循環(huán)流化床鍋爐外置式換熱器錐形閥電控調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種閥門的電控調(diào)節(jié)系統(tǒng)，特別涉及一種循環(huán)流化床鍋爐外置式換熱器中的錐形閥的電控調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]循環(huán)流化床燃燒作為潔凈煤技術(shù)的重要代表，可以實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)燃燒過程中的直接脫硫，可以有效抑制氮氧化物的排放，對(duì)于煤種的適應(yīng)性很強(qiáng)，得到了廣泛地應(yīng)用。循環(huán)流化床鍋爐分為帶外置式換熱器的和不帶外置式換熱器的兩種。對(duì)于帶外置式換熱器的循環(huán)流化床，經(jīng)旋風(fēng)分離器分離下來的物料，一部分經(jīng)返料器直接返回爐膛，另一部分則要經(jīng)過布置在爐膛兩側(cè)的外置式換熱器(外置床)后，再返回爐膛進(jìn)行二次燃燒。在這種類型的循環(huán)流化床鍋爐的外置床中布置有過熱器和再熱器受熱面，主要作用是吸收灰回路中的多余熱量，平衡熱量分配，降低返回爐膛的循環(huán)灰溫度，進(jìn)而降低床溫，使循環(huán)流化床的床溫維持于低排放高燃燒效率的最佳狀態(tài)。在分離器與外置床之間設(shè)置有回料錐形閥，該回料錐形閥是旋風(fēng)分離器分離出的物料進(jìn)入到外置床的必經(jīng)通道，通過調(diào)節(jié)控制回料錐形閥的開度，可以達(dá)到調(diào)節(jié)外置床和燃燒室再循環(huán)灰料的比例，實(shí)現(xiàn)鍋爐床溫和再熱出口處汽溫的調(diào)節(jié)。當(dāng)機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，錐形閥的閥門開度是基本保持不變的，但錐形閥的閥門如果在某一開度長(zhǎng)時(shí)間停留的話，由于循環(huán)灰物料長(zhǎng)期的堆積，會(huì)致使閥門發(fā)生卡澀或堵死的現(xiàn)象；若頻繁調(diào)節(jié)該錐形閥的閥門開度，又會(huì)導(dǎo)致循環(huán)流化床鍋爐的爐溫不穩(wěn)定，使床溫?zé)o法維持在低排放高燃燒的較佳狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種循環(huán)流化床鍋爐外置式換熱器錐形閥電控調(diào)節(jié)系統(tǒng)，解決了錐形閥容易發(fā)生卡澀和堵死的問題，即保證了閥門不會(huì)在某一開度長(zhǎng)時(shí)間停留，又避免由于錐形閥的頻繁振蕩所造成的機(jī)組運(yùn)行不穩(wěn)定的技術(shù)問題。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決以上技術(shù)問題的:
一種循環(huán)流化床鍋爐外置式換熱器錐形閥電控調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括錐形閥閥門開度位置傳感器、設(shè)定值模塊、切換模塊、加法器模塊、減法器模塊、記憶發(fā)生器模塊、延時(shí)模塊、脈沖模塊、死區(qū)模塊；錐形閥閥門開度位置傳感器的輸出端與減法器模塊的第一輸入端連接在一起，錐形閥電控?fù)醢遢斎胫噶钚盘?hào)與減法器模塊的第二輸入端連接在一起，減法器模塊的輸出端與死區(qū)模塊的輸入端連接在一起，死區(qū)模塊的輸出端與記憶發(fā)生器模塊的第一輸入置位端S連接在一起，記憶發(fā)生器模塊的輸出端與延時(shí)模塊的輸入端連接在一起，延時(shí)模塊的輸出端與脈沖模塊的輸入端連接在一起，脈沖模塊的輸出端與記憶發(fā)生器模塊的第二輸入復(fù)位端R連接在一起，設(shè)定值模塊的輸出端與加法器模塊的第一輸入端連接在一起，錐形閥電控?fù)醢遢斎胫噶钚盘?hào)與加法器模塊的第二輸入端連接在一起，加法器模塊的輸出端與切換模塊的第一輸入端連接在一起，錐形閥電控?fù)醢遢斎胫噶钚盘?hào)與切換模塊的第二輸入端連接在一起，記憶發(fā)生器模塊的輸出端與切換模塊的切換端連接在一起，切換模塊的輸出端與錐形閥閥門開度電控單元連接在一起。
[0005]死區(qū)模塊是死區(qū)定值為2%的死區(qū)模塊，當(dāng)死區(qū)大于2%時(shí)，死區(qū)模塊輸出為I ;當(dāng)死區(qū)小于2%時(shí)，死區(qū)模塊輸出為O ;設(shè)定值模塊是設(shè)定值為3%的設(shè)定值模塊。
