Ткаченко О.Є., студент, Гавриленко Б.В., к.т.н., доц.
Донецький національний технічний університет
Для досягнення високої якості протікання процесу горіння твердого палива в топці з низькотемпературним киплячим шаром (НТКС) необхідно постійно здійснювати комплексний контроль за станом технологічних показників - температури НТКШ, розрідження, витрати твердого палива, швидкості дуттєвого повітря і т.д.
В даний час для автоматизації котелень з НТКС застосовується апаратура автоматизації "Контур", яка здійснює контроль технологічних параметрів горіння вугілля за окремими невзаімосвязанние контурам [1]. Отже, питання стабілізації режимних параметрів процесу горіння низькокалорійного палива на основі їх взаємопов'язаного комплексного контролю залишається актуальним.
Для досягнення необхідної якості управління технологічним об'єктом необхідно контролювати стан таких параметрів як температура НТКШ і подача твердого палива в топку. Ефективне протікання процесу горіння досягається шляхом регулювання кількості палива, що подається в топковий простір залежно від поточної температури НТКШ [2].
На рис. 1 наведена двоконтурна підпорядкована система автоматичного регулювання процесом закидання твердого палива з корекцією по температурі НТКШ, а також з додатковою корекцією по швидкості подачі твердого палива.
Регулювання температури НТКШ у головному контурі регулювання «Температура НТКШ» (рис.1) здійснюється за допомогою термоелектричного перетворювача ТП, а корекція температури НТКШ по швидкості закидання палива в топковий простір - за допомогою тахогенераторного перетворювача ТГ у допоміжному контурі - «Витрата твердого палива».
У системі стабілізації передбачений задатчик швидкості ЗТ, вихідний сигнал якого х31 надходить на регулятор швидкості подачі твердого палива РС і далі у вигляді керуючого сигналу х32 на приводний двигун ПД, що має кутову швидкість V1. Обертаючий момент від приводного електродвигуна передається на вал живильника ВП, кутова швидкість якого V2. В якості приводного двигуна використовується малопотужний електродвигун постійного струму (ДПТ), що дозволяє легко реалізувати різні режими керування швидкістю обертання ВП з-за м'яких динамічних характеристик.
Для досягнення необхідної якості управління в системі введена негативний зворотний зв'язок (ООС) за швидкістю обертання вала живильника з передавальним коефіцієнтом К2. Кутова швидкість обертання вала живильника V2 вимірюється тахогенераторним перетворювачем. Вихідний сигнал тахогенераторного перетворювача УТГ допомогою ООС з передавальним коефіцієнтом К2 надходить на суматор, в якому визначається різниця УOC2 = К2 · УТГ і сигналу з РС. На вхід ПД надходить результуючий керуючий сигнал ΔХ2 = х32 - УOC2, який за критерієм стабілізації має прагнути до нуля.
Більш глибока ООС вводиться по температурі НТКШ з передавальним коефіцієнтом К1. Поточне значення температури НТКШ фіксується термоелектричним перетворювачем ТП з вихідним сигналом УТП. Цей сигнал підсумовується з сигналом тахогенераторного перетворювача УТГ і у вигляді сигналу суми Ув через ООС надходить на суматор, де з сигналу ЗТ віднімається УOC1 = К1 · Ув, в результаті чого на регулятор швидкості РС впливає різницевий сигнал, що управляє ΔХ1 = х31 - УOC1, який за критерієм стабілізації має прагнути до нуля.
Тахогенераторний перетворювач і вал живильника є безінерційними ланками з відповідними передавальними функціями W (p) = Kтг і W (p) = К вп. Инерционностью приводного двигуна можна знехтувати з огляду на малих робочих швидкостей обертання і також розглядати його як безінерційні ланку з передатною функцією W (p) = Ккд. При недостатньому діапазоні регулювання температури НТКШ по витраті палива необхідно регулювання кількості дуттєвого повітря, що подається в топковий простір.
Таким чином, застосуванням двоконтурної системи автоматичного регулювання досягається повний контроль двох найбільш важливих технологічних параметрів процесу горіння палива і з урахуванням цього будується ефективна система стабілізації температури НТКШ.
Список літератури
Батицький І.А. та ін Автоматизація виробничих процесів і АСУ ТП в гірській промисловості. - М.: Недра, 1991 р.
Ж.В. Віскін та ін Спалювання вугілля у киплячому шарі і утилізація його відходів. - Донецьк: «Новий світ», 1997 р.