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，對于煤種的適應(yīng)性很強，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，實現(xiàn)鍋爐床溫和再熱出口處汽溫 的調(diào)節(jié)。當(dāng)機組穩(wěn)定運行時，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 某一開度長時間停留的話，由于循環(huán)灰物料長期的堆積，會致使閥門發(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，即保證了閥門不會在某一開度長時間停留，又避免由于 錐形閥的頻繁振蕩所造成的機組運行不穩(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：
[0005] -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)醢遢斎胫噶钚盘柵c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模塊的輸入端連接在一起，延 時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)醢遢斎胫噶钚盘柵c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)醢遢斎胫噶钚盘柵c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。
[0006] 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，死區(qū)模塊輸出為1 ;當(dāng) 死區(qū)小于2%時，死區(qū)模塊輸出為0 ;設(shè)定值模塊是設(shè)定值為3%的設(shè)定值模塊。
[0007] 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， 同時避免了由于錐形閥的頻繁振蕩造成的機組運行不穩(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，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】
[0008] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0009] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明：
[0010] 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^連接在一起，錐形閥電控?fù)醢遢斎胫噶钚盘朠與減法器模塊 Ml的第二輸入端i2連接在一起，減法器模塊Ml的輸出端0i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02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03與延時模塊M4的輸入端i4連接在一起，延時模塊M4的輸 出端〇4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0 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06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)醢遢斎胫噶钚盘朠與加法器模塊M7的第二輸入端i7連 接在一起，加法器模塊M7的輸出端07與切換模塊M8的第一輸入端i8連接在一起，錐形閥 電控?fù)醢遢斎胫噶钚盘朠與切換模塊M8的第二輸入端i9連接在一起，記憶發(fā)生器模塊M3 的輸出端〇3與切換模塊M8的切換端Si連接在一起，切換模塊M8的輸出端0 8與錐形閥閥 門開度電控單元連接在一起。
[0011] 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，死區(qū)模塊輸出為1 ; 當(dāng)死區(qū)小于2%時，死區(qū)模塊輸出為0 ;設(shè)定值模塊M6是設(shè)定值為3%的設(shè)定值模塊。
[0012] 錐形閥閥門開度位置傳感器M9的輸出信號與錐形閥電控?fù)醢遢斎胫噶钚盘朠引 入減法器模塊Ml進(jìn)行差值計算，并引入死區(qū)模塊M2,當(dāng)差值小于死區(qū)定值2%時，可以認(rèn)為 錐形閥閥門動作靈敏，未發(fā)生卡澀，這時不進(jìn)行脈沖振蕩輸出。
[0013] 當(dāng)錐形閥閥門開度位置傳感器M9的輸出信號與錐形閥電控?fù)醢遢斎胫噶钚盘朠 的差值大于死區(qū)定值2%時，可判斷錐形閥發(fā)生卡澀現(xiàn)象，此時通過記憶發(fā)生器模塊M3置 位，進(jìn)行脈沖振蕩，振蕩時間通過延時模塊M4和脈沖模塊M5來確定，時間周期為20秒，當(dāng) 振蕩時間結(jié)束后，對記憶發(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M7對錐形閥指令輸出信號進(jìn)行疊加來作為脈沖振蕩 的新的指令輸出信號，通過切換模塊M8的切換端實現(xiàn)一個周期的脈沖振蕩。
[0014]當(dāng)一個周期的錐形閥脈沖振蕩結(jié)束后，如果錐形閥電控?fù)醢遢斎胫噶钚盘朠與錐 形閥閥門開度位置傳感器M9的輸出信號的偏差在死區(qū)范圍內(nèi)時，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?指令信號P與錐形閥閥門開度位置傳感器M9的輸出信號的偏差在死區(qū)范圍之外時，電控調(diào) 節(jié)系統(tǒng)則繼續(xù)進(jìn)行脈沖振蕩。
[0015] 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，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。
[0016] 本發(fā)明所用模塊的特性一覽表如下：
[0017]
【主權(quán)項】
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（I 1)連接在一起，錐形閥電控 擋板輸入指令信號（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 1)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 (O 3)與延時模塊(M4)的輸入端（i4)連接在一起，延時模塊(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（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（O 6)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)醢遢斎胫噶钚盘枺≒)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（i8)連 接在一起，錐形閥電控?fù)醢遢斎胫噶钚盘枺≒)與切換模塊(M8)的第二輸入端（i 9)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 1)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。
【專利摘要】本實用新型公開了一種循環(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，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)場使用。
【IPC分類】F16K37/00, F16K31/02
【公開號】CN204717093
【申請?zhí)枴緾N201520350039
【發(fā)明人】溫武, 倪子俊, 丁滿堂, 杜艷生
【申請人】國網(wǎng)山西省電力公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年5月27日