покрывается прозрачной глазурью.
Полупроводниковые нелинейные элементы: полупроводниковые диоды
Полупроводниковые приборы. Выпрямительные свойства диодов. Динамический режим работы диодов. Принцип действия диода. Шотки, стабилитроны, стабисторы, варикапы. Туннельные диоды. Обращённый диод. Статическая характеристика и применение обращённого диода.
Определение геотермии горного массива
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Якутский государственный университет им. М.К. Аммосова”
Атмосфера 2
Атмосфера (греч. atmos — пар и sphaira — шар) — воздушная оболочка Земли. Атмосфера не имеет резкой верхней границы. Около 99,5 % всей ее массы сосредоточено в нижних 80 км.
Определение геотермии горного массива
Построение температурного профиля горного массива по глубине (в гелиотермозоне, криолитозоне) и оценка мощности распространения вечномерзлых горных пород. Вычисление годового изменения температуры пород на разных глубинах в пределах гелиотермозоны.
Производство водорода из твердых топлив
В настоящее время водород применяется в проходных металлургических печах для создания в них безокислительной среды. В будущем он будет использоваться как экологически чистое топливо, например, в двигателях внутреннего сгорания.