循环流化床锅炉外置式换热器锥形阀电控调节系统技术方案

技术编号:12032998 阅读:99 留言:0更新日期:2015-09-10 20:55
本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术是通过以下技术方案解决以上技术问题的: 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、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。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I ;当死区小于2%时,死区模块输出为O ;设定值模块是设定值为3%的设定值模块。本专利技术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】图1是本专利技术的结构示意图; 图2是本专利技术所用模块的特性一览表。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术进行详细说明: 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I1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 i与死区模块M2的输入端i 3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O3与延时模块M4的输入端i 4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O 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O6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i 8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O3与切换模块M8的切换端S i连接在一起,切换模块M8的输出端O 8与锥形阀阀门开度电控单元连接在一起。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I ;当死区小于2%时,死区模块输出为O ;设定值模块M6是设定值为3%的设定值模块。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。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WJ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。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。本专利技术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。【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)本文档来自技高网...

【技术保护点】
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(M1)、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(M1)的第一输入端(i1)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(M1)的第二输入端(i2)连接在一起,减法器模块(M1)的输出端(O1)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(O3)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(i5)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(O6)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(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(i9)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(S1)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。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:温武倪子俊丁满堂杜艳生
申请(专利权)人:国网山西省电力公司电力科学研究院
类型:发明
国别省市:山西;14

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