[0006]本發(fā)明避免了配置有外置床的大型循環(huán)流化床鍋爐錐形閥發(fā)生卡澀堵死的現(xiàn)象，同時(shí)避免了由于錐形閥的頻繁振蕩造成的機(jī)組運(yùn)行不穩(wěn)定的問題。為了防止錐形閥被灰粒堵死，閥門位置不能始終保持在同一位置，其控制原理是位置設(shè)定點(diǎn)的設(shè)置值是振蕩變化的，錐形閥開度指令在原有控制策略控制輸出的基礎(chǔ)上，疊加入適當(dāng)?shù)钠昧亢兔}沖控制作為最終的閥門振蕩輸出，同時(shí)為避免錐形閥的頻繁振蕩，當(dāng)錐形閥開度指令與位置反饋偏差在死區(qū)范圍內(nèi)時(shí)，控制系統(tǒng)不進(jìn)行脈沖振蕩輸出，保持現(xiàn)有開度。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明所用模塊的特性一覽表。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明:
一種循環(huán)流化床鍋爐外置式換熱器錐形閥電控調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括錐形閥閥門開度位置傳感器M9、設(shè)定值模塊M6、切換模塊M8、加法器模塊M7、減法器模塊Ml、記憶發(fā)生器模塊M3、延時(shí)模塊M4、脈沖模塊M5、死區(qū)模塊M2 ;錐形閥閥門開度位置傳感器M9的輸出端與減法器模塊Ml的第一輸入端I1連接在一起，錐形閥電控?fù)醢遢斎胫噶钚盘?hào)P與減法器模塊Ml的第二輸入端i2連接在一起，減法器模塊Ml的輸出端O i與死區(qū)模塊M2的輸入端i 3連接在一起，死區(qū)模塊M2的輸出端O2與記憶發(fā)生器模塊M3的第一輸入置位端S連接在一起，記憶發(fā)生器模塊M3的輸出端O3與延時(shí)模塊M4的輸入端i 4連接在一起，延時(shí)模塊M4的輸出端O4與脈沖模塊M5的輸入端i 5連接在一起，脈沖模塊M5的輸出端O 5與記憶發(fā)生器模塊M3的第二輸入復(fù)位端R連接在一起，設(shè)定值模塊M6的輸出端O6與加法器模塊M7的第一輸入端i6連接在一起，錐形閥電控?fù)醢遢斎胫噶钚盘?hào)P與加法器模塊M7的第二輸入端i 7連接在一起，加法器模塊M7的輸出端O7與切換模塊M8的第一輸入端i 8連接在一起，錐形閥電控?fù)醢遢斎胫噶钚盘?hào)P與切換模塊M8的第二輸入端i9連接在一起，記憶發(fā)生器模塊M3的輸出端O3與切換模塊M8的切換端S i連接在一起，切換模塊M8的輸出端O 8與錐形閥閥門開度電控單元連接在一起。
[0009]死區(qū)模塊M2是死區(qū)定值為2%的死區(qū)模塊，當(dāng)死區(qū)大于2%時(shí)，死區(qū)模塊輸出為I ;當(dāng)死區(qū)小于2%時(shí)，死區(qū)模塊輸出為O ;設(shè)定值模塊M6是設(shè)定值為3%的設(shè)定值模塊。
[0010]錐形閥閥門開度位置傳感器M9的輸出信號(hào)與錐形閥電控?fù)醢遢斎胫噶钚盘?hào)P引入減法器模塊Ml進(jìn)行差值計(jì)算，并引入死區(qū)模塊M2，當(dāng)差值小于死區(qū)定值2%時(shí)，可以認(rèn)為錐形閥閥門動(dòng)作靈敏，未發(fā)生卡澀，這時(shí)不進(jìn)行脈沖振蕩輸出。
[0011]當(dāng)錐形閥閥門開度位置傳感器M9的輸出信號(hào)與錐形閥電控?fù)醢遢斎胫噶钚盘?hào)P的差值大于死區(qū)定值2%時(shí)，可判斷錐形閥發(fā)生卡澀現(xiàn)象，此時(shí)通過記憶發(fā)生器模塊M3置位，進(jìn)行脈沖振蕩，振蕩時(shí)間通過延時(shí)模塊M4和脈沖模塊M5來確定，時(shí)間周期為20秒，當(dāng)振蕩時(shí)間結(jié)束后，對(duì)記憶發(fā)生器模塊M3進(jìn)行復(fù)位，脈沖振蕩輸出的疊加量由設(shè)定值模塊M6設(shè)置，設(shè)定值等于3%，引入加法器模塊WJ對(duì)錐形閥指令輸出信號(hào)進(jìn)行疊加來作為脈沖振蕩的新的指令輸出信號(hào)，通過切換模塊M8的切換端實(shí)現(xiàn)一個(gè)周期的脈沖振蕩。
[0012]當(dāng)一個(gè)周期的錐形閥脈沖振蕩結(jié)束后，如果錐形閥電控?fù)醢遢斎胫噶钚盘?hào)P與錐形閥閥門開度位置傳感器M9的輸出信號(hào)的偏差在死區(qū)范圍內(nèi)時(shí)，錐形閥閥門開度電控單元不進(jìn)行脈沖振蕩輸出，保持現(xiàn)有開度，避免錐形閥的頻繁振蕩；如果錐形閥電控?fù)醢遢斎胫噶钚盘?hào)P與錐形閥閥門開度位置傳感器M9的輸出信號(hào)的偏差在死區(qū)范圍之外時(shí)，電控調(diào)節(jié)系統(tǒng)則繼續(xù)進(jìn)行脈沖振蕩。
