- •М осковский энергетический институт (технический университет)
- •(Технический университет)
- •Задание
- •Аннотация.
- •Введение
- •1.Теплотехническая часть
- •1.1. Тепловой расчет котла
- •1.1.1.Исходные данные для теплового расчета котла Пп-1000-25-545/545 гм
- •1.1.2 Обоснование выбора типоразмера котла для тэс и турбины
- •1.1.3 Компоновка котла, особенности его конструкции и работы. Схема компоновки
- •1.1.4 Топливо, его характеристики, процессы и параметры топливного тракта
- •1.1.4.1 Характеристики топлива
- •1.1.4.2 Подготовка топлива к сжиганию (рис.1)
- •1.1.5 Воздушный тракт, обоснование выбора параметров, обеспечение движения воздуха
- •1.1.6 Тракт дымовых газов, параметры тракта, организация движения газов
- •1.1.7 Водопаровой тракт котла, параметры рабочей среды по тракту
- •1.1.8 Выбор и обоснование исходных данных, необходимых для расчета тепловой схемы котла
- •1.1.8.1 Характеристики топлива
- •1.1.8.2 Характеристики режима
- •1.1.8.3 Присосы воздуха
- •1.1.8.4 Энтальпии рабочей среды
- •1.1.8.5 Температура воздуха и продуктов сгорания
- •1.1.8.6 Тепловые потери
- •1.1.8.7 Конструктивные характеристики топки
- •1.1.8.8 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания
- •1.1.8.9 Расчет кпд котла
- •1.1.8.10 Расчет расхода топлива котла
- •1.1.8.11. Расчёт тепловосприятий по теплообменным поверхностям котла, тепловой баланс
- •2.Специальная часть
- •2.1 Теплотехнический контроль и тепловая защита
- •2.1.1 Управление работой котла
- •2.1.2 Тепловая защита котла
- •2.2 Автоматическое регулирование прямоточного котла
- •2.2.1 Прямоточный паровой котел, как объект управления.
- •2.2.2. Регулирование тепловой нагрузки и температурного режима первичного такта
- •2.2.3 Регулирование экономичности процесса горения
- •2.2.4. Регулирование перегрева пара
- •2.2.5 Регулирование температуры вторичного перегрева
- •2.3. Разработка системы регулирования подачи топлива и питательной воды прямоточного котла Пп-1000-25-545/545 гм
- •2.3.1. Принципиальная схема аср с описанием
- •2.3.2 Регулируемые величины и требования к ним, включая условия срабатывания защит и блокировок
- •2.3.3. Регулирующие воздействия с описанием метода изменения физического параметра
- •2.3.4. Известные методы управления регулируемой величиной
- •2.3.5 Структурная схема предлагаемой аср с описанием
- •2.3.6 Динамические характеристики участка технологического объекта по каналу регулирующего воздействия
- •2.3.7. Схема моделирования аср с помощью пакета 20-sim (рис.2.14) Структурная схема моделирования аср:
- •2.4. Расчёт оптимальных настроек регуляторов температуры переходной зоны и давления перегретого пара
- •2.4.1 Расчёт настроек аср по эквивалентным передаточным функциям ( с использованием итерационной процедуры)
- •2.4.1.1. Построение переходных процессов и ачх по имитационной модели
- •2.4.1.2. Оценка качества регулирования по модульному и интегральному показателям качества (рис. 2.19).
- •2.4.2 Расчёт настроек аср численным методом с использованием эволюционного алгоритма “Optim-mga” ( индивидуальное задание)
- •2.4.2.1 Краткое описание алгоритма и его реализация в среде MathCad
- •2.4.2.1 Расчёт настроек численным методом и анализ переходных процессов
- •2.5. Техническая реализация системы управления
- •2.5.1 Функциональная схема аср со спецификацией на средства автоматизации
- •2.5.2 Краткая характеристика программно-технического комплекса Квинт-5 Функциональное описание Квинта Назначение
- •Функциональные возможности
- •Концепция Квинта
- •2.5.3 Алгоритмическая схема реализации структуры контроллера р-310 для задачи пользователя на базе библиотечных алгоритмов
- •2.5.4.Описание цепи преобразования сигналов с указанием всех физических устройств от измерительного преобразователя до регулирующего органа
- •Заключение
- •Список литературы
2.Специальная часть
2.1 Теплотехнический контроль и тепловая защита
2.1.1 Управление работой котла
Основной задачей эксплуатации котлов является обеспечение их длительной надежной работы с максимальной экономичностью при соблюдении диспетчерского графика нагрузки. Экономически правильно вести работу котельной установки - значит с меньшей затратой топлива дать больше пара соответствующей температуры и давления.
