Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Автоматика на котел газовый: Please Wait… | Cloudflare

Содержание

Автоматика газового котла | LAZY SMART

При выборе газового котла для отопления загородного дома или коттеджа необходимо учитывать много факторов: площадь дома, который необходимо отапливать, количество контуров, предполагаемый расход горячей воды (в случае с двухконтурным котлом), возможность подключения контура тёплых полов и т.д. Кроме того, одним из важнейших аспектов, который нужно принимать во внимание при выборе котла, является автоматика, установленная в нём. В данной статье мы разберём основные функции систем автоматики, которыми обладают современные котлы. Это поможет Вам понять, что же на практике делают эти функциональные модули, что из этого действительно нужно именно вам, а что не стоит того, чтобы переплачивать за это лишние деньги.

Все узлы автоматики газовых котлов можно условно разделить на две группы:

  • Защитная автоматика
  • Автоматика для удобства

Защитная автоматика

Узлы автоматики из первой группы, как видно из её названия, предназначены для защиты котла и помещения, в котором он установлен.

Эти устройства прекращают подачу газа в случае возникновения аварийной ситуации.

Газ-контроль

Обычно под этим понимается «контроль наличия пламени» горелки. При затухании горелки подача газа должна быть прекращена. Эта базовая функция защиты, которая присутствует во всех котлах.

Этот модуль автоматики состоит из двух узлов: клапана подачи газа и термопары (рис. 1).

Рис. 1 Термопара и электромагнитный клапан

Термопара – пассивный датчик температуры, т.е. не требует внешнего питания. Она представляет собой два спаеных проводника из различных металлов (рис 2.). При нагреве места спайки в проводниках наводится термо-ЭДС, проще говоря, возникает небольшое напряжение, достаточное для открытия электромагнитного клапана подачи газа.

Рис. 2 Принцип действия термопары

Именно поэтому при первом пуске котла нужно подержать кнопку розжига в течение нескольких секунд – время, за которое термопара успеет нагреться и на ней возникнет напряжение, достаточное для поддержания газового клапана в открытом положении.

Не путайте: в описании котла этот блок автоматики обычно называется «газ-контроль», однако правильней было бы называть эту функцию именно «контроль наличия пламени», т.к. аварийно отключать подачу газа могут и другие узлы автоматики, которые мы рассмотрим далее.

Термостат для котла

Термостат – устройство, необходимое для поддержания заданной температуры теплоносителя. Оно отключает котёл при достижении заданной температуры и включает при снижении температуры ниже установленного порога. Ручка термостата имеет несколько режимов, каждый режим соответствует своей температуре теплоносителя.

Рис. 3 Термостат

Если котёл имеет электронное управление, температура может устанавливаться с помощью терминала пользователя и отображаться на дисплее.

Термостат можно считать устройством регулирующим работу котла, однако он выполняет и защитные функции: защита от перегрева и замерзания. Это достигается наличием у термостата верхнего и нижнего пороговых значений. При достижении температуры теплоносителя верхнего аварийного порога котёл отключается во избежание перегрева. При достижении нижнего аварийного порога – котёл включается на максимальную мощность, чтобы не произошло замерзания теплоносителя.

Стоит иметь в виду, что если в перечне технических характеристик котла написано «термостат», имеется в виду наличие регулирующего термостата. Функция защиты от перегрева, есть в любом котле, даже если это отдельно не указано. А вот защита от замерзания присутствует только в тех котлах, где эта функция прописана в характеристиках.

Контроль тяги

Интенсивность тяги должна быть достаточной для полного удаления продуктов горения из помещения, в котором установлен котёл. При недостаточной тяге происходит накопление продуктов горения внутри помещения, что является опасным для здоровья человека. При срабатывании датчика контроля тяги (рис. 4) формируется управляющий сигнал на прекращение подачи газа и отключение котла.

Рис 4. Датчик контроля тяги

При установке отопительной системы тяга проверяется мастером, однако тяга может ухудшиться в процессе эксплуатации в силу многих причин (загрязнение вытяжной трубы и т.д.). Поэтому датчики в тяги являются важной составляющей системы безопасности котла.

Предохранительный клапан

Рис. 5 Предохранительный клапан

Необходим для сброса излишек теплоносителя из системы при повышении его давления выше допустимого предела. Такая ситуация возможна при резком повышении температуры воды (теплоносителя) в системе. Это может привести к повреждению котла и других узлов отопительной системы. Поэтому лучше приобрести котёл со встроенным предохранительным клапаном или установить его отдельно.

Воздухоотводчик автоматический

Во время ввода отопительной системы в эксплуатацию в неё неизбежно попадает воздух, избавиться от которого бывает достаточно сложно. Кроме того, воздух может накапливаться в системе и в процессе эксплуатации. Он препятствует нормальной работе системы отопления, создаёт шум и бурление в трубах. Воздухоотводчик (рис. 6) автоматически выпускает весь воздух, накопившийся в трубах отопления. Его нельзя назвать обязательным узлом, но присутствие его в системе сильно упрощает жизнь пользователю. Поэтому лучшим решением будет выбрать котёл со встроенным воздухоотводчиком.

Рис. 6 Воздухоотводчик

 

Автоматический переход от внешнего источника питания к автономному при отключении электропитания в сети

Эта функция актуальна только для энергозависимых отопительных котлов. При пропадании внешнего питающего напряжения питание котла может какое-то время осуществляться от резервной батареи. Автоматический ввод резервного питания особенно важен, если котёл часто остаётся без присмотра хозяев. Например, в случае с загородным домом, в который хозяева приезжают только на выходные.

После рассмотрения модулей автоматики, относящихся к первой группе, можно сделать только один вывод: не стоит экономить на безопасности. Выбирая газовый котёл, убедитесь, что в нём присутствуют все необходимые защитные функции. Если какие-то из модулей отсутствуют, а котёл где они есть стоит значительно дороже – выясните можно ли доставить эти модули в систему отопления отдельно. Возможно, это позволит вам сэкономить.

Автоматика для удобства

Ко второй группе относятся модули, которые позволяют полностью или частично избавить пользователя от участия в процессе управления котлом. Эта автоматика обеспечивает выбор оптимальных режимов работы котла, повышая его эффективность и энергосбережение.

Автоподжиг

Котёл с автоподжигом позволяет разжигать запальную горелку в автоматическом режиме. Для того чтобы разжечь котёл без автоподжига пользователю обычно приходится нажать кнопку пьезорозжига и удерживать её некоторое время, после чего запальник горит всё время. В котле с автоподжигом запальная горелка отключается, когда она не нужна и автоматически включается при необходимости. Это делает котёл экономичнее и надёжнее.

Модуляция пламени

Наличие функции модуляции пламени позволяет автоматически плавно регулировать мощность котла в зависимости от температуры, которую нужно поддерживать в помещении и текущего расхода горячей воды (в случае двухконтурного котла). Для того чтобы пользователь мог задать желаемую температуру в помещении, у котла должен быть предусмотрен механический или электронный (чаще) задатчик. Также в системе должен присутствовать датчик комнатной температуры, для обеспечения обратной связи. Подробнее про плавное регулирование в системах автоматики можно прочитать

тут. Такое регулирование обеспечивает наиболее экономичный режим работы котла.

Автодиагностика котла

Модуль «Автодиагностики» собирает данные о работе всех датчиков и исполнительных механизмов котла, формирует ошибки в случае неисправности какого-то из узлов и отображает их на дисплее в виде числового кода или в текстовом виде. Например:

“Ошибка № 04 Отсутствует пламя” или “Ошибка № 06 Ошибка температурного датчика (горячая вода) “.

Модуль «автодиагностики» очень полезен при диагностике неисправностей котла. Однако этот модуль не является обязательным. Не стоит выбирать котёл с
«автодиагностикой», если это существенно увеличивает его стоимость по сравнению с аналогичным котлом, в котором этого модуля нет. В случае поломки Вам всё равно придётся вызывать квалифицированного мастера для устранения неисправности. Модуль диагностики, конечно, поможет мастеру в работе, но стоимость ремонта от этого не уменьшится.

Программатор газового котла

Рис. 7 Программатор

Программатор позволяет задать расписание режимов работы на сутки, на неделю и т.д. Это позволяет экономить расход энергоресурсов, когда это возможно. Например, полезно снижать температуру в доме днём, когда все на работе или ночью, чтобы лучше спалось. И наоборот, котёл может автоматически прогревать помещение к моменту прихода хозяев.

