при Pб=155-160 смкгс2 - τ =7-10 с.

Рис.5.12.Динамическая характеристика по уровню в барабане при возмущении расходом пара.

Учитывая основное возмущение – изменение расхода пара, можно определить изменение уровня путем более раннего воздействия на расход питательной воды. Для этой цели с выхода пароперегревателя подается на измерительный блок сигнал по расходу пара, а с выхода регулирующего органа сигнал по расходу питательной воды подключен тоже к входу измерительного блока. В разделе “Методы определения оптимальных динамических настроек” приведены выводы по закону регулирования в каждом из двух образованных контуров регулирования : первый – внутренний, образован собственно регулятором с ПИ-законом регулирования, исполнительного механизма и датчика расхода питательной воды. Второй контур образован собственно объектом регулирования – барабаном котла и эквивалентным регулятором, который образован первым контуром.

Первый контур настраивается по методу отработки возмущения задатчиком за одно включение регулирующим прибором, который в этом случае реализует практически только П-закон.

Закон регулирования регулятора второго контура определяется инверсной передаточной функцией датчика по расходу питательной воды и последовательно включенного органа масштабирования измерительного блока (потенциометр “Чувствительность 2”).

Инерционность датчика по расходу питательной воды мала, и его передаточная функция равна коэффициенту преобразования. Датчик по уровню в барабане подключен к потенциометру

“Чувствительность 1”. Датчик по расходу пара выдает сигнал задающего параметра и подключен к потенциометру “Чувствительность 3”.

5.2.1.Пример 1.

Рассмотрим пример расчета настройки регулирующих устройств АСР питания барабанного котла БКЗ-210-140, работающего на общую магистраль (максимальная производительность – 210 т/ч; минимальная – 100 т/ч). Исходные данные:

−регулирующий прибор РПИБ;

-52 -

−коэффициент полупроводникового усилителя КПУ=55;

−зона нечувствительности:

♦максимальная – 850 мВ;

♦минимальная – 140 мВ;

−напряжение от задатчика:

♦максимальное (αЗД=10 дел.) – 1400 мВ;

♦минимальное (αЗД=1 дел.) – 160 мВ;

−датчика уровня ДМ630 с крутизной преобразования КДН=2,3 мммВ (сосуд с частично обогреваемым “плюсом”);

−датчик по расходу питательной воды ДМ-0,4 с крутизной преобразования КДОС=12,4 тмВч−1 ;

−датчик по расходу пара ДМ-1,6 с крутизной преобразования

КДЗП=9,8 тмВч−1 (определение крутизны преобразования в пределах регулируемого диапазона нагрузок произведено по методу

“секущей” с равными ошибками на краях диапазона и в середине).

Расчет.

Пульсации параметром устранены комплексным изменением положения

“Демпфера” и ”Зоны нечувствительности”: αДЕМП=5 дел и αНЕЧ=3,5 дел

(Δ=500 мВ).

При нагрузке 100 т/ч экспериментально определена кривая разгона с запаздыванием τ=21 с. и скоростью разгона ε=0,027 ммт/сч−1 .

Диапазон допустимых изменений уровня для данного котла равен ΣΔΗб=125+125=250 мм.Нечувствительность по регулируемому параметру 1,5% от диапазона допустимых изменений уровня

ΔΗб=0,015 ΣΔΗб=0,015·250=3,75 мм.

α1 =	αMAX ∆	=	10 500	=10,5дел
	КНД КПУ ∆Ηб		2,3 55 3,75

Принимаем α1=αmax=10 дел, при этом ΔΗб=3,95 мм. Коэффициент передачи уравнительного сосуда по уровню

КС	= 0,97 −0,0009	Dk min + Dk max	= 0,97 −0,0009	210 +100	= 0,83
		2		2

Положение потенциометра “Чувствительность 2” (по расходу воды) определяет настройку П-регулятора внешнего контура (по формулам ВТИ)

К

р

=

1

=

1

=1,76

т/ ч

ε τ

0,027

21

мм

и равно

К

Д К

α2 =

α

=

2,3 0,83 10

=

0,9

Н

С

1

12,4 1,76

КОСД

Кр

Положение потенциометра “Чувствительность 3” (по задающему параметру

– расходу пара)

