Проектирование систем регулирования котла. Регулятор питания

В основу проектирования систем регулирования котла положен принцип создания систем на базе современных технических средств автоматизации, способных обеспечить выполнение всех требований технологического регламента, повысить культуру производства и облегчить труд оператора-технолога, В этой связи следует отметить следующие основные моменты:

1. Локальные системы регулирования строятся на базе минипроцессорных (цифровых) регулирующих приборов серии ПРОТАР. Данные регуляторы являются функционально насыщенными и зарекомендовали себя в эксплуатации как достаточно надежные.

Регуляторы ПРОТАР могут работать в режимах жесткой структурой и со свободно программируемой структурой. Проектируемые системы регулирования ориентированы на работу регуляторов в режиме со свободно программируемой внутренней структурой. Этот режим позволяет реализовать все необходимые функции систем регулирования без установки дополнительных аппаратных средств, в отличие от аналоговых средств автоматизации (Каскад, Контур и т.п.) При этом, однако, следует отметить ввиду необходимость разработки специальных программ для регулирующих приборов по соответствующим структурным схемам регулирования.

2. Регулирующие приборы ПРОТАР позволяют в режиме со свободно программируемой структурой организовать управление двумя электрическими исполнительными механизмами, что снижает затраты на аппаратную часть систем автоматического регулирования котла.

3. Для регуляторов ПРОТАР в качестве информационных входных сигналов используются унифицированные токовые сигналы 0...5 мА или 0...20мА. Поэтому в информационных (измерительных) каналах должны быть предусмотрены устройства нормирования сигналов (преобразователи).

Преобразование унифицированного токового сигнала во входной сигнал напряжения 0...2 В осуществляется с помощью поставляемых в комплекте с ПРОТАРом прецизионых резисторов (входных устройств токовых типа ВТ). Следовательно, схемы электрических соединений АСР дополняются схемами коммутации этих резисторов (параллельно входным клеммам регулирующего прибора).

4. Для спроектированных систем регулирования широко используется принцип автобалансировки систем регулирования с целью обеспечения их безударного переключения из режима ручного управления (Р) в автоматический (А) и наоборот. Такой подход позволил значительно уменьшить количество задатчиков ручного управления без потери удобства эксплуатации систем регулирования.

5. Устройства вывода импульсных сигналов регулирующих приборов ПРОТАР рассчитаны на нагрузку со сравнительно небольшой индуктивной составляющей. Поэтому для того, чтобы не снижать надежности регулирующего прибора целесообразно применение бесконтактных трехпозиционных усилителей У 29, ПБР-2М, ПБР-3А.

6. При описании схем регулирования использованы общепринятые обозначения технологических параметров, а также обозначения аналоговых и дискретных входов и переменных регулирующих приборов ПРОТАР.

3. РЕГУЛЯТОР ПИТАНИЯ.

Регулятор питания предназначен для поддержания уровня воды в барабане котла путем воздействия на регулирующий клапан расхода питательной воды. Уровень воды в барабане является показателем материального баланса между расходом питательной воды на котел и расходом перегретого пара из котла. Структурная схема регулятора питания приведена на рисунке.

Основной регулируемой величиной регулятора питания служит уровень воды в барабане котла. Представленная на рисунке схема регулирования питания содержит два регулятора, первый из которых (П-регулятор) реализован с помощью коэффициента с5 и обеспечивает устойчивость основного контура регулирования, а второй (ПИ-регулятор) - стабилизирует расход питательной воды на котел.

Сигналы по расходу питательной воды и перегретого пара вводятся в регулятор с разными знаками и чувствительность схемы по отношению к каждому из них определяется коэффициентами с1 и с2 соответственно.