Внешнее управление котлом

Эта функция позволяет организовывать внешнее управление котлом, даёт возможность интеграции котла в системы типа «умный дом», организации дистанционного управления и контроля основных показателей с помощью внешнего GSM-модуля. Эта функция так же обычно предусматривает возможность подключения дополнительного оборудования (датчиков комнатной и уличной температуры, термостата, недельного программатора и т.д.). Если подключение внешнего управления не планируется, нет смысла переплачивать за эту функцию.

Вывод:

При выборе газового котла основной упор нужно сделать на наличие защитной автоматики. Покупайте котёл, в котором присутствуют все модули защиты, не стоит экономить на безопасности. А вот выбор функций для удобства использования зависит от ваших экономических возможностей. За удобство нужно платить!



Автоматика для котлов | Просто котел

Соблюдение режима эксплуатации бытовых котлов вне зависимости от типа топлива, на котором они функционируют, очень важно.

От этого зависит длительность срока использования техники и безопасность людей, которые пользуются данным оборудованием.

Газовая автоматика для котлов дает возможность соблюдать все технические требования для оптимального режима функционирования оборудования. Она полностью избавляет пользователя от необходимости контролировать работу котла. Автоматика в непрерывном режиме следит за процессом отопления и ГВС, чтобы в квартире или доме поддерживался идеальный микроклимат. Без нее сегодня сложно представить современный водонагревательный котел, и именно поэтому ее использует преимущественное большинство производителей в процессе создания отопительного оборудования.

Автоматика на газовый котел делится на два основных типа:

  • Энергонезависимые механические конструкции. Они отличаются простотой, но при этом демонстрируют высокую эффективность. Такая автоматика реагирует на изменение температуры воды в системе.
  • Энергозависимые электронные приборы. Это оборудование, которое функционирует от внешнего источника энергии, будь то сеть или генератор. Эта группа включает массу инновационных разработок, призванных сделать котел вашим повседневным помощником.

Рассмотрим по-отдельности каждую из данных групп.

Механическая автоматика

Механическая автоматика имеет целый ряд преимуществ. Во-первых, данное оборудование, как уже было сказано, отличается простотой конструкции. Из-за этого она очень надежна и практически не ломается. А в случае выхода из строя механическая автоматика легко чинится или заменяется на новую без значительных потерь для семейного бюджета.

Во-вторых, такая автоматика отличается дешевизной, что отражается на стоимости котла. Она автономна в применении, так как для ее работы не нужны внешние источники питания.

Механическая автоматика на газовый котел настраивается вручную. Специалистом выставляется диапазон температур теплоносителя. Подобная автоматика работает по простому принципу. Температурный регулятор начинает работать сразу же после розжига и реагирует на изменение параметров теплоносителя. Если температура воды в системе падает, то автоматика открывает дополнительную подачу газа к главной горелке.

Конструкция терморегулятора подразумевает наличие стержня, изготовленного из специального материала, который реагирует на снижение или рост температуры теплоносителя. В процессе изменения параметров теплоносителя терморегулятор удлиняется или укорачивается, регулируя при этом подачу газа к главной горелке.



Нередко в комплекте механической автоматики идет датчик тяги и пламени. Данные агрегаты весьма важны для безопасного функционирования котла. Они отключают подачу газа в том случае, если затухает пламя горелки или уменьшается уровень тяги. Подобные датчики зачастую представляют собой биметаллические пластины, которые меняют свою форму под воздействием температуры, тем самым регулируя подачу топлива в системе.

Электронная автоматика

Электронная автоматика на газовый котел отличается сложностью конструкций и многообразием выполняемых функций, среди которых стоит отметить следующие:

  • Создание безопасных условий для эксплуатации отопительного оборудования;
  • Обеспечение максимального комфорта в отапливаемом помещении;
  • Повышение коэффициента полезного действия системы;
  • Улучшение экологических показателей;
  • Программирование работы котла в зависимости от времени суток или дня недели;
  • Погодозависимое регулирование работы котла;
  • Автоматизация контроля различных контуров отопительной системы;
  • Нагрев теплоносителя для бытовых нужд.

Все современные электронные устройства функционируют на основе принципа электромагнитного клапана, который контролируется микропроцессорным блоком. Котлы с такой газовой автоматикой комплектуются специальным дисплеем, с помощью которого выбирается тот или иной режим. За соблюдением указанных пользователем условий будет «следить» газовая автоматика для котлов.

Стандартный перечень функций, которые выполняет подобное оборудование, выглядит следующим образом:

  • Автоматический пуск котла;
  • Контроль мощности горелки, исходя из информации, предоставляемой встроенными датчиками;
  • Остановка оборудования;
  • Аварийная остановка техники в случае выявления определенной неполадки.

Кроме того, некоторые производители, стремясь расширить функционал предлагаемого ими оборудования, комплектуют его системой «антифриз», защитой от заклинивания насоса и трехходового клапана, системой диагностики неполадок и выбегом насоса. Среди наиболее распространенных компонентов электронной автоматики на газовый котел следует выделить электронный контроллер, реле газового давления, газовую арматуру, клапаны, а также дисплей. В некоторых случаях продвинутая техника комплектуется реле давления и датчиком уровня воды.

Итоги

Энергонезависимые котлы стоят не так дорого, как агрегаты, оснащенные электроникой. Именно поэтому потенциальному покупателю перед тем, как сделать окончательный выбор, нужно определиться, чего он ожидает от газового котла. Если вы все же приняли решение приобрести энергозависимый агрегат, который способен подарить вам максимум комфорта, то убедитесь в том, что вы сможете обеспечить котлу бесперебойное питание от сети или от генератора. В противном случае техника просто не сможет в непрерывном режиме выполнять возложенные на нее функции.

Советуем также почитать:

Автоматика для газовых котлов отопления – классификация и особенности

Работа любого отопительного котла должна основываться на постоянной и равномерной подаче топлива. Особенно это касается газового оборудования, потому что проблемы давления газа в отечественных подающих сетях налицо. Вот почему так важно, чтобы за всеми процессами, а особенно за подачей газа на горелку, следила автоматика для газовых котлов отопления.

Разновидности автоматики

Все, что сегодня производят в категории «автоматические контролирующие системы для отопительных котлов», делится на две группы:

  1. Энергозависимые.
  2. Энергонезависимые.

Внимание! Первые работают от электричества напряжением 12 В. Вторым никакой энергии не надо.

Энергозависимые приборы автоматики

Энергозависимая автоматика для газовых котлов – это электронные приборы, которые в основном регулируют подачу газа с помощью открытия или закрытия крана. Это достаточно сложное устройство, которое производителями наделяется дополнительными функциями. Итак, что может электронная автоматическая сеть?

  • Закрывать или открывать кран подачи топлива.
  • Запускать котел в автоматическом режиме.
  • Регулировать мощность горелки при помощи установленного термодатчика.
  • Останавливать работу котла при возникновении экстренных ситуаций или в случае запрограммированного режима.
  • Показывать визуально, как работает сам котел, до какой температуры нагрета вода и так далее.

В настоящее время многие производители пошли дальше, ведь требования к удобству эксплуатации газовых котлов все повышаются. Поэтому современная электронная автоматика может дополнительно:

  • Контролировать и управлять работой насоса.
  • Защищать систему отопления от замерзания. В данном случае автоматика может быстро запустить отопительный котел, если произошло резкое снижение температуры внутри помещений дома.
  • Защищать систему отопления от выхода из строя трехходового клапана.
  • Проводить самостоятельно диагностирование отопления и выявлять неисправности элементов и частей.

То есть получается так, что этот вид является автоматикой безопасности газовых котлов. Именно эти электронные блоки гарантируют, что отопительный прибор будет работать ровно, без скачков, соблюдая точный температурный режим, и не создавать проблем в процессе длительной эксплуатации. Особенно хотелось обратить ваше внимание на систему диагностики. С ее помощью можно предупредить большие неисправности. Если их вовремя не предупредить, то можно неплохо сэкономить на проведении капитального ремонта оборудования.

Электронный блок автоматики

В настоящее время на рынке можно приобрести различные автоматические устройства энергозависимого типа. Это могут быть программируемые блоки или обычные без программного управления. Первые удобны в том плане, что есть возможность задать температурный режим на длительное время. В данном случае диапазон составляет 1-7 дней. Зная прогноз погоды, можно установить температуру на каждый последующий день, тем самым, сохранив внутри дома комфортную температуру. Кстати, с помощью таких блоков можно запрограммировать температуру день-ночь.

Энергонезависимые

К данному виду автоматики относятся механические приборы контроля и регулирования процессов горения газа внутри отопительных котлов. Когда встает выбор между двумя группами автоматических систем, многие потребители выбирают именно механический вариант. Почему?