- 53 -

α3 =	α		К	Д	0,9 12,4	=1,4дел
		2		ОС =
		КЗПД			9,8

Положение потенциометра “Чувствительность задатчика” определяется из условия возможности установки оператором любого значения уровня в пределах допустимых изменений уровня

αЗД =	α		К Д К		Σ∆Η	б =	10	2,3 0,83	250	= 3,4дел
		1	Н	с				1400
			U ЗД max

Цена деления задатчика

Z = Σ∆Η100б = 100250 = 2,5 делмм

Настройка регулятора РПИБ внутреннего контура произведена по методу отработки возмущения за одно включение и равна αсс=5 дел.

R13=0 и RУ=1 МОм.

Расчеты сведены в табл 5.4.

Проверка работоспособности АСР проведена согласно руководящему документу по проверке АСР питания сбросом нагрузки путем отключения всех пылепитателей, результаты показаны на рис.5.13.Отклонения уровня составили +115 мм и -70 мм (что в допустимых пределах).

Рис.5.13.Переходные процессы при испытании АСР питания котла.

5.2.2.Пример 2.

Расчет настройки регулирующих устройств АСР питания котла ТПЕ427 (Dк=500 т/ч;Р”К=13,8 МПа,tПЕ=5400С), работающего на общую магистраль.

Исходные данные:

−регулирующий прибор Р21 (аппаратура ГСП “Каскад”);

−первичный измерительный преобразователь с унифицированным выходом ДМЭ-630, коэффициент преобразования по уровню

КД = 0,0083 мА ;

Нмм.в.ст

−то же по расходу питательной воды ДМЭР-0,63, коэффициент преобразования КОСД = 0,0095 тмА/ ч ;

-54 -

−то же по расходу пара ДМЭР-2,5;коэффициент преобразования

КЗПД = 0,017 тмА/ ч ;

−данные лабораторной проверки регулирующей аппаратуры

соответствуют заводским данным.

Расчет.

Минимальное отклонение уровня в барабане можно определить из следующего выражения

∆Ηбmin = 0,015Σ∆Ηб

За предельное суммарное отклонение уровня в барабане принимается разность между уставками технологических защит

Σ∆Ηб = ΗТЗ↑ −(ΗТЗ↓ ) =120 + 200 = 320мм

Примем коэффициент передачи по регулируемому параметру КНБ=1,0. Определим зону нечувствительности

∆ = ∆Ηбmin КНД КНБ КНИ

где КИН – коэффициент передачи измерительной цепи по уровню, датчик по уровню имеет максимальный выход 5 мА, тогда КНИ = 1005мА% = 20 мА% и

∆ = 4,8мм 0,0083 мммА 1,0 20 мА% = 0,92% .

Коэффициент передачи по расходу воды определяется через коэффициент усиления П-регулятора, определяемый по динамике основного объекта регулирования

КР = εАτ = 0,0310,8 13 =1,985 ≈1,99

Коэффициент передачи уравнительного сосуда

КС	= 0,97 −0,0009	Dkмин + Dкmax	= 0,97 −0,0009	300 +500	= 0,61
		2		2

Коэффициент передачи по расходу питательной воды

КВ =	К Д К	С	К	Н		0,0083 0,61 1,0
	Н				=			= 0,27
	КВД КР					0,0095	1,99

Коэффициент передачи по расходу пара (задающий параметр)

К		= К	К Д	= 0,27	0,0095	= 0,15
			В
	П		В КПД		0,017

Коэффициент передачи задатчика

КЗД =	К Д К		К		(Н ∫ + Н /		) 100	=	0,0083 1,0 0,61(50	+50)	20 = 0,25
	Н	Н		С	1	2	5		40
			КЗД

КЗД принимаем равным 40 %.Н/1=Н/2=50 мм – диапазон действия оперативного задатчика в пределах уставок предупредительной сигнализации. Динамическая настройка Р21 (внутренний контур) получена

экспериментально Vсв=1,8; Ти=13 с;tимпульса=0,4 с. Данные расчета сведены в табл.5.5.

- 55 -