Методические указания по наладке системы регулирования процесса горения газомазутных котлов (стр. 7 из 22)
Методика определения параметров статической настройки регуляторов основана на составлении уравнений статического равновесия измерительной схемы прибора в некотором диапазоне нагрузок энергоблока, где характеристики датчиков и объекта регулирования линейны. При этом один из коэффициентов уравнения или задается, или определяется при пробных включениях регулятора, другой — рассчитывается из уравнения. Зону нечувствительности рекомендуют выбирать равной половине допустимой статической ошибки регулирования при эксплуатационных возмущениях. Параметры динамической настройки определяются из номограмм или по приближенным формулам в соответствии с характеристиками объекта регулирования. Их техническая реализация осуществляется в соответствии с особенностями аппаратуры и с учетом структуры замкнутого регулирующего контура.
Для обеспечения работоспособности регуляторов, использующих сигнал по топливу как на газе, так и на мазуте (а также и на смеси) без дополнительной статической перенастройки, сигналы расходов мазута и газа перед поступлением в схему регулятора должны быть статически совмещены на входе некоторого промежуточного элемента (например, сумматора), который условно можно назвать сумматором топлива (на рисунке 4 показан выходной сигнал этого сумматора, обозначенный Gт = Z(Gг + Gм).
1 Статическая настройка сигналов по расходу топлива
Рассчитываются следующие параметры:
- по Xг (Gг):
(Хг)макс м3/ч;
(Хг)ном м3/ч;
; 
;- по Хм (Gм):
(Хм)макс т/ч;
(Хм)ном т/ч;
; 
.Если предположить, что gм > gг, то значение коэффициента передачи сигнала по расходу газа (Кг) можно принять равным 1 и наоборот. Тогда чувствительность сигнала по расходу мазута Км рассчитывается по формуле
, (6)где
— изменение расхода газа в регулируемом диапазоне нагрузок котла согласно режимной карте, м3/ч; 
— то же для мазута, т/ч.Поскольку характеристики датчиков по расходу газа и мазута к котлу предварительно совмещены на входе сумматора топлива, то дальнейший расчет достаточно произвести только для одного вида топлива, например, мазута.
2 Преобразователи информации и характеристики объектов регулирования
Рассчитываются следующие параметры:
— промежуточный регулируемый параметр
;— основной регулируемый параметр
;— промежуточный задающий параметр
;— основной задающий параметр
;— датчики положения направляющих аппаратов ДВ
;— оперативные задатчики ЗУ1 и ЗУ2
.Задатчик ЗУЗ является наладочным и в полной схеме регулятора подачи воздуха не задействован.
Рабочий диапазон ЗУ1 по регулируемому параметру — DХрп2 %О2.
Рабочий диапазон ЗУ2 по регулируемому параметру — DХуп %.
Диапазон ЗУ1 и ЗУ2 по выходному сигналу — DХзу1 = DХзу2 %ЗУ.
tо - условное запаздывание, с
То - условная постоянная времени, с
Ко - статический коэффициент усиления
УП - входное воздействие (положение регулирующего органа)
Хзп - задающий параметр
Хрп - регулируемый параметр
Wp(P), Wоб(P) - передаточные функции регулятора и объекта регулирования
Рисунок 8 — Переходные характеристики объекта с самовыравниванием (а), без самовыравнивания (б) и структурная схема одноконтурной АСР (в)
Характеристики объектов (из экспериментальных переходных характеристик рисунков 6, 8) следующие:
— по Хрп1 при возмущении регулирующим органом: tо1 с; То1 с; tо1/Tо1; Ко1
— по Хрп2 при возмущении Хрп1 (давлением воздуха) на нагрузке котла 50% номинальной: tо1 с; То2 с; tо2/То2; Ко2
— пульсации по Хрп1 при номинальной нагрузке характеризуются амплитудой (Ап кгс/м2) и периодом (Тпс);
— пульсации по Хрп2 отсутствуют.
Показатели качества переходных процессов регулирования в замкнутой АСР (желаемая точность регулирования) следующие:
— по Хрп1:
кгс/м2; Y = 0,9 при возмущении по регулирующему каналу;— по Хрп2:
%О2; Y = 0,9 на нагрузке 50% номинальной при возмущении по регулирующему каналу.Дополнительное требование к АСР (из режимной карты):
— соотношение «топливо — воздух» должно быть реализовано АСР при работе котла в регулировочном диапазоне нагрузок, составляющем 50-100% номинальной.
DХ2зп = (DХм)ном = (Х2зп)ном - (Х2зп)мин т/ч;
DXрп1 = (Хрп1)ном - (Xрп1)мин кгс/м2.
Диапазон работы корректирующего контура АСР по Хрп2 (О2) принимается равным (DХрп2)кор %О2, что составляет по Хрп1(рв) соответственно
кгс/м2, (7)где Крп1 - коэффициент передачи по Xрп1 (рв) на входе регулятора соотношения «топливо — воздух».
Воздействие от корректирующего регулятора на регулятор соотношения «топливо — воздух» передается через интегратор (И) рисунка 4, диапазон работы которого после ограничения по максимальному и минимальному сигналу принимается равным 1 (для согласования с диапазонами других сигналов на входе регулятора соотношения «топливо — воздух»), т.е.:
(DХ)кор = 1,0 (100% УП).
При этом коэффициент передачи сигнала от интегратора корректирующего контура АСР по Хрп1 (рв) составит:
. (8)3 Расчет соотношения «давление воздуха - УП направляющих аппаратов ДРГ»
При возмущении направляющими аппаратами ДРГ на величину DХ1зп %УП, значение необходимого статического приращения давления в перемычке за РВП (общем коробе), обеспечивающее сохранение прежнего расхода воздуха на котел, составит DХрп1 кгс/м2 (из экспериментальных характеристик объекта регулирования — в настоящих Методических указаниях не приводятся [9]).
Коэффициент передачи по каналу промежуточного задающего воздействия (от ДРГ) определяется по формуле
. (9)4 Расчет соотношения «топливо - воздух»
Коэффициент передачи по каналу основного задающего воздействия (Gм) определим по формуле
, (10)где Км — коэффициент передачи по расходу мазута на входе сумматора топлива (см. рисунок 4).
Коэффициент передачи по корректирующему параметру Ккор определяется по формуле
(11)5 Расчет параметров настройки стабилизирующего контура
Коэффициент передачи оперативного задатчика ЗУ2 равен
, (12)где КНА — коэффициент передачи по каналу от датчика положения направляющего аппарата ДВ.
Цена деления оперативного задатчика ЗУ2 находится по формуле
. (13)Зона нечувствительности принимается равной половине допустимой статической ошибки регулирования при возмущении по регулирующему каналу
, %. (14)Постоянная времени демпфера равна
, (15)где Ап — амплитуда пульсаций, пересчитанная в % по отношению к максимально возможному показанию датчика давления воздуха.
Постоянная времени интегрирования рассчитывается по формуле