  • Во-первых, это самые дешевые конструкции.
  • Во-вторых, они имеют ручную настройку, что позволяет разобраться в процессах регулирования даже самых далеких от этих приборов людей.
  • В-третьих, это автономность блоков, ведь для их работы нет необходимости подключения к электрическим сетям. Даже если на какое-то время электричество будет отключено, регулировать котел будет просто.

В чем суть ручной настройки. На приборе установлена температурная шкала от минимума до максимума. Устанавливая стрелку регулятора на необходимую вам температуру, вы ее и задаете котлу. После того как котел будет зажжен, в дело вступает терморегулятор. Именно он будет контролировать заданную вами температуру, закрывая или открывая кран подачи газа. Термопара для газового котла, встроенная в теплообменник, то есть, непосредственно касаясь теплоносителя, в своем составе имеет специальный стержень, изготовленный из материала, который быстро реагирует на изменение температуры. Обычно такой стержень изготавливают из инвара (сплав из железа и никеля). Под действием температуры стержень увеличивается в длине или уменьшается. Он прочно соединен с клапаном, который под его действием регулирует подачу топлива на горелку.

В настоящее время производители газовых котлов к механическому блоку автоматики добавляют два датчика:

  1. Датчик тяги.
  2. Датчик пламени.

Оба прибора сразу же отключают подачу газа, если в дымоходе вдруг упала тяга или резко снизилось давление в газовой трубе. Их устройство основано на изгибе тонкой пластины, изготовленной из сплава двух металлов. К примеру, при высокой температуре пластина выгибается и таким образом удерживает клапан в открытом состоянии. Как только пламя стало меньше, пластина приходит в прямое состояние, тем самым перекрывая клапан. То же само происходит и в дымоходе с датчиком тяги.

Механический блок автоматики

Автоматические мультиблоки

Научно-технический прогресс дает нам сегодня возможность воспользоваться приборами, имеющими компактные размеры, но обладающие большими функциональными возможностями. Автоматика газовых котлов не осталась в стороне. Сегодня производители предлагают мультиблоки, в состав которых входят:

  • Газовый клапан комбинированного типа.
  • Терморегулятор.
  • Термодатчик.
  • Датчик тяги.
  • Прибор, стабилизирующий давление газа.
  • Клапан для горелки. Обычно этот прибор имеет двухступенчатое действие.

Обратите внимание на первый клапан. Он работает в связке с терморегулятором, который с помощью термодатчика контролирует температуру теплоносителя прямо в отопительном контуре. Такой миниблок может работать в паре с термостатом, который устанавливается в помещении. Последний контролирует температуру воздуха, а соответственно и температурный режим дома. Такая связка помогает более точно проводить регулировку работы газового отопительного котла.

Способы установки

Есть еще одна категория разновидностей автоматический блоков, которые делятся между собой на две группы:

  1. Проводные.
  2. Беспроводные.

В чем разница? Уже из самого названия можно догадаться, что проводные блоки автоматики соединяются с котлом при помощи кабелей или проводов. Особенно это касается термодатчиков и термостатов. Не самый лучший вариант, если дело касается установки в уже готовом доме. Для их монтажа придется делать проводку: скрытую или открытую. Если выбирается скрытый вариант, то придется штробить стены. А это никому ненужные расходы. Беспроводной вариант является оптимальным решением, но он дороже первого.

Газовый котел ROSSEN RS-A60 напольный (автоматика NOVA 820)

Газовый котел серии ROSSEN RS-A 60 является водогрейным аппаратом с водотрубным теплообменником. Конструкция теплообменника обеспечивает сочетание значительной тепловой мощности и высокого КПД при малых габаритах и небольшом весе. Водогрейные  котлы серии RS-А  предназначены для отопления жилых домов, зданий коммунально-бытового и производственного назначения, общественных зданий (школы, больницы, социальные и торговые центры), максимально приспособлены для установки в крышных котельных.  Котел RSA оборудован атмосферной одноступенчатой газовой горелкой, имеет открытую топку и съемный двухрядный теплообменник из оребренных труб, электро-розжиг. Котлы водогрейные серии RSА, выпускаются по ТУ 493122- 001-26893745-2015, в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов с давлением пара до 0,07 МПа, водогрейных котлов и водоподогревателей с температурой нагрева воды не выше 115˚C». Газовая автоматика «NOVA 820» — это два электромагнитных клапана, установленные последовательно и размещенные в общем корпусе.

Особенности:

— Установленная на котле многорожковая микрофакельная атмосферная горелка инжекторного типа обеспечивает экономичное сжигание газа благодаря разбиванию газового потока на множество мелких струй и предварительному смешиванию части воздуха с газом в инжекторах.

— Благодаря применению оребренных труб удалось объединить радиационную и конвективную поверхности нагрева в одно целое, что позволило уменьшить металлоемкость, существенно снизить вес котла и его размеры.

— Высокая скорость циркуляции теплоносителя в топочных трубах позволяет в несколько раз снизить отложения накипи на стенках труб и увеличивает интенсивность теплообмена.

— Малый водяной объем делает котел безопасным при превышении рабочего давления или при перегреве воды.

— Котлы имеют большой срок эксплуатации и неограниченное количество пусков и остановок благодаря плавающей конструкции теплообменника, которая позволяет трубам свободно перемещаться относительно каркаса котла при тепловом расширении (включение-выключение котла).

На котлах установлена надежная автоматика управления с газовыми клапанами, которая обеспечивает:

— отключение горелки при выходе контролируемых параметров за заданные пределы;
— автоматическое поддержание температуры воды на заданном уровне;
— световую сигнализацию состояния.

Котлы адаптированы для установки в крышных котельных благодаря следующим особенностям:

— низкий уровень шума котла,
— малый вес котла,
— возможность замены всех основных элементов котла без специальных подъемных механизмов,
— небольшой объем теплоносителя в котле.

Характеристики
Номинальная тепловая мощность при работе на природном газе 60 кВт
Номинальный расход сжиженного газа 5,2 кг/ч
Номинальный расход природного газа 7,0 м3/ч
Потребляемая мощность 20 Вт
Номинальный расход воды через котел 2,8 м3/ч
Исполнение промышленное
Газовая автоматика HONEYWELL
Напряжение питания 220 В
Номинальная тепловая мощность при работе на сжиженном газе 53 кВт
Отапливаемая площадь при работе на природном газе 600 м2
Отапливаемая площадь при работе на сжиженном газе 530 м2
Водяной объем котла 10 л
Диаметр дымохода 200 мм
Вид топлива газ природный ГОСТ5542-87 сжиженный бытовой газ LPG (пропан-бутан)
Вид теплоносителя вода питьевая ГОСТ 2874-73 (карбонатная жёсткость 1 мгэкв/л, не более)
Давление газа перед котлом при работе на природном газе (минимальное/номинальное/максимальное) 100/250/300 мм. вод.ст
Присоединительная резьба патрубка подачи газа Ду20 мм
Давление газа перед котлом при работе на сжиженном газе (номинальное) 280 мм.вод.ст.
Максимальное давление на входе в котёл 0,6 МПа
Диапазон поддержания температуры воды на выходе из котла 50-95 °С
Коэффициент полезного действия котла, не менее 93%
Присоединительная резьба патрубков системы отопления Ду32 мм
Габариты глубина/ширина/высота 960/477/1057 мм
Масса 165 кг

Котел отопительный газовый: автоматика управления

Современные газовые котлы устроены так, что вмешательство человека в их работу почти не требуется: они могут самостоятельно включаться, выключаться и даже корректировать величину пламени горелок. Впрочем, все зависит от продвинутости конкретной модели. Какой должна быть система управления котлом, чтобы принимать в ней минимальное участие?

На фото:

Основные компоненты системы автоматики управления котлом

Блок управления, датчики и устройства. Газовые котлы отопления управляются группой устройств, которые корректируют режимы работы котла, а также обеспечивают автоматический розжиг горелки. Основа системы — блок управления (контроллер), который получает и обрабатывает информацию от первичных датчиков, а также отдает команды исполнительным устройствам.

Почему пламя горелки становится то сильнее, то слабее? Если датчик температуры теплоносителя регистрирует значительный — в несколько десятков градусов — температурный перепад на входе и на выходе из теплообменника, это говорит о том, что происходит интенсивный отбор тепла от отопительных приборов. Проще говоря, в доме холодно, и эту ситуацию надо исправить как можно быстрее. И контроллер выводит горелку на максимальную мощность. Если же разница составляет всего несколько градусов или вовсе отсутствует, блок управления делает вывод, что отбор тепла минимальный или не происходит, то есть в доме установилась комфортная температура. Тогда горелка переводится на минимальную мощность, а то и отключается. Это делается не только ради экономии топлива, но и во избежание перегрева жидкости в системе.

