循环流化床锅炉外置式换热器锥形阀电控调节系统的制作方法

xiaoxiao2021-8-29  226

循环流化床锅炉外置式换热器锥形阀电控调节系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种阀门的电控调节系统,特别涉及一种循环流化床锅炉外置式换热 器中的锥形阀的电控调节系统。
【背景技术】
[0002] 循环流化床燃烧作为洁净煤技术的重要代表,可以实现炉内燃烧过程中的直接 脱硫,可以有效抑制氮氧化物的排放,对于煤种的适应性很强,得到了广泛地应用。循环 流化床锅炉分为带外置式换热器的和不带外置式换热器的两种。对于带外置式换热器的循 环流化床,经旋风分离器分离下来的物料,一部分经返料器直接返回炉膛,另一部分则要经 过布置在炉膛两侧的外置式换热器(外置床)后,再返回炉膛进行二次燃烧。在这种类型的 循环流化床锅炉的外置床中布置有过热器和再热器受热面,主要作用是吸收灰回路中的多 余热量,平衡热量分配,降低返回炉膛的循环灰温度,进而降低床温,使循环流化床的床温 维持于低排放高燃烧效率的最佳状态。在分离器与外置床之间设置有回料锥形阀,该回料 锥形阀是旋风分离器分离出的物料进入到外置床的必经通道,通过调节控制回料锥形阀的 开度,可以达到调节外置床和燃烧室再循环灰料的比例,实现锅炉床温和再热出口处汽温 的调节。当机组稳定运行时,锥形阀的阀门开度是基本保持不变的,但锥形阀的阀门如果在 某一开度长时间停留的话,由于循环灰物料长期的堆积,会致使阀门发生卡涩或堵死的现 象;若频繁调节该锥形阀的阀门开度,又会导致循环流化床锅炉的炉温不稳定,使床温无法 维持在低排放高燃烧的较佳状态。