[0013]本發(fā)明采用集散控制系統(tǒng)中的設(shè)定值模塊、切換模塊、加法器模塊、減法器模塊、記憶發(fā)生器模塊、延時(shí)模塊、脈沖模塊、死區(qū)模塊。為了防止錐形閥被灰粒堵死，錐形閥閥門位置不能始終保持在同一位置，其控制原理是位置設(shè)定點(diǎn)的設(shè)置值是振蕩變化的，錐形閥開度指令在原有控制策略控制輸出的基礎(chǔ)上，疊加入適當(dāng)?shù)钠昧亢兔}沖控制作為最終的閥門振蕩輸出，同時(shí)當(dāng)錐形閥開度指令與位置反饋偏差在死區(qū)范圍內(nèi)時(shí)，控制系統(tǒng)不進(jìn)行脈沖振蕩輸出，保持現(xiàn)有開度，避免錐形閥的頻繁振蕩。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種循環(huán)流化床鍋爐外置式換熱器錐形閥電控調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括錐形閥閥門開度位置傳感器(M9 )、設(shè)定值模塊(M6 )、切換模塊(M8 )、加法器模塊(M7 )、減法器模塊(Ml)、記憶發(fā)生器模塊(M3)、延時(shí)模塊(M4)、脈沖模塊(M5)、死區(qū)模塊(M2);其特征在于，錐形閥閥門開度位置傳感器(M9)的輸出端與減法器模塊(Ml)的第一輸入端(I1)連接在一起，錐形閥電控?fù)醢遢斎胫噶钚盘?hào)(P)與減法器模塊(Ml)的第二輸入端(i2)連接在一起，減法器模塊(Ml)的輸出端(O1)與死區(qū)模塊(M2)的輸入端(i3)連接在一起，死區(qū)模塊(M2)的輸出端(O2)與記憶發(fā)生器模塊(M3)的第一輸入置位端(S)連接在一起，記憶發(fā)生器模塊(M3)的輸出端(O3)與延時(shí)模塊(M4)的輸入端(i4)連接在一起，延時(shí)模塊(M4)的輸出端(O4)與脈沖模塊(M5)的輸入端(i5)連接在一起，脈沖模塊(M5)的輸出端(O5)與記憶發(fā)生器模塊(M3)的第二輸入復(fù)位端(R)連接在一起，設(shè)定值模塊(M6)的輸出端(O6)與加法器模塊(M7)的第一輸入端(i6)連接在一起，錐形閥電控?fù)醢遢斎胫噶钚盘?hào)(P)與加法器模塊(M7)的第二輸入端(i7)連接在一起，加法器模塊(M7)的輸出端(O7)與切換模塊(M8)的第一輸入端(i8)連接在一起，錐形閥電控?fù)醢遢斎胫噶钚盘?hào)(P)與切換模塊(M8)的第二輸入端(i9)連接在一起，記憶發(fā)生器模塊(M3)的輸出端(O3)與切換模塊(M8)的切換端(S1)連接在一起，切換模塊(M8)的輸出端(O8)與錐形閥閥門開度電控單元連接在一起。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)流化床鍋爐外置式換熱器錐形閥電控調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，死區(qū)模塊(M2)是死區(qū)定值為2%的死區(qū)模塊，當(dāng)死區(qū)大于2%時(shí)，死區(qū)模塊輸出為.1，當(dāng)死區(qū)小于2%時(shí)，死區(qū)模塊輸出為O ;設(shè)定值模塊(M6)是設(shè)定值為3%的設(shè)定值模塊。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種循環(huán)流化床鍋爐外置式換熱器錐形閥電控調(diào)節(jié)系統(tǒng)，解決了錐形閥容易發(fā)生卡澀和堵死的問題。采用集散控制系統(tǒng)中的設(shè)定值模塊、切換模塊、加法器模塊、減法器模塊、記憶發(fā)生器模塊、延時(shí)模塊、脈沖模塊、死區(qū)模塊。為了防止錐形閥被灰粒堵死，錐形閥閥門位置不能始終保持在同一位置，其控制原理是位置設(shè)定點(diǎn)的設(shè)置值是振蕩變化的，錐形閥開度指令在原有控制策略控制輸出的基礎(chǔ)上，疊加入適當(dāng)?shù)钠昧亢兔}沖控制作為最終的閥門振蕩輸出，同時(shí)當(dāng)錐形閥開度指令與位置反饋偏差在死區(qū)范圍內(nèi)時(shí)，控制系統(tǒng)不進(jìn)行脈沖振蕩輸出，保持現(xiàn)有開度，避免錐形閥的頻繁振蕩。特別適合現(xiàn)場(chǎng)使用。
【IPC分類】F16K31/02, F16K37/00
【公開號(hào)】CN104896166
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510277248
【發(fā)明人】溫武, 倪子俊, 丁滿堂, 杜艷生
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年5月27日