Автоматизація харчування барабанних котлоагрегатів передбачає автоматичне керування живленням водою як за умов нормального протікання експлуатаційних режимів роботи котла, так і при режимах пуску і зупинки котельного агрегату.
У свою чергу нормальні експлуатаційні режими роботи можуть протікати при постійному і змінному (змінний) тиску свіжої пари.
Показником відповідності матеріального балансу між парою й водою - витрати свіжої пари і витрати живильної води служить рівень в барабані котла. Відхилення рівня води в барабані від середнього значення характеризує наявність небалансу між припливом живильної води і витратою пара. Воно (відхилення) відбувається також внаслідок зміни паросодержания пара в пароводяної суміші підйомних труб за рахунок коливань тиску пара в барабані котла або змін теплосприй випарних поверхонь нагріву.
Так, при збільшенні витрати пара в перший момент після обурення рівень води в барабані зростає в результаті різкого зменшення тиску пара, що в свою чергу призводить до збільшення паросодержания в підйомних трубах циркуляційного контуру і зростання рівня. Це явище називається набуханням рівня.
При зміні навантаження котла і, як наслідок, зміну його паропродуктивності середній рівень води повинен підтримуватися постійним.
Максимально допустимі відхилення рівня води в барабані складають + 100 мм від середнього значення, встановленого заводом-виробником. При цьому середній рівень не обов'язково повинен збігатися з геометричною віссю барабана. Зниження рівня нижче видимої частини водомірного скла, встановленого на барабані котельного агрегату, вважається «упускаючи» води, а перевищення його верхньої видимої частини - «перепіткой». Відстань між цими критичними оцінками становить 400 мм.
Зниження рівня нижче місця приєднання опускних труб циркуляційного контуру може привести до порушення харчування та охолодження водою підйомних труб, порушення їх міцності в місцях стикування з корпусом барабана, а в найбільш важких випадках і пережогу.
Надмірне підвищення рівня може призвести до погіршення дії внутрібарабанних сепараційних пристроїв, заносу солями пароперегрівача, а також ввезенню частинок води в турбіну, що може стати причиною важких механічних пошкоджень лопаток її ротора.
Постачання барабана водою здійснюється по одній, рідше двох ниткам трубопроводів живильної води, одна з яких служить резервною.
Схема автоматичного регулювання харчування котельного агрегату. У АСР живлення котла водою реалізований принцип комбінованого регулювання по обуренню - при зміні витрати пари або живильної води і відхилення - при зміні рівня води в барабані котла.
Регулятор харчування повинен забезпечити сталість середнього рівня води незалежно від навантаження котла і впливів, що обурюють (Рис. 12.7).
У АСР харчування використовують для цих цілей трехімпульсний регулятор харчування. Сигнали по обуренню: витрата свіжої пари Dn. витрата живильної води Dnв. Сигнал по відхиленню: рівень в барабані котельного агрегату hб. Сигнал по витраті живильної води використовується як вимикає для зняття в статиці сигналу по витраті пара.
Регулятор харчування переміщує регулювальний орган на лінії живильної води при появі сигналу небалансу між витратами живильної води і перегрітої пари. Крім цього він впливає на стан клапана при відхиленні рівня води в барабані котельного агрегату від заданого значення. Використання сигналів Dn і Dnв забезпечують швидкодію АСР харчування, сигнал hб - задану точність підтримки рівня в барабані.
У схемі вимірювального блоку регулятора живлення датчики Dn, Dпв і hб включені таким чином, що при зниженні рівня води в барабані котлоагрегату, збільшенні витрати пара, зменшенні витрати живильної води, вони діють в одному напрямку - в сторону відкриття живильного клапана, а при підвищенні рівня , зменшенні витрати пари і збільшенні витрати живильної води в сторону закриття живильного клапана.
Мал. 12.7 Принципова схема регулювання харчування барабана котла.
Як регулювальних органів харчування використовуються шиберні клапани і клапани золотникового типу.
При повному скиданні навантаження на котлі внаслідок підвищення тиску пари в барабані можливо спрацьовування запобіжних клапанів. Кількість пара, що проходить через ці клапани не враховується датчиком витрати пари. Регулятор харчування при цьому стає двухімпульсним і буде підтримувати занижений рівень в барабані відповідно до нерівномірністю регулятора за рівнем. Тому необхідно вибирати мінімально можливу величину нерівномірності за рівнем, що забезпечує прийнятні динамічні якості АСР харчування.
При ковзному (змінному) початковому тиску пари перед турбіною для котла, що працює з нею в блоці, по всьому пароводяного тракту відсутні дросселирование робочого тіла, а зменшення тиску проводиться зниженням швидкості обертання живильного насоса, при цьому скорочується потужність, що витрачається на його привод. Зміна числа обертів живильного насоса, (11) пов'язаного гідромуфтою (12) з електродвигуном (13), досягається впливом регулятора продуктивності (9) по сигналу перепаду тиску на живильному клапані (10) від дифманометра (14).