Выработка пара зависит от потребностей турбины. Если потребление пара турбиной больше производства пара в парогенераторе, то давление свежего пара снижается. Повысить давление пара можно путем соответствующего увеличения тепловыделения в топке в результате ввода дополнительного количества топлива с помощью автоматического регулятора расхода газа (АРР) (см. рис. 3). Одновременно увеличивают подачу воды в котел. Давление свежего пара является важнейшим показателем. Давление пара не должно превышать предельно допустимых значений, так как при этом возможен разрыв паропроводов и труб поверхностей нагрева. Для предотвращения чрезмерного повышения давления на выходе устанавливаются импульсные и предохранительные клапаны - контрольные и рабочие, срабатывающие на 10% превышения номинального значения.
Температура пара поддерживается на требуемом уровне (с отклонениями 5С) с помощью регуляторов перегрева (впрыски) и поддержанием расходов воды в соответствии с тепловыделением в топке. Соотношение между подачей воды и расходом пара контролируется по температуре пара за одной из поверхностей нагрева.
Изменение нагрузки и расхода топлива должно сопровождаться соответствующим изменением воздуха и загрузки вентиляторов и дымососов. О правильности соотношения расхода топлива и воздуха судят по показаниям газоанализаторов (О2) или расходомеров, а о соотношении тяги и дутья - по разрежению в топке. Увеличение содержания О2 в дымовых газах выше нормативного значения свидетельствует об избыточной подаче воздуха. В этом случае необходимо снизить загрузку дутьевых вентиляторов, прикрыв их направляющие аппараты. Увеличение разрежения в топке свидетельствует о превышении тяги над дутьем и о необходимости прикрытия направляющих аппаратов дымососов. Создание давления в топке для негазоплотного котельного агрегата нежелательно, так как это вызовет повышенную загазованность помещения.
Недостаточная подача воздуха в горелки и увеличение присосов в топке ведет к нарушению аэродинамических условий в топке и к ухудшению процесса горения. Воздух, поступающий в топку с присосами, не используется в процессе горения, т. е. Его большая часть, проникая через неплотности стен относительно небольших размеров, не может глубоко проникать внутрь топочной камеры. Двигаясь вблизи экранов, в зоне относительно невысоких температур, этот воздух в горении почти не участвует. В основной же зоне горения воздуха не хватает и часть топлива, не выгорев, выносится из топки, поднимая температуру за топкой. Для поддержания оптимального воздушного режима топочного процесса необходимо постоянно следить за исправностью газоанализаторов и вести текущий контроль плотности топки и конвективных газоходов.
Чрезмерная подача воздуха ведет к снижению температур газов топке, к понижению устойчивости горения и к увеличению потерь с уходящими газами и затрат на привод дымососов и дутьевых машин. Кроме визуального наблюдения за состоянием котла осуществляется контроль температуры дымовых газов и рабочей среды.
Эксплуатация парового котла должна вестись с условием постоянного повышения его экономичности и снижением тепловых потерь (q3, q4). В котле с газообразным топливом потери с механическим недожогом q4 отсутствуют. Потери с химическим недожогом q3 косвенно оцениваются по показаниям газоанализаторов (О2).
В процессе эксплуатации ведется постоянный учет работы котельного агрегата, регистрация и обработка показаний контрольно-измерительных приборов, анализ проб топлива, воды, пара. Результаты регистрации, замеров и анализов вносятся в бланки суточных ведомостей и эксплуатационные журналы. Регулярный контроль за записями позволяет своевременно выяснить отклонения и разработать меры для их устранения. Кроме того, ведутся ремонтный журнал, журнал дефектов и неисправностей, которые должны устраняться либо на работающем оборудовании, либо в ближайший останов или ремонт.