5.2. Основы автоматического регулирования топливосжигания в главных котлах

Для автоматизации процесса топливосжигания современных судовых парокотельных установок вводят различные системы регулирования, контроля и защиты, обеспечивающие экономичную и безаварийную работу.

Автоматическое регулирование топливосжигания обеспечивает поддержание в заданных пределах давления пара и соотношения воздух — топливо. Более точное поддержание параметров позволяет облегчить работу обслуживающего персонала и получить 3—4% экономии топлива по сравнению с ручным квалифицированным обслуживанием.

Процесс регулирования топливосжигания сводится к поддержанию заданного давления пара при сохранении тепловою баланса котла, т.е. часовые расходы теплоты с уходящим паром Q_П и тепловыми потерями Q_ПОТ должны компенсироваться подводом теплоты Q_Т от сжигания топлива и теплоты Q_ПВ, подводимой с питательной водой:

В условиях эксплуатации нарушение теплового баланса может быть следствием изменения любой величины, входящей в уравнение. Со временем вследствие положительного саморегулирования баланс восстановится, однако при этом возможны новые значения давления и температуры пара, значительно отличающиеся от заданных. А для обеспечения наибольшей экономичности и безаварийной работы котельной установки эти параметры необходимо поддерживать в определенных пределах.

Основным видом возмущения котельной установки является изменение расхода пара D_П, вызывающее изменение его давления р_п, которое поддерживается на заданном уровне регулированием расхода топлива. Давление пара — это главный регулируемый параметр, а регулятор, вырабатывающий сигнал о его отклонении от заданного значения, называется главным регулятором.

По характеру воздействия главного регулятора на РО топливо- и воздухоподачи автоматические системы могут быть непрерывного, позиционного и комбинированного регулирования. Первый способ применяют при автоматизации главных котлов, второй и третий — при автоматизации вспомогательных котлов.

При непрерывном регулировании на установившихся режимах давление пара поддерживается в пределах статической неравномерности АСР непрерывным изменением топливо- и воздухоподачи в зависимости от нагрузки котла.

В системе позиционного регулирования давление пара поддерживается в пределах нечувствительности АСР воздействием на органы топливо- и воздухоподачи по принципу включено-выключено.

При комбинированном регулировании сочетаются оба способа, причем диапазон непрерывного регулирования находится в промежутке позиционного регулирования давления пара.

По принципу воздействия главного регулятора на органы топливо- и воздухоподачи АСР могут быть:

• параллельного действия когда главный регулятор одновременно (параллельно) воздействует на РО топливо- и воздухоподачи;

• последовательного действия, когда главный регулятор воздействует сначала на РО топливоподачи, а подача воздуха меняется по подаче топлива (регулирование «воздух по топливу»), либо на РО воздухоподачи, а подача топлива меняется по подаче воздуха (регулирование «топливо по воздуху»)

Соотношение расхода топлива и воздуха определяется обычно профилем органов задания. Однако при одном и том же задании соотношение воздух — топливо может в условиях эксплуатации произвольно меняться вследствие изменения их параметров (давления, температуры, вязкости, расхода и т.д.) и износа регуляторов.