УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СВЯЗАННЫХ КОТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ

При полной автоматизации работы парового котла приходится устанавливать ряд регуляторов для поддержания постоянства в заранее заданных границах следующих величин: давления пара, температуры перегретого пара, уровня воды в барабане, содержания CO₂ в отходящих газах и разрежения в топке.

Однако величины только первых двух параметров имеют значения для потребителя пара, остальные приходится поддерживать в соответствии с условиями экономичности и безопасности работы котла. При правильно построенной схеме и настройке аппаратуры поддержание постоянства последних параметров выдерживается само собой и поэтому роль регуляторов указанных величин сводится к вспомогательной функции - незначительной корректировке процесса.

Из двух величин, характеризующих качество пара, а именно: температура перегрева и давление, только величина последнего является основной при регулировании.

Уменьшение колебаний давления пара в значительной степени влечет стабилизацию температуры перегрева, как это в частности показали произведенные автором испытания автоматики котла.

Таким образом, давление пара является основным регулируемым параметром и ради простоты только о нем в дальнейшем и будет идти речь.

Изменение его свидетельствует о несоответствии между количествами генерируемого и потребляемого пара и должно при помощи системы регулирования приводить к изменению нагрузки котла.

Если несколько котлов соединены общими паровыми магистралями, то на изменение давления оказывает влияние только общий паросъем со всех котлов.

Поддержание постоянства давления пара может быть осуществлено одновременным изменением нагрузки на нескольких котлах или только на одном.

Последний способ регулирования позволяет иметь в менее экономически выгодном переходном режиме только один котел.

Такой способ и дает возможность применить рассматриваемое предложение автора.

Для краткости рассмотрим случай параллельной работы только двух котлов.

На принципиальной схеме предлагаемого устройства для регулирования котел №1 снабжен электрическими тахометрами 1, 2 и 3, связанными с электродвигателями приводов подаваемого топлива, воздуха и тяги. Подобными тахометрами 4, 5 и 6 снабжен котел №2. Распределительные органы 8, 9 и 10 предусмотрены в одном комплекте, причем присоединение тахометров того или иного котла производится при помощи переключателя 7, приводимого в действие электрическими импульсами в зависимости от давления пара в общей магистрали.

Изменение давления пара приводит к изменению в соответствующем направлении скорости электродвигателя привода, от которого, например, зависит количество подаваемого топлива. Связанный с электродвигателем тахометр действует на распределительный орган в обратном направлении, а потому изменение режима работы электродвигателя не происходит, если импульс, получаемый в распределительном органе от давления пара, соответствует импульсу, получаемому от электрического тахометра.

Иными словами при стационарном режиме каждому давлению пара будет соответствовать определенная нагрузка котла.

Рассмотрим действие распределительного устройства в предположении, что оба котла производительностью 100-200 т пара в час настроены так, что изменению этой нагрузки соответствует изменение давления пара на 0,5 ат.

Предположим, что при нагрузке на каждом котле по 100 т пара в час давление равно 30 ат и сначала нагружается котел №1. Если потребление пара начинает расти, то давление пара падает, вследствие чего увеличивается нагрузка котла №1. Эта нагрузка достигает максимальной, т.е. 200 г в час при давлении в 29,5 ат. При этом давлении включается цепь питания электромагнитного переключателя, который от распределительного органа отключает цепи тахометра и мотора топлива котла №1 и подключает такие же цепи котла №2.

Теперь распределительный орган уже не может больше изменять нагрузку котла №1, которая остается неизменной и равной 200 т в час.

Дальнейшее увеличение потребления пара приводит снова к падению давления и воздействию того же органа на подачу топлива котла №2. При давлении в 29 ат и он загрузится полностью.

При уменьшении потребления пара давление пара растет. Явление идет в обратном порядке. Сначала разгружается котел №2, затем автоматика переключается на котел №1, который также разгружается, если сброс нагрузки достаточно велик.

Рассуждение, приведенное выше, касалось только переключения цепей по топливу. Очевидно в действительности одновременно меняется подача воздуха и тяга и переключатель сразу подключает к распределительным органам все цепи того или иного котла.

Давление пара вполне определяет при работе автоматики нагрузку котла только при установившемся режиме. Поэтому, например, при резком увеличении нагрузки котел №1 может еще не успеть принять 200 т в час, как давление уже упадет до 29,5 ат.

Очевидно, от таких динамических отклонений переключатель не должен сработать. Для этой цели предусматривается установка обычного реле времени, которое только тогда допускает переключение с одного котла на другой, когда давление 29,5 ат (или в данном рассуждении меньше, чем 29,5 ат) будет существовать некоторое время, достаточное для полной нагрузки котла №1. То же можно сказать относительно переключения с котла №2 на котел №1.

В случае наличия двух котлов переключатель должен иметь всего две возможные позиции и его роль могут выполнять несколько обычных электрических реле, соответствующих числу переключаемых цепей.

При нескольких котлах все приведенные рассуждения могут быть развиты аналогичным путем, причем переключатель должен иметь число возможных позиций в соответствии с количеством котлов.

Подобный переключатель можно выполнить как один аппарат с электромагнитным приводом либо то же может быть достигнуто при помощи релейной схемы.