Система автоматичного регулювання температури перегрітої пари

Abstract

Розроблено та досліджено системи автоматичного регулювання температури перегрітої пари для барабанного котлоагрегату. Розглянуто ключові фактори необхідності підтримання температури перегрітої пари в допустимих межах для безпечної, надійної та економічної роботи котлоагрегату й турбіни. Проаналізовано статичні та динамічні властивості пароперегрівача, зокрема наявність значних запізнень, що ускладнюють керування. Розглянуто методи регулювання температури, серед яких найбільш поширеним є впорскування живильної води. Синтезовано двохімпульсну систему автоматичного регулювання, структурні особливості якої дають змогу компенсувати збурення по каналах витрати та теплового впливу. На основі експериментальних даних побудовано математичну модель і виконано моделювання в Simulink.An automatic control system for superheated steam temperature of a drum-type boiler unit has been developed and investigated. Maintaining the superheated steam temperature within permissible limits is a key factor for the safe, reliable, and economical operation of the boiler unit and turbine, since deviations may lead to thermal overloading of metal components, increased steam moisture, and reduced power unit efficiency. The static and dynamic characteristics of the superheater were analyzed, in particular the presence of significant time delays that complicate control. Methods of temperature control were considered, among which feedwater spraying is the most commonly used. A two-impulse automatic control system was synthesized; its structural features make it possible to compensate disturbances through the flow-rate and thermal-effect channels. Based on experimental data, a mathematical model was built and simulation was carried out in Simulink.