Оптимизация процесса горения в паровом котле при сжигании нескольких видов топлива с применением экстремального регулятора

• Автор: Поляков, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 190 с. : ил.

Введение

1. Обзор и анализ литературных источников и постановка задачи

исследовании.

Выводы.
2. Обоснование применении сигнала ЛР1С дли оптимизации процесса горении в топке барабанного когла

2.1. Оценка тепловосприятия поверхностей нагрева барабанного котла

2.2. Теоретическое определение статических характеристик сигнала АРГ1С .

2.3. Экспериментальное определение статических характеристик сигнала ДРПС с использованием полнофакторного эксперимента.
2.4. Обоснование применения сигнала, характеризующего тепловыделение в топке, для системы технической диагностики теилонапряжнности экранных поверхностей нагрева.
2.5. Система технической диагностики СТД теплонапряженности экранных поверхностей нагрева.
3. Разработка экстремальной системы регулирования ЭСР экономичности процесса горения в топке барабанного парового котла с использованием сигнала по тепловоенриитню топочных экранов на базе микропроцессорной техники и обоснование применения сигнала АР в СТД положения ядра факела в топке прямоточного ко гла
3.1. Паровой барабанный котел как объект экстремального регулирования.
3.2. Использование сигнала ДРПС для регулирования экономичности процесса горения в топке барабанного парового котла
3.3. Разработка функциональной схемы ЭСР с сигналом по тепловосприятию.
3.4. Имитационное моделирование работы ЭСР в условиях дрейфа статической характеристики объекта.
3.5. Сравнение и анализ двух видов ЭСР экономичности процесса горения
3.6. Имитационное моделирование ЭСР экономичности процесса горения при случайных возмущениях
3.7. Схема технической реализации ЭСР.
3.8. Использование сигнала по перепаду давлений рабочей среды в экранах то
почной камеры АР в системе технической диагностики положения ядра
факела в топке прямоточного котла
3.9. Функциональная схема и результаты испытаний системы технической диагностики положения ядра факела в топке прямоточного котла на базе микропроцессорных регуляторов.
Выводы.
4. Промышленное внедрение выбранных схем и способов
регулирования.
4.1. Краткая техническая характеристика объекта управления.
4.2. Оценка точности и надежности экспериментальных динамических
характеристик сигнала ДР,С при внутритопочных возмущениях
4.3. Испытания ЭСР экономичности процесса горения в промышленных условиях
4.4. Расчет ожидаемого экономического эффекта от внедрения ЭСР
экономичности процесса горения с использованием сигнала ЛРС
Выводы.
Заключение.
Литература


Так, например, значение КПД, вычисляемое за минузу при относительно небольших изменениях нагрузки котла в пределах тч, могут отклоняться от своего действительного значения более чем на 3. Эти отклонения вызваны аккумуляцией тепла в паровом котле, которая имеет место не только. Другой причиной отклонения КПД котла от своего действительного значения служат погрешности датчиков и вторичных приборов. Таким образом, на работу поисковой системы, предлагаемой в , оказывают значительное влияние систематические погрешности, вызываемые каналами измерений. Отмеченные выше сложности можно обойти, если взять за основу какойлибо косвенный сигнал или критерий, имеющий экстремальную характеристику и адекватно отражающий изменение КПД котла. В установившемся режиме величина соотношения расход топлива расход пара достаточно точно характеризует КПД котла. Большие значения постоянных времени в этом случае потребовали применения шагового экстремального регулятора ШЭР, низкое быстродействие которого позволило осуществить оптимизацию горения только при работе в базовом режиме. Недостаток этой системы в том, что сигнал по расходу перегретого пара не инвариант ен к впрыскам охлаждающей воды и максимумы сигналов по КПД и испарительности могут не совпадать, а, следовательно, оптимизация по этому критерию может привести к нежелательным последствиям. Тем нс менее, результаты испытаний подтвердили эффективность использования поисковой экстремальной системы в принципе. Гак как в переходных режимах часть теплоты аккумулируется или выделяется в металле и обмуровке котла, то отношение расход перегретого пара расход топлива уменьшается или увеличивается. В работах 5, для устранения влияния этого фактора предлагается использовать усредненное за определенное время соотношение йпВг. В работе предлагается измерять расход топлива, а фиксированное значение количества теплоты, подаваемого в топку, определять путем интегрирования измеренного расхода топлива, и одновременно, дополнительно, интегрировать показатель, характеризующий процесс горения. Дополнительно измеряют полную паропроизводительность парогенератора, и измеренный сигнал используют как показатель, характеризующий качество горения. На рис. От датчика 1 расхода топлива и отдатчика 2 показателя качества процесса горения сигналы одновременно поступают на интеграторы 3 и 4. После подтверждения выполнения поискового воздействия устройство 5 устанавливает интеграторы 3 и 4 в необходимое исходное состояние и дает команду на начало нового цикла. Таким образом, устройство управления 5 задает длительность цикла работы системы в зависимости от уставки интегрирующего по топливу и управляет работой интеграторов 3 и 4 и экстремального регулятора. После прохождения поискового воздействия на объект регулятор расхода воздуха 7 уменьшает или увеличивает расход воздуха в зависимости от того, в какую сторону от экстремума направлено поисковое воздействие, а экстремальный регулятор по изменению интегрального показателя качества процесса горения оценивает эго изменение расхода воздуха и обеспечивает поиск экстремума. Приведенная схема отличается громоздкостью построения, что затрудняет ее настройки и снижает надежность действия в целом. В работах , в качестве сигнала поиска максимального значения КПД котла предлагается использовать сигнал по скорости падения температуры среды за точкой фазового превращения в прямоточном котле или сигнал по скорости падения давления пара в барабане котла, которые изменяются в зависимости от количества воздуха подаваемого в топку котла. Принцип работы этих схем практически одинаков. Так в оптимизатор уменьшает подачу воздуха до достижения скорости падения давления пара до заданного значения, после чего происходит реверс и экстремальный регулятор увеличивает подачу воздуха. Через заданный промежуток времени экстремальный регулятор вновь уменьшает скорость
Номуж
ис. Рис. Рис. Экстремальная система регулирования экономичности происссз горения I дагчнк расхода топлива 2 датчик показателя качества 3. Рис.