На фото: датчик температуры теплоносителя от фабрики Baxi.

Первичные датчики

Их задача — сигнализировать о параметрах работы котла. Иными словами, датчики передают показатели на блок управления, который и принимает решение о необходимости того или иного действия. Сразу уточним, что не каждый котел отопительный газовый имеет в стандартном комплекте поставки все из перечисленных ниже датчиков. Их наличие зависит от модели.

  • Датчик температуры теплоносителя. Помогает контроллеру регулировать пламя горелки. Как правило, котел отопительный газовый имеет два таких датчика: один контролирует температуру жидкости на выходе из теплообменника, другой сигнализирует о том, насколько охладился теплоноситель в обратной трубе («обратке») после прохождения через все отопительные приборы в доме. Полученная разница температур (ΔТ) позволяет контроллеру отдать команду об увеличении или уменьшении интенсивности работы газовой горелки, вплоть до отключения котла.
  • Датчик пламени. Полное название этого устройства — «датчик наличия пламени на горелке» четко объясняет его предназначение. Если факел угаснет, датчик подаст сигнал и контроллер предпримет действия для повторного розжига или, в случае возникшей неисправности, полностью отключит котел.

Как работает датчик пламени в продвинутых моделях? Если котел отпительный газовый имеет более сложный контроллер, то датчик пламени помогает бороться с такими нарушениями, как «отрыв» и «проскок» пламени. В обоих случаях факел имеет неправильное положение, это ведет к неравномерности прогрева, из-за чего теплообменник выходит из строя. Отрыв пламени — это явление, при котором горение топлива происходит не на горелке, а на некотором расстоянии от нее; виной тому избыточное давление газа. Недостаточное же давление приводит к проскоку: факел «уходит» в трубу, и топливо сгорает еще до горелки, что может повредить газопровод.

  • Анализатор отходящих газов. Он контролирует состав атмосферы в дымоходе: отклонение смеси газа и воздуха от нормы приводит к образованию свободного углерода (сажи) и водорода, наличие которых и фиксируется анализатором. На основании его показаний контроллер меняет параметры приготовления смеси, как правило, за счет увеличения или уменьшения подачи газа. Этот датчик, как правило, имеют продвинутые газовые котлы отопления.

Исполнительные устройства

  • Запальное устройство. Служит для поджигания газа при запуске котла. Здесь очевидна аналогия с зажигалкой для газовой плиты: открывается газ, подается искра, и — загорается огонь. Однако газовые котлы отопления устроены сложнее: искра, вырабатываемая запальным устройством, разжигает так называемое пилотное пламя на небольшой запальной горелке, которая потребляет малое количество газа и работает в непрерывном режиме. Именно она и обеспечивает  как первичный, так и повторный — в случае затухания основного факела — розжиг рабочей горелки котла.
  • Регулятор давления. Управляет интенсивностью подачи газа к горелке. Вторая задача этого устройства — защита оборудования от резких перепадов давления в газовой магистрали, которые могут привести к отрыву или проскоку пламени на горелке, но эта функция уже относится к системе автоматики безопасности.

В статье использованы изображения: buderus.ru, baxi.ru


курсов PDH онлайн. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов HVAC; не только экологичность или энергосбережение

курсы. »

 

 

Рассел Бейли, ЧП

Нью-Йорк

«Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам

для раскрытия мне новых источников

информации.»

 

Стивен Дедак, ЧП

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

очень быстро отвечают на вопросы.

Это было на высшем уровне. Буду использовать

еще раз. Спасибо.»

Блэр Хейворд, ЧП

Альберта, Канада

«Легкий в использовании веб-сайт.Хорошо организовано. Я действительно воспользуюсь вашими услугами снова.

Я передам вашу компанию

имя другим на работе.»

 

Рой Пфлейдерер, ЧП

Нью-Йорк

«Справочный материал был превосходным, и курс был очень информативным, тем более что я думал, что уже знаком

с реквизитами Канзас

Авария в городе Хаятт. »

Майкл Морган, ЧП

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится возможность просмотреть текст перед покупкой. Я нашел класс

информативный и полезный

на моей работе.»

Уильям Сенкевич, Ч.Е.

Флорида

«У вас отличный выбор курсов и очень информативные статьи.Вы

— лучшее, что я нашел.»

 

 

Рассел Смит, ЧП

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, предоставляя время для просмотра

материал.»

 

Хесус Сьерра, ЧП

Калифорния

«Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

человек узнает больше

от сбоев. »

 

Джон Скондрас, ЧП

Пенсильвания

«Курс был хорошо составлен, и использование тематических исследований является эффективным

способ обучения.»

 

 

Джек Лундберг, ЧП

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; т.э., что позволяет

студент для ознакомления с курсом

материал до оплаты и

получение викторины.»

Арвин Свангер, ЧП

Вирджиния

«Спасибо, что предлагаете все эти замечательные курсы. Я, конечно, выучил и

очень понравилось.»

 

 

Мехди Рахими, ЧП

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска и

подключение к Интернету

курсы. »

Уильям Валериоти, ЧП

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. Курс был легким для понимания. Фотографии в основном давали хорошее представление о

обсуждаемые темы.»

 

Майкл Райан, ЧП

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Нужен 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

 

 

 

Джеральд Нотт, ЧП

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых кредитов PDH. Это был

информативно, выгодно и экономично.

Очень рекомендую

всем инженерам.»

Джеймс Шурелл, ЧП

Огайо

«Я ценю, что вопросы относятся к «реальному миру» и имеют отношение к моей практике, и

не основано на какой-то непонятной секции

законов, которые не применяются

до «обычная» практика. »

Марк Каноник, ЧП

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы использовать его в своем медицинском устройстве

организация.»

 

 

Иван Харлан, ЧП

Теннесси

«Материал курса имеет хорошее содержание, не слишком математический, с хорошим акцентом на практическое применение технологии.»

 

 

Юджин Бойл, П.Е.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо представлена,

а онлайн формат был очень

доступный и простой

использование. Большое спасибо.»

Патрисия Адамс, ЧП

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия непрерывному образованию PE в рамках временных ограничений лицензиата. »

 

 

Джозеф Фриссора, ЧП

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Распечатанная викторина помогает во время

просмотр текстового материала. я

также оценил просмотр

предоставленных фактических случая.»

Жаклин Брукс, ЧП

Флорида

«Документ Общие ошибки ADA в проектировании помещений очень полезен.

тест действительно требовал исследования в

документ но ответы были

легко доступны.»

Гарольд Катлер, ЧП

Массачусетс

«Это было эффективное использование моего времени. Спасибо за разнообразие выбора

в дорожной технике, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификация PTOE. »

Джозеф Гилрой, ЧП

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для выполнения моих требований в штате Делавэр.»

 

 

Ричард Роудс, ЧП

Мэриленд

«Узнал много нового о защитном заземлении. До сих пор все курсы, которые я проходил, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсы со скидкой.»

 

Кристина Николас, ЧП

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду дополнительных

курсы. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

необходимость путешествовать.»

Деннис Мейер, ЧП

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

Инженеры для получения блоков PDH

в любое время. Очень удобно.»

 

Пол Абелла, ЧП

Аризона

«Пока все было отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня не так много

пора искать куда

получить мои кредиты от.»

 

Кристен Фаррелл, ЧП

Висконсин

«Это было очень информативно и поучительно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно получается

проще  впитать все

теории.»

Виктор Окампо, инженер.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов полупроводников. Мне понравилось проходить курс по адресу

мой собственный темп во время моего утра

метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, ЧП

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и получить

викторина. Я бы очень рекомендую

вам в любой PE нуждающийся

Единицы CE.»

Марк Хардкасл, ЧП

Миссури

«Очень хороший выбор тем во многих областях техники.»

 

 

 

Рэндалл Дрейлинг, ЧП

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад принести пользу в финансовом плане

от ваш рекламный адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40%.»

Конрадо Касем, П.Е.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Буду пользоваться вашими услугами в будущем.»

 

 

 

Чарльз Флейшер, ЧП

Нью-Йорк

«Это был хороший тест, и он фактически показал, что я прочитал профессиональную этику

Коды

и Нью-Мексико

правила. »

 

Брун Гильберт, П.Е.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили времени и усилий.»