【发明内容】

[0003] 本发明提供了一种循环流化床锅炉外置式换热器锥形阀电控调节系统,解决了锥 形阀容易发生卡涩和堵死的问题,即保证了阀门不会在某一开度长时间停留,又避免由于 锥形阀的频繁振荡所造成的机组运行不稳定的技术问题。
[0004] 本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的:
[0005] -种循环流化床锅炉外置式换热器锥形阀电控调节系统,包括锥形阀阀门开度位 置传感器、设定值模块、切换模块、加法器模块、减法器模块、记忆发生器模块、延时模块、脉 冲模块、死区模块;锥形阀阀门开度位置传感器的输出端与减法器模块的第一输入端连接 在一起,锥形阀电控挡板输入指令信号与减法器模块的第二输入端连接在一起,减法器模 块的输出端与死区模块的输入端连接在一起,死区模块的输出端与记忆发生器模块的第一 输入置位端S连接在一起,记忆发生器模块的输出端与延时模块的输入端连接在一起,延 时模块的输出端与脉冲模块的输入端连接在一起,脉冲模块的输出端与记忆发生器模块的 第二输入复位端R连接在一起,设定值模块的输出端与加法器模块的第一输入端连接在一 起,锥形阀电控挡板输入指令信号与加法器模块的第二输入端连接在一起,加法器模块的 输出端与切换模块的第一输入端连接在一起,锥形阀电控挡板输入指令信号与切换模块的 第二输入端连接在一起,记忆发生器模块的输出端与切换模块的切换端连接在一起,切换 模块的输出端与锥形阀阀门开度电控单元连接在一起。
[0006] 死区模块是死区定值为2%的死区模块,当死区大于2%时,死区模块输出为1 ;当 死区小于2%时,死区模块输出为0 ;设定值模块是设定值为3%的设定值模块。
[0007] 本发明避免了配置有外置床的大型循环流化床锅炉锥形阀发生卡涩堵死的现象, 同时避免了由于锥形阀的频繁振荡造成的机组运行不稳定的问题。为了防止锥形阀被灰粒 堵死,阀门位置不能始终保持在同一位置,其控制原理是位置设定点的设置值是振荡变化 的,锥形阀开度指令在原有控制策略控制输出的基础上,叠加入适当的偏置量和脉冲控制 作为最终的阀门振荡输出,同时为避免锥形阀的频繁振荡,当锥形阀开度指令与位置反馈 偏差在死区范围内时,控制系统不进行脉冲振荡输出,保持现有开度。
【附图说明】
[0008] 图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0009] 下面结合附图对本发明进行详细说明:
[0010] 一种循环流化床锅炉外置式换热器锥形阀电控调节系统,包括锥形阀阀门开度位 置传感器M9、设定值模块M6、切换模块M8、加法器模块M7、减法器模块Ml、记忆发生器模块 M3、延时模块M4、脉冲模块M5、死区模块M2 ;锥形阀阀门开度位置传感器M9的输出端与减 法器模块Ml的第一输入端^连接在一起,锥形阀电控挡板输入指令信号P与减法器模块 Ml的第二输入端i2连接在一起,减法器模块Ml的输出端0i与死区模块M2的输入端i3连 接在一起,死区模块M2的输出端02与记忆发生器模块M3的第一输入置位端S连接在一起, 记忆发生器模块M3的输出端03与延时模块M4的输入端i4连接在一起,延时模块M4的输 出端〇4与脉冲模块M5的输入端i5连接在一起,脉冲模块M5的输出端0 5与记忆发生器模块 M3的第二输入复位端R连接在一起,设定值模块M6的输出端06与加法器模块M7的第一输 入端i6连接在一起,锥形阀电控挡板输入指令信号P与加法器模块M7的第二输入端i7连 接在一起,加法器模块M7的输出端07与切换模块M8的第一输入端i8连接在一起,锥形阀 电控挡板输入指令信号P与切换模块M8的第二输入端i9连接在一起,记忆发生器模块M3 的输出端〇3与切换模块M8的切换端Si连接在一起,切换模块M8的输出端0 8与锥形阀阀 门开度电控单元连接在一起。
[0011] 死区模块M2是死区定值为2%的死区模块,当死区大于2%时,死区模块输出为1 ; 当死区小于2%时,死区模块输出为0 ;设定值模块M6是设定值为3%的设定值模块。
[0012] 锥形阀阀门开度位置传感器M9的输出信号与锥形阀电控挡板输入指令信号P引 入减法器模块Ml进行差值计算,并引入死区模块M2,当差值小于死区定值2%时,可以认为 锥形阀阀门动作灵敏,未发生卡涩,这时不进行脉冲振荡输出。
[0013] 当锥形阀阀门开度位置传感器M9的输出信号与锥形阀电控挡板输入指令信号P 的差值大于死区定值2%时,可判断锥形阀发生卡涩现象,此时通过记忆发生器模块M3置 位,进行脉冲振荡,振荡时间通过延时模块M4和脉冲模块M5来确定,时间周期为20秒,当 振荡时间结束后,对记忆发生器模块M3进行复位,脉冲振荡输出的叠加量由设定值模块M6 设置,设定值等于3%,引入加法器模块M7对锥形阀指令输出信号进行叠加来作为脉冲振荡 的新的指令输出信号,通过切换模块M8的切换端实现一个周期的脉冲振荡。
[0014]当一个周期的锥形阀脉冲振荡结束后,如果锥形阀电控挡板输入指令信号P与锥 形阀阀门开度位置传感器M9的输出信号的偏差在死区范围内时,锥形阀阀门开度电控单 元不进行脉冲振荡输出,保持现有开度,避免锥形阀的频繁振荡;如果锥形阀电控挡板输入 指令信号P与锥形阀阀门开度位置传感器M9的输出信号的偏差在死区范围之外时,电控调 节系统则继续进行脉冲振荡。
[0015] 本发明采用集散控制系统中的设定值模块、切换模块、加法器模块、减法器模块、 记忆发生器模块、延时模块、脉冲模块、死区模块。为了防止锥形阀被灰粒堵死,锥形阀阀门 位置不能始终保持在同一位置,其控制原理是位置设定点的设置值是振荡变化的,锥形阀 开度指令在原有控制策略控制输出的基础上,叠加入适当的偏置量和脉冲控制作为最终的 阀门振荡输出,同时当锥形阀开度指令与位置反馈偏差在死区范围内时,控制系统不进行 脉冲振荡输出,保持现有开度,避免锥形阀的频繁振荡。
[0016] 本发明所用模块的特性一览表如下:
[0017]
【主权项】
1. 一种循环流化床锅炉外置式换热器锥形阀电控调节系统,包括锥形阀阀门开度位置 传感器(M9 )、设定值模块(M6 )、切换模块(M8 )、加法器模块(M7 )、减法器模块(Ml)、记忆发 生器模块(M3)、延时模块(M4)、脉冲模块(M5)、死区模块(M2);其特征在于,锥形阀阀门开 度位置传感器(M9)的输出端与减法器模块(Ml)的第一输入端(I 1)连接在一起,锥形阀电控 挡板输入指令信号(P)与减法器模块(Ml)的第二输入端(i2)连接在一起,减法器模块(Ml) 的输出端(O 1)与死区模块(M2)的输入端(i3)连接在一起,死区模块(M2)的输出端(O2)与 记忆发生器模块(M3)的第一输入置位端(S)连接在一起,记忆发生器模块(M3)的输出端 (O 3)与延时模块(M4)的输入端(i4)连接在一起,延时模块(M4)的输出端(O4)与脉冲模块 (M5)的输入端(i 5)连接在一起,脉冲模块(M5)的输出端(O5)与记忆发生器模块(M3)的第 二输入复位端(R)连接在一起,设定值模块(M6)的输出端(O 6)与加法器模块(M7)的第一 输入端(i6)连接在一起,锥形阀电控挡板输入指令信号(P)与加法器模块(M7)的第二输入 端(i 7)连接在一起,加法器模块(M7)的输出端(O7)与切换模块(M8)的第一输入端(i8)连 接在一起,锥形阀电控挡板输入指令信号(P)与切换模块(M8)的第二输入端(i 9)连接在一 起,记忆发生器模块(M3)的输出端(O3)与切换模块(M8)的切换端(S 1)连接在一起,切换模 块(M8)的输出端(O8)与锥形阀阀门开度电控单元连接在一起。
【专利摘要】本实用新型公开了一种循环流化床锅炉外置式换热器锥形阀电控调节系统,解决了锥形阀容易发生卡涩和堵死的问题。采用集散控制系统中的设定值模块、切换模块、加法器模块、减法器模块、记忆发生器模块、延时模块、脉冲模块、死区模块。为了防止锥形阀被灰粒堵死,锥形阀阀门位置不能始终保持在同一位置,其控制原理是位置设定点的设置值是振荡变化的,锥形阀开度指令在原有控制策略控制输出的基础上,叠加入适当的偏置量和脉冲控制作为最终的阀门振荡输出,同时当锥形阀开度指令与位置反馈偏差在死区范围内时,控制系统不进行脉冲振荡输出,保持现有开度,避免锥形阀的频繁振荡。特别适合现场使用。
【IPC分类】F16K37/00, F16K31/02
【公开号】CN204717093
【申请号】CN201520350039
【发明人】温武, 倪子俊, 丁满堂, 杜艳生
【申请人】国网山西省电力公司电力科学研究院
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年5月27日

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