Пристрій виміру витрати твердого палива теплових електростанцій

Реферат: UA 84389 U UA 84389 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель, яка пропонується, належить до систем виміру витрати твердого палива, а саме до систем виміру витрати вугільного пилу, і може бути використана для виміру витрати вугільного пилу в системі пиложивлення прямоточних та барабанних парових котлів (парогенераторів) теплових електричних станцій. Регулювання прямоточних парогенераторів, і насамперед вимір і регулювання подачі (витрати) палива є одним з найбільш важких завдань автоматизації цього енергетичного об'єкта. Вказане визначається необхідністю строгої відповідності між подачею живильної води та палива у зв'язку з тим, що порушення цієї відповідності значно впливає на проміжні та кінцеві значення тиску та температури пари, а також на більшість параметрів, які вимірюються та регулюються на парогенераторі. При цьому, якщо підтримка навантаження парогенератора покладена на регулятор живильної води, то підтримка температури пари в проміжній точці - на регулятор палива, або навпаки (Дуэль М.А., Шелепов И.Г. Автоматизация теплоэнергетических установок тепловых и атомных электростанций. - Харків, 2007.-312 с.). Основним завданням систем виміру витрати твердого палива в парогенераторі є точність виміру в кожний момент часу при мінімумі капітальних вкладень та максимальній швидкодії системи виміру витрати палива. Системи управління витратою твердого палива засновані на визначенні витрати палива та, в залежності від режиму роботи парогенератора, збільшенні або зменшенні витрати палива шляхом дії на регулятор витрати палива при відхиленнях температури в проміжній точці перегрівного тракту. Існують два основних варіанти регулювання режимів роботи системи паливоподачі. В першому варіанті регулятор води підтримує навантаження парогенератора у відповідності із завданням, а регулятор палива стабілізує температурний режим. У другому варіанті теплове навантаження підтримує регулятор палива, а температурний режим підтримує регулятор живильної води. Загальним та основним недоліком схем регулювання температурного режиму є необхідність статичної настройки сигналів, а також обмежена точність датчиків та приладів витрати палива (Плетнев Г.П. Автоматизированное управление объектами тепловых электростанций. Уч. пособие для ВУЗов. - М.: Энергоиздат, 1981.-368 с.). Основною задачею регулювання витрати твердого палива є підтримка температурного режиму парогенератора. Зміна значення температури пари сприймається відповідними датчиками та змінюється витрата палива в топці котла, при цьому змінюється температура пари. Важливими вимогами, які ставляться до систем виміру та регулювання витрати палива є точність визначення витрати та точність регулювання витрати палива. З фізичної точки зору процес визначення витрати твердого палива в парогенераторі наступний: вугільна пил потрапляє з бункера у систему пилиподачі, важливішим компонентом якої є пиложивильний насос, який нагнітає вугільний пил в топку парогенератора. Витрата твердого палива визначається шляхом визначення частоти обертання привідного електродвигуна пилоподачі, яка прямо пропорційна витраті палива. В разі необхідності зміни витрати твердого палива, команда з датчиків частоти обертання пиложивильного насоса потрапляє в систему обробки інформації, а далі на виконавчі органи, які в залежності від отриманого сигналу та схеми регулювання насоса збільшують або зменшують частоту обертання його робочого колеса. При такому способі виміру витрати палива має місце похибка, яка обумовлена тим, що частота обертання насоса не лінійно залежить від механічного навантаження на його вісь (витрата палива). При збільшенні витрати палива (механічне навантаження на вісь привідного електродвигуна), збільшується струм статора, і частота обертання збільшується, та майже досягає начального значення, що затрудняє вимір витрати твердого палива. Дотепер накопичений багатий науковий матеріал теорії виміру та управляння системи пилоподачі прямоточних та барабанних парогенераторів. Основні положення теорії управління системами пилоподачі розвинені Г.П. Плетневим (Плетнев Г.П. Автоматизированное управление объектами тепловых электростанций. Уч. пособие для ВУЗов. - М.: Энергоиздат, 1981.-368 с.). Значний внесок в внесли Артюх С.Ф., Антонович В.А., Горелік А.Х., Ястребенецький М.А. та інші. Виявлено, що важливими експлуатаційними характеристиками системи пилоподачі є максимальна економічність, тобто втрати тепла та палива повинні бути мінімальні (Дуель М.А., Дуель Т.Л., Шелепов І.