 

 

 

Дэвид Рейнольдс, ЧП

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости

сертификация.»

 

Томас Каппеллин, П.Е.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все равно выполнили обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

спасибо!»

 

Джефф Ханслик, ЧП

Оклахома

«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы

для инженера.»

 

 

Майк Зайдл, П. Е.

Небраска

«Курс был по разумной цене, а материал был кратким и

хорошо организовано.»

 

 

Глен Шварц, ЧП

Нью-Джерси

«Вопросы соответствовали урокам, а материал урока

хороший справочный материал

для дизайна под дерево.»

 

Брайан Адамс, П.Е.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезную информацию с помощью простого телефонного звонка.»

 

 

 

Роберт Велнер, ЧП

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт прохождения курса «Строительство прибрежных зон — Проектирование»

Корпус Курс и

очень рекомендую.»

 

Денис Солано, ЧП

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики штата Нью-Джерси очень понравились

прекрасно приготовлено.»

 

 

Юджин Брекбилл, ЧП

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность скачивать учебные материалы на

обзор где угодно и

когда угодно.»

 

Тим Чиддикс, ЧП

Колорадо

«Отлично! Поддерживайте широкий выбор тем на выбор.»

 

 

 

Уильям Бараттино, ЧП

Вирджиния

«Процесс прямой, никакой чепухи. Хороший опыт.»

 

 

 

Тайрон Бааш, П.Е.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были пробными и демонстрировали понимание

материала. Тщательный

и комплексный. »

 

Майкл Тобин, ЧП

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что курс предложил мне, что

поможет в моей линии

работы.»

 

Рики Хефлин, ЧП

Оклахома

«Очень быстрая и простая навигация. Я определенно воспользуюсь этим сайтом снова.»

 

 

 

Анджела Уотсон, ЧП

Монтана

«Прост в исполнении. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата.»

 

 

 

Кеннет Пейдж, П.Е.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о нагревании воды с помощью солнечной энергии. Информативный

и отличное освежение.»

 

 

Луан Мане, ЧП

Коннетикут

«Мне нравится подход к подписке и возможности читать материалы в автономном режиме, а затем

вернись, чтобы пройти тест. »

 

 

Алекс Млсна, П.Е.

Индиана

«Я оценил количество информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях.»

 

Натали Дерингер, ЧП

Южная Дакота

«Материалы обзора и образец теста были достаточно подробными, чтобы я мог

успешно завершено

курс.»

 

Ира Бродская, ЧП

Нью-Джерси

«Веб-сайт прост в использовании, вы можете скачать материал для изучения, а затем вернуться

и пройти тест. Очень

удобный а на моем

собственное расписание.»

Майкл Гладд, ЧП

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет. »

 

 

 

Деннис Фундзак, ЧП

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

сертификат

. Спасибо за создание

процесс простой.»

 

Фред Шайбе, ЧП

Висконсин

«Положительный опыт.Быстро нашел подходящий мне курс и закончил

PDH за один час в

один час.»

 

Стив Торкилдсон, ЧП

Южная Каролина

«Мне понравилась возможность загрузки документов для ознакомления с содержанием

и пригодность до

имея платить за

материал

Ричард Ваймеленберг, ЧП

Мэриленд

«Это хорошее пособие по ЭЭ для инженеров, не являющихся электриками. »

 

 

 

Дуглас Стаффорд, ЧП

Техас

«Всегда есть место для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

процесс, которому требуется

улучшение.»

 

Томас Сталкап, ЧП

Арканзас

«Мне очень нравится удобство прохождения викторины онлайн и получения немедленного

Сертификат

 

 

Марлен Делани, ЧП

Иллинойс

«Обучающие модули CEDengineering — очень удобный способ доступа к информации по

многие различные технические области внешние

по собственной специализации без

необходимость путешествовать.»

Гектор Герреро, ЧП

Грузия

Управление котлами — Системы автоматизации Chipkin

Котлы являются основным источником пара и горячей воды на промышленных перерабатывающих предприятиях, где потребности в паре очень часто меняются в зависимости от требований. Следовательно, хорошо спроектированный котел должен быть способен немедленно реагировать на эти изменения нагрузки. При этом он также должен сохранять свою эффективность и безопасность.Для этого существуют различные методы управления котлом. Некоторые из них обозначаются как местного управления котлом , тогда как более продвинутые называются прямым цифровым управлением , то есть DDC .

Местное управление котлами обычно используется для котельных систем, работающих автономно. Очень важно установить правильный уровень воды в таких системах, как котлы с сухим пламенем, из-за риска, связанного с их эксплуатацией.

С другой стороны, прямое цифровое управление в основном применяется в ситуациях, когда используется несколько котлов. Регуляторы DDC представляют собой отдельные системы, способные управлять каскадированием нескольких котлов в соответствии с изменениями потребности. Кроме того, они могут контролировать функциональную последовательность работы нескольких насосов горячей воды, а также бытовое горячее водоснабжение. Кроме того, они помогают собирать и анализировать избыточное количество данных котла. В дополнение ко всему, они снабжены эксклюзивной функцией сброса расписания горячей воды, что приводит к меньшей частоте циклов, чем температура наружного воздуха.Эти методы управления обеспечивают высокую адаптивность и снижение эксплуатационных расходов при управлении котельной.

В бытовых установках для управления котлом используется специальное устройство, называемое аквастатом, тогда как в промышленных котлах, включающих котлы большой мощности, используются передовые системы управления. При выборе типа управления котлом для конкретного применения необходимо проконсультироваться с опытными производителями систем управления и инженерами.

Типы устройств управления котлами

В соответствии со спецификациями системы и требованиями пользователя локальные устройства управления котлами изготавливаются непосредственно на заводе и поставляются снаружи в виде готовых систем.Ниже приведены основные элементы управления, доступные для котлов:

  1. Включение нескольких котлов:  В этом методе несколько котлов включаются и выключаются в зависимости от нагрузки. В первую очередь для этого выбора применяется ряд чугунных котлов. Для этого типа техники управления котлом используется либо электромеханическое управление, либо полупроводниковое управление.
  2. Модулирующее управление:  В этом методе количество топлива и воздуха, подаваемых в горелку, изменяется в зависимости от нагрузки.«Он регулирует скорость горения котла от низкого до сильного пламени и всего, что находится между ними, в зависимости от конкретных температур на входе, которые определяют потребность, например дельта Т».
  3. при этом генерируется непрерывный управляющий сигнал. Этот сигнал обычно служит для индикации топлива, которое необходимо подать в горелку для сжигания. Всякий раз, когда происходит падение давления или температуры, скорость горения соответственно увеличивается.Этот метод приводит к повышению эффективности котла.
  4. Управление включением-выключением:  В этом методе котел включается и достигает высокого уровня огня, а затем останавливается на этом этапе, пока не будет достигнута заранее определенная уставка.
  5. Повышение/понижение:  В этом методе управления котлом существует более двух скоростей горения в зависимости от потребности в отоплении. Здесь скорость стрельбы обычно варьируется от низкой до низкой, высокой или средней стрельбы.
  6. Контроль кислородного баланса:  В этом методе определяется количество кислорода, присутствующего в дымовых газах, а затем отсекается доступный избыток воздуха для достижения высокой эффективности горения.Этот метод управления котлом позволяет контролировать выбросы, а также избыток воздуха. Это также приводит к простому подавлению угарного газа или непрозрачности.
  7. Контроль регулирования избытка воздуха:  В этом методе поддерживается идеальное соотношение избыточного воздуха и подаваемого топлива для достижения высокой эффективности горения, а также снижения потерь тепла. Как правило, котлы, работающие на газе, жидком топливе и угле, не могут обеспечить идеальную смесь топлива и воздуха. Следовательно, в этих обстоятельствах использование этого метода становится абсолютно необходимым.Эффективное внедрение этого метода приведет к повышению скорости теплопередачи, заблаговременному предупреждению о проблемах, связанных со сгоранием, и значительной экономии топлива.
  8. Контроль пересечения пределов подачи воздуха/топлива:  В этом методе управления котлом подача воздуха увеличивается до увеличения подачи топлива, а подача топлива уменьшается до того, как подача воздуха в системе падает. За счет этого всегда будет поддерживаться безопасность котельной системы при оптимизированном расходе топлива.Таким образом, эта перекрестно ограничивающая стратегия контроля горения оказывается очень эффективной в снижении опасности взрыва из-за неправильного соотношения воздуха и топлива в системе. Выполнение этого метода сделает систему способной адаптироваться к быстрым изменениям, происходящим в потоках топлива и воздуха. Кроме того, это помогает лучше удовлетворять потребность в паре.
  9. Контроль уровня в барабане:  Этот метод часто применяется для котельных систем, в которых уровень воды в барабане считается значительным. Если уровень воды окажется очень низким, то это приведет к воздействию тепла и атмосферы на трубы котла, что, в свою очередь, приведет к перегреву и разрушению этих труб.С другой стороны, если уровень воды окажется чрезмерно высоким, это создаст проблему отделения влаги от пара, что в конечном итоге приведет к снижению эффективности котла и переносу нежелательной влаги в технологический процесс или турбину. Следовательно, в барабане котла всегда должен поддерживаться соответствующий уровень воды. Этот контроль уровня всегда выполняется при постоянной потребности в паровой нагрузке. Для применения в котлах в основном существуют три типа конструкции управления уровнем в барабане, которые включают одноэлементное управление уровнем в барабане, двухэлементное управление уровнем в барабане и трехэлементное управление уровнем в барабане.