Г. Оптимальное управление теплоэнергетическими установками электростанций. - Харків, 2002-308 с.) При цьому необхідно враховувати надійність, швидкодію та стабільність роботи систем регулювання витрати палива. 1 UA 84389 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 У зв'язку з цим, розробка системи виміру витрати твердого палива парогенераторів, яка б мала мінімальну похибку виміру, є однією з актуальних задач систем регулювання витрати палива парогенераторів теплових електричних станцій. Прототипом є підсистема автоматизованої система управління "Комплекс-АСВТ" (Дуель М.О. Автоматизированное управление объектами и технологическими процессами тепловых и атомных электростанций. - Харьков, 2010.-448 с.). Недоліком існуючих систем виміру та регулювання витрати твердого палива є те, що величина витрати палива визначається зі значною похибкою, що призводить до зниження енергетичної ефективності процесу горіння палива в топці парогенератора та затрудняє визначення витрати палива на ТЕС. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення точності виміру витрати твердого палива парогенераторів теплових електростанцій шляхом використання додаткового датчика моменту на валу привідного електродвигуна пиложивильного насоса, що складається з бункера пилу, пиложивильного насоса, привідного електродвигуна, датчика частоти обертання, датчика моменту, системи виміру та регулювання витрати палива, системи управління частотою обертання електродвигуна. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій виміру витрати твердого палива теплових електростанцій, що складається з бункера палива, пиложивильного насоса, привідного електродвигуна пиложивильного насоса, датчика частоти обертання привідного електродвигуна, системи виміру та регулювання витрати палива, системи управління частотою обертання привідного електродвигуна, додатково містить датчик моменту на валу привідного електродвигуна пиложивильного насоса. Застосування додаткового датчика моменту, який визначає механічний момент на валу привідного електродвигуна пиложивильного насоса в купі з існуючим датчиком частоти обертання привідного електродвигуна дозволяє точніше фіксувати механічне навантаження пиложивильного насоса та точніше визначати витрату твердого палива, яка залежить від механічного навантаження пиложивильного насоса. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де схематично зображена схема роботи пристрою виміру витрати твердого палива парогенераторів теплових електростанцій. Пристрій виміру витрати твердого палива парогенераторів теплових електростанцій складається з бункера палива 1, пиложивильного насоса 2, привідного електродвигуна пиложивильного насоса 3; датчика частоти обертання привідного електродвигуна 4, датчика моменту 5, системи виміру та регулювання витрати палива 6, системи управління частотою обертання привідного електродвигуна пиложивильного насоса 7. Пристрій працює таким чином: вугільна пил з бункера 1 нагнітається пиложивильним насосом 2 завдяки обертанню привідного електродвигуна 3, частота обертання якого визначається датчиком частоти обертання 4, а момент визначається датчиком моменту 5, сигнали з датчиків потрапляють в систему виміру та регулювання витрати палива 6, регулюючий сигнал з якого потрапляє в систему управління частотою обертання привідного електродвигуна 7. Позитивний ефект: підвищується точність визначення та регулювання витрати твердого палива парогенераторів теплових електростанцій, завдяки чому підвищується ефективність процесу горіння палива в топці парогенератора. Джерела інформації: 1. Дуэль М.А., Шелепов И.Г. Автоматизация теплоэнергетических установок тепловых и атомные электростанций. - Харків, 2007.-312 с. 2. Плетнев Г.П. Автоматизированное управление объектами тепловых электростанций. Уч. пособие для ВУЗов. - М.: Энергоиздат, 1981.-368 с. 3. Дуель М.А., Дуель Т.Л., Шелепов І.Г. Оптимальное управление теплоэнергетическими установками электростанций. - Харків, 2002-308 с. 4. Дуель М.О. Автоматизированное управление объектами и технологическими процессами тепловых и атомных электростанций. - Харьков, 2010.-448 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 Пристрій виміру витрати твердого палива теплових електростанцій, що складається з бункера палива, пиложивильного насоса, привідного електродвигуна пиложивильного насоса, датчика частоти обертання привідного електродвигуна, системи виміру та регулювання витрати палива, системи управління частотою обертання привідного електродвигуна, який відрізняється тим, 2 UA 84389 U що додатково містить датчик моменту на валу привідного електродвигуна пиложивильного насоса. Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3