Одноэлементный регулятор уровня в барабане

Это очень простая конструкция регулятора уровня в барабане. Для работы ему требуется один аналоговый вход, а взамен он обеспечивает один аналоговый выход. Следовательно, это называется одноэлементным управлением. «Поскольку нет никакой зависимости между уровнем в барабане и потоком пара или питательной воды, его можно применять только к одному питательному насосу на одном котле, обеспечивающем относительно стабильную нагрузку». схемы контроля уровня.Типичный регулятор уровня в барабане с одноэлементным модулем показан на рисунке   ниже.

Двухэлементный регулятор уровня в барабане

Эта конструкция регулятора уровня в барабане особенно подходит для однобарабанных котлов, где питательная вода подается под постоянным давлением. «Двухэлементное управление включает в себя тот же элемент уровня, что и одноэлементная конфигурация, но имеет дополнительный элемент расхода пара, который обеспечивает сигнал массового расхода с поправкой на плотность для управления расходом питательной воды.
В этой конструкции наличие двойных элементов управления обеспечивает жесткое регулирование уровня барабана. Типичный регулятор уровня в барабане с двухэлементным модулем показан на рисунке   ниже.

Трехэлементный регулятор уровня в барабане

«Трехэлементный регулятор уровня в барабане подходит для управления переменным давлением питательной воды или несколькими котлами с несколькими насосами питательной воды». каждый для контроля уровня, потока пара и питательной воды соответственно.Эта система предлагает гораздо лучший и расширенный контроль уровня барабана по сравнению со всеми другими системами. Для наилучшего управления необходимо поддерживать правильные значения расхода как пара, так и питательной воды в отношении плотности. Типичный регулятор уровня в барабане с трехэлементным модулем показан на рисунке
ниже.

Каталожные номера

1. Модулирующий регулятор
2. Одноэлементный регулятор уровня в барабане
3. Рис. 1
4. Двухэлементный регулятор уровня в барабане
5. Рис. 2
6.Трехэлементный контроль уровня в барабане
7. Рисунок 3

Источники

Высокопроизводительные системы ОВКВ

Услуги завода

IRJET. Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте для тома 9, выпуск 3 (март 2022 г.)

Отправить сейчас


IRJET, том 9, выпуск 3, март 2022 г. Публикация в процессе…

Browse Papers


IRJET Received «Scientific Journal Impact Factor: 7.529 » за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET Получил сертификат регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством. март 2022 г.)

Отправить сейчас


IRJET Том 9, выпуск 3, март 2022 г. Публикация в процессе…

Просмотр статей


IRJET Получено «Научный журнал Импакт-фактор: 7.529 » за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET Получил сертификат регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством. март 2022 г.)

Отправить сейчас


IRJET Том 9, выпуск 3, март 2022 г. Публикация в процессе…

Просмотр статей


IRJET Получено «Научный журнал Импакт-фактор: 7.529 » за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET Получил сертификат регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством. март 2022 г.)

Отправить сейчас


IRJET Том 9, выпуск 3, март 2022 г. Публикация в процессе…

Просмотр статей


IRJET Получено «Научный журнал Импакт-фактор: 7.529 » за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET Получил сертификат регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством. март 2022 г.)

Отправить сейчас


IRJET Том 9, выпуск 3, март 2022 г. Публикация в процессе…

Просмотр статей


IRJET Получено «Научный журнал Импакт-фактор: 7.529 » за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET Получил сертификат регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством. март 2022 г.)

Отправить сейчас


IRJET Том 9, выпуск 3, март 2022 г. Публикация в процессе…

Просмотр статей


IRJET Получено «Научный журнал Импакт-фактор: 7.529 » за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET Получил сертификат регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством. март 2022 г.)

Отправить сейчас


IRJET Том 9, выпуск 3, март 2022 г. Публикация в процессе…

Просмотр статей


IRJET Получено «Научный журнал Импакт-фактор: 7.529 » за 2020 год.

Подтвердить здесь


IRJET Получил сертификат регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством. март 2022 г.)

Отправить сейчас


IRJET Том 9, выпуск 3, март 2022 г. Публикация в процессе…

Просмотр статей


IRJET Получено «Научный журнал Импакт-фактор: 7.529 » на 2020 год.

Подтвердите здесь


IRJET получила сертификат регистрации ISO 9001:2008 для своей системы управления качеством.


Решение для управления котлами: инструменты и решения для автоматического управления котлами

Основное оборудование для промышленности Котлы

используются в различных отраслях промышленности, таких как электроэнергетика, фармацевтика, химическая, керамическая, целлюлозно-бумажная. На фоне роста цен на энергию, ужесточения экологических норм и повышения осведомленности о безопасности в последнее время растут потребности в высокоэффективной работе, работе с низким уровнем выбросов, а также безопасной и стабильной работе котлов.

Повышение эффективности и снижение выбросов котлов

Для обеспечения оптимального соотношения воздуха и топлива, устранения потерь топлива и очистки выхлопных газов требуется мониторинг концентрации кислорода в дымовых газах в режиме реального времени. Циркониевые анализаторы кислорода серии ZR, оснащенные датчиком кислорода с более длительным сроком службы, способны измерять концентрацию кислорода с высокой надежностью. Анализатор дымовых газов SG700 контролирует компоненты выхлопных газов, такие как NOx, SO 2 и CO 2 , чтобы обеспечить работу с низким уровнем выбросов.

Безопасная и стабильная работа

Одноконтурный контроллер можно использовать для правильного распределения функций управления. Обладая такими преимуществами, как гибкость построения распределенных систем управления, простота обслуживания, совместимость с обычными системами и т. д., одноконтурные контроллеры серии YS1000 идеально подходят для безопасной и стабильной работы при низких затратах.

Точный контроль уровня в барабане и расхода пара при любых условиях

Для обеспечения высокоэффективной и безопасной эксплуатации котлов также необходимо точно контролировать уровень в барабане и расход пара.Датчики перепада давления серий EJA и EJX способны измерять уровень в барабане с высокой стабильностью даже в реальных условиях эксплуатации при высоких температурах и высоких давлениях. Вихревые расходомеры DY серии MV TYPE простой конструкции оснащены встроенным датчиком для измерения массового расхода пара с высокой надежностью.

Зачем покупать Yokogawa?

Yokogawa предлагает широкий выбор датчиков и контроллеров, которые используются для контроля и управления котлами и способствуют повышению эффективности и экологичности котлов, а также обеспечению их безопасной и стабильной работы.Мы хотим, чтобы вы изучили датчики и контроллеры Yokogawa, чтобы повысить эффективность и экологичность ваших котлов, а также обеспечить их безопасную и стабильную работу.

Измеритель уровня в барабане

Обзор и проблемы

  • Измеритель уровня в барабане
  • Требуется измерение высокой стабильности при больших изменениях статического давления 

Решение

  • Проверенный на практике кремниевый резонансный датчик гарантирует долговременную стабильность
  • ЭЯ: 0. 1 % URL 5 лет
  • EJX: 0,1 % URL-адреса 10 лет
  • При любых условиях (температура, статическое давление и избыточное давление)

Преимущества

  • Долговременное измерение высокой стабильности осуществляется в реальных заводских условиях

 

Контроль горения

Обзор и проблемы

  • Безопасное и стабильное управление по низкой цене
  • Более низкие уровни выбросов

Решение

  • Простое программирование методом подключения функционального блока
  • Каскадное первичное прямое управление
    — Стабильное регулирование уровня при запуске котла
  • Расчет управления поперечным пределом
    — Расход воздуха и воздуха рассчитываются таким образом, чтобы расход воздуха всегда превышал расход топлива, чтобы предотвратить неполное сгорание и взрыв
  • Упреждающее управление
    — Давление основного потока и уровень питательной воды быстро регулируются в ответ на изменения расхода основного потока

Преимущества

  • Сокращение времени отладки
  • Повышение надежности программ
  • Безопасное и стабильное управление по низкой цене

 

Измеритель расхода пара

Обзор и проблемы

  • Измеритель расхода хозяйственного пара
  • Традиционный расходомер с диафрагмой требует сложной и дорогостоящей установки и не является точным

Решение

  • Встроенный расходомер
  • Встроенный датчик температуры, цифровой YEWFLO MV тип
  • Измерение массового расхода пара без дополнительного датчика/преобразователя температуры и вычислителя расхода
  • Точность 2 % от показаний

Преимущества

  • Низкие затраты на установку и эксплуатацию
  • Безопасная операция для уменьшения точек утечки
  • Экономьте энергию за счет точных измерений

 

 

Контроль горения

Обзор и проблемы

  • O 2 управление для оптимального сгорания
  • Сокращение срока службы датчика из-за засорения

Решение

  • Долговечный датчик с молекулярным соединением и специальным покрытием
  • Предсказание жизни клетки

Преимущества

  • Снижение затрат на топливо
  • Профилактическое обслуживание
  • Защита окружающей среды, CO 2 сокращение

 

Контроль горения

Обзор и проблемы

  • O 2 управление для оптимального сгорания крупногабаритного оборудования для сжигания
  • Высокая стоимость установки для многоточечного измерения

Решение

  • К одному преобразователю AV550G можно подключить до 8 извещателей
  • O 2 измерение нескольких точек, индивидуальной концентрации и средних значений

Преимущества

  • Точный контроль за счет многоточечного измерения
  • Снижение стоимости установки

 

Анализ выхлопных газов

Обзор и проблемы

  • Борьба с загрязнением воздуха путем непрерывного мониторинга выбросов
  • Высокая частота обслуживания

Решение

  • Одновременное измерение до пяти компонентов, NO x , SO 2 , CO, CO 2 , O 2
  • Система кондиционирования проб, предназначенная для сокращения объема технического обслуживания
  • В датчике нет движущихся частей

Преимущества

  • Точный контроль за счет многоточечного измерения
  • Снижение стоимости установки

Технологии обеспечивают преимущества для пользователей

Наша цель

Наша общая цель — удовлетворение потребностей клиентов за счет высокого качества работы. Yokogawa привнесла в промышленность настоящие инновации. Мы стремимся обеспечить точность, надежность и безопасность вашей производственной системы на протяжении всего жизненного цикла вашего бизнеса. Наши комплексные решения и опыт помогут вам достичь лучших результатов при меньших совокупных затратах на владение. Ключевые технологии, перечисленные ниже, должны быть направлены на ваше операционное превосходство.

Силиконовый резонансный датчик EJA/EJX

Благодаря микрообработке резонаторов непосредственно внутри монокристаллического кремниевого материала мы можем извлечь максимальную выгоду из эластичности монокристаллического кремниевого материала, одновременно повышая чувствительность и повторяемость.Свойства резонаторов остаются постоянными во времени. Это делает DPharp идеальным датчиком давления для суровых условий промышленной автоматизации. DPharp обеспечивает стабильность, воспроизводимость и надежность, на которые вы можете положиться.

Ключевая технология DY

Технология обработки спектральных сигналов (SSP)

встроена в мощную электронику цифрового вихревого расходомера YEWFLO и обеспечивает новые функции. SSP анализирует состояние жидкости внутри цифрового вихревого расходомера YEWFLO и использует данные для автоматического выбора оптимальной настройки для конкретного применения, предоставляя функции, ранее недоступные для вихревых расходомеров.

Двухпроцессорный YS1000

В двухпроцессорной конструкции возможность ручного управления и отображения сохраняется, даже если на одном из ЦП возникает неисправность. Если самодиагностика контроллера обнаруживает неисправность цепи управления, контроллер может приостановить аналоговый/цифровой выход, переключиться в ручной режим и разрешить оператору ручное управление.

Циркониевые анализаторы кислорода

  • Получите длительный срок службы и стабильную работу с циркониевым датчиком
  • Замена датчика проста
  • Метод молекулярного связывания завершает установку платиновых электродов, а его неотъемлемое соединение предотвращает разделение платины входного сигнала Частотного анализа (функция SSP) и циркониевого элемента.
  • Бессвинцовая конструкция электрода исключает электрическое отключение.
  • Специальное покрытие защищает платину и предотвращает износ датчиков.
  • Для замены ячейки не требуется специального инструмента.

 

Управление котлом: уравновешивание дымовых газов, секвенирование для повышения энергоэффективности



При определении средств контроля важно понимать, что операционная эффективность является лишь одним из соображений.Система управления также должна быть в состоянии справиться с пиковой тепловой нагрузкой объекта, эффективно работая в условиях частичной нагрузки. Типичные средства контроля, которые менеджеры должны учитывать при модернизации существующих котлов, включают следующее:

Отделка дымовых газов . Одним из лучших показателей эффективности сгорания котла является состав дымовых газов. Регуляторы постоянно контролируют температуру и химический состав дымовых газов, внося изменения в регуляторы горения, чтобы ограничить количество избыточного воздуха, подаваемого в котел.В то время как всем котлам требуется некоторый избыток воздуха для полного сгорания, котлы, работающие на природном газе, могут эффективно работать даже при 3-процентном избытке воздуха. КПД котла увеличивается примерно на 1 процент на каждые 15 процентов уменьшения избыточного воздуха, подаваемого в котел. Поскольку большинство котлов работают с избыточным воздухом на 10 и более процентов, ежегодная экономия энергии за счет регулирования дымовых газов значительна.

Автоматическая продувка. Паровые котлы склонны к накоплению отложений.Если технические специалисты не контролируют и не удаляют эти отложения регулярно, они будут скапливаться на поверхностях теплопередачи, снижая эффективность котла и увеличивая потребность в долгосрочном техническом обслуживании.

Чтобы ограничить количество отложений, которые могут накапливаться, технические специалисты могут сливать часть воды из котла, как правило, на постоянной основе. Котел расходует энергию, если скорость продувки слишком высока, а концентрация твердых частиц в воде становится слишком высокой, если скорость продувки слишком низкая.Автоматические средства управления продувкой регулируют количество воды, сбрасываемой техническими специалистами из системы, в зависимости от фактического уровня загрязняющих веществ.

Секвенирование. Многие объекты работают больше, чем котел одновременно, в зависимости от нагрузки. Это часто приводит к большей мощности котла, чем это действительно необходимо. Поскольку эффективность работы котла наиболее высока, когда он работает с полной или почти полной нагрузкой, такая практика может привести к потере значительного количества энергии. Автоматические средства управления последовательностью изучают условия нагрузки и определяют котел или комбинацию котлов, которые наиболее эффективно удовлетворяют эту нагрузку.






Похожие темы:

Контроль сжигания в бойлерах Efficiency Energy в Хьюстоне

Блок управления горением котла

Уважаемый эксперт по энергетике! Моему предприятию требуются рекомендации по более эффективному управлению горением котла. У Вас есть какие-то предложения?

При исследовании паровых систем одним из основных объектов повышения энергоэффективности является котел. Существует множество инструментов, используемых для оценки и управления производительностью котла. Одним из наиболее полезных инструментов является КПД котла. КПД котла описывает долю энергии топлива, которая преобразуется в полезную энергию пара. Конечно, энергия подводимого топлива, не преобразованная в полезную энергию пара, представляет собой потери работы котла.Исследования котлов обычно изучают потери, определяя пути потерь, измеряя отдельные потери и разрабатывая стратегию снижения потерь.

При эксплуатации котла могут возникать многочисленные потери. Как правило, доминирующие потери связаны с энергией, уходящей из котла с дымовыми газами. Температура выхлопных газов является показателем их энергоемкости. Обеспечение чистоты теплообменных поверхностей котла является основной задачей управления тепловой энергией выхлопных газов. Энергия может быть извлечена из выхлопных газов путем передачи тепловой энергии от высокотемпературных газов питательной воде котла или воздуху для горения, поступающему в котел.

Другим аспектом управления энергией выхлопных газов, который здесь находится в центре внимания, является управление сгоранием. Следует отметить, что характеристики выхлопных газов, связанные с температурой и сгоранием, взаимосвязаны — они в совокупности представляют потери в дымовой трубе котла. Опять же, это, как правило, доминирующие потери для котла.Потери дымовой трубы зависят от рабочих характеристик котла, установленного оборудования и типа топлива, сжигаемого в котле. Потери дымовой трубы обычно колеблются от 30 % для котла, работающего на сырой древесине, до 18 % для типичного котла, работающего на природном газе, до 12 % для котла, работающего на жидком топливе, и до 9 % для котла, работающего на природном газе. угольный котел. Следует отметить, что диапазон потерь дымовой трубы широк для любого вида топлива.

Чтобы ответить на ваш вопрос, рассмотрим процесс горения простого топлива — метана (гл. 5).Химическое уравнение реакции метана с кислородом (O₂) представлено ниже:

Ch5 + 2O2      энергия→ выделение   CO2 + 2h3O

В идеальном мире метан будет реагировать с кислородом с выделением энергии и образованием углекислого газа и воды. В этом идеальном устройстве каждая молекула топлива найдет точное количество кислорода, необходимое для полного сгорания. В случае метана одна молекула метана должна найти две молекулы кислорода, чтобы произвести полную реакцию.

Однако в реальном мире процесс горения протекает неидеально. Молекула топлива может столкнуться с меньшим количеством кислорода, чем требуется для полного сгорания. Результатом будет частичное сгорание; тогда выхлопные газы будут содержать некоторое количество непрореагировавшего топлива и некоторое количество частично прореагировавшего топлива. Как правило, эти несгоревшие компоненты топлива находятся в форме монооксида углерода (CO), водорода (h3) и других компонентов топлива, которые могут включать полностью непрореагировавший источник топлива, которым в данном случае является метан.

Когда в составе продуктов сгорания обнаруживается несгоревшее топливо, часть купленного топлива выбрасывается из системы неиспользованным. Также важно отметить, что несгоревшее топливо может накапливаться до такой степени, что может возникнуть угроза безопасности. Несгоревшее топливо может гореть в части котла, не предназначенной для сжигания, при определенных условиях материалы могут даже взорваться. Кроме того, эти химические вещества, как правило, токсичны по своей природе и представляют опасность для здоровья и окружающей среды.

Ch5 + 2O2 энергия→ выделение αCO2 + βh3O + γCO + δh3 + εCh5 + ζO2

Несгоревшее топливо отрицательно влияет на безопасность, здоровье, окружающую среду и экономику при работе котла. В результате необходимо управлять процессом горения, чтобы поддерживать эти компоненты на минимальном уровне. К счастью, сложными взаимосвязями процесса горения можно управлять с помощью двух довольно простых принципов. Первый принцип управления горением основан на том факте, что непрореагировавшие компоненты топлива нежелательны в выхлопных газах котла, но присутствие непрореагировавшего кислорода представляет минимальные проблемы безопасности, здоровья и окружающей среды. Кроме того, пока горелка надлежащим образом смешивает кислород и топливо, присутствие дополнительного кислорода в зоне горения по существу гарантирует, что все топливо будет полностью реагировать. Энергия вентилятора, необходимая для перемещения окружающего воздуха в зону горения, обычно минимальна по сравнению со стоимостью топлива.

Принцип номер один управления горением, сформулированный просто, заключается в обеспечении большего количества кислорода, чем вам теоретически необходимо, чтобы гарантировать, что все топливо сгорит. В результате, когда к примерной химической реакции применяется принцип управления горением номер один, вместо двух молекул кислорода, поставляемых на каждую молекулу метана, каждая молекула метана может обеспечивать три или четыре молекулы кислорода.Это гарантирует, что все топливо будет сожжено. Однако дополнительный кислород, добавляемый в зону горения, поступает при температуре окружающей среды и выходит из котла при температуре дымовых газов. Температура дымовых газов типичного котла может находиться в диапазоне от 300°F до 500°F. В результате лишний кислород мог попасть в котел при 70°F и выйти при 400°F. Дополнительный кислород достиг этой температуры за счет получения энергии топлива, другими словами, топливо было куплено для нагревания дополнительного кислорода. Кроме того, окружающий воздух содержит почти четыре молекулы азота (3.76, если быть точным) на каждую молекулу кислорода. В результате каждое количество избыточного воздуха приносит с собой огромное количество азота. Этот азот поступает при температуре окружающей среды и получает энергию топлива для выхода из котла при температуре дымовых газов.

Это подводит нас к принципу номер два управления горением — не используйте слишком много кислорода. Другими словами, управление горением требует подачи дополнительного кислорода в зону горения, чтобы обеспечить реакцию всего топлива; однако количество дополнительного кислорода должно быть сведено к минимуму, чтобы уменьшить потери энергии.Важнейшими измерениями, необходимыми для управления потерями при сжигании, являются содержание кислорода в дымовых газах и концентрация горючих газов в дымовых газах. Содержание кислорода в дымовых газах измеряется, чтобы можно было изменить поток воздуха для горения в соответствии с заданным значением. Концентрации горючих веществ измеряются для определения минимальной практической концентрации кислорода. Следует отметить, что концентрации горючих веществ могут быть повышены, даже если в зону горения подается избыток кислорода. Такая ситуация обычно указывает на неисправность горелки.Основной функцией горелки является тщательное смешивание воздуха и топлива для обеспечения полного сгорания. Если компонент горелки вышел из строя или неправильно отрегулирован, процесс смешивания может быть неэффективным. Это может привести к несгоревшему топливу и избытку кислорода. Значения концентрации горючих веществ варьируются в зависимости от типа топлива, условий эксплуатации и горелок. Типичный котел, работающий на природном газе, будет работать с концентрацией горючих веществ менее 50 частей на миллион (частей на миллион), в то время как котел, работающий на угле, может работать с концентрацией горючих веществ более 200 частей на миллион. Как правило, концентрации горючих веществ менее 100 частей на миллион считаются незначительными с точки зрения влияния на эффективность. Базовые концентрации горючих веществ должны быть установлены для каждого котла.

Принципы и измерения, используемые в управлении горением, изложенные выше, указывают на то, что управление горением должно включать измерение кислорода в дымовых газах, измерение горючих веществ и активное управление потоком воздуха для горения. Однако многие котлы не учитывают эти факторы в процессе управления.Общие стратегии управления котлом основаны в первую очередь на контроле давления пара. По мере увеличения потребности в технологическом паре давление пара в котле падает. Контроллер производства пара котла измерит это снижение давления и увеличит подачу топлива в котел. В случае котла, работающего на природном газе, контроллер пропорционально откроет клапан управления подачей топлива. По мере увеличения потока топлива поток воздуха для горения также должен увеличиваться, чтобы поддерживать безопасное и эффективное сгорание.

Очень распространенный и простой метод управления потоком воздуха для горения заключается в механическом соединении устройства управления потоком воздуха с устройством управления потоком топлива. Это обычно называется управлением позиционированием, потому что положение устройства управления потоком воздуха зависит исключительно от положения устройства управления потоком топлива. Следует отметить, что этот контроль не включает никаких измерений активного кислорода или горючих веществ. Измерения кислорода и горючих газов выполняются только для установления соотношения положения между регулятором топлива и регулятором воздуха.После установления взаимосвязи положения измерения кислорода и горючих газов прекращаются.

Настройка котла – это процесс восстановления соотношения положения воздуха и топлива. Эта настройка выполняется таким же образом, как были установлены первоначальные положения контрольных точек воздух-топливо. Котел стабильно работает при дискретных положениях подачи топлива и переопределяется положение регулятора расхода воздуха. Котел будет работать на дискретных нагрузках во всем рабочем диапазоне агрегата.Например, когда регулятор расхода топлива открыт на 100%, положение регулятора расхода воздуха регулируется до тех пор, пока не будет достигнуто соответствующее содержание кислорода в дымовых газах. Концентрации горючих веществ также следует измерять, чтобы обеспечить правильную работу горелки. Упражнение на взаимосвязь позиций повторяется в рабочем диапазоне котла (95-процентная нагрузка, 90-процентная нагрузка, до минимальной нагрузки). Эта перенастройка должна выполняться часто, чтобы обеспечить безопасную и эффективную работу котла.Следует отметить, что при использовании управления позиционированием содержание кислорода не может быть сведено к минимуму из-за многих факторов. Одним из факторов, влияющих на положение регулятора воздушного потока, является температура окружающей среды. Температура окружающей среды вызывает беспокойство, потому что вентилятор воздуха для горения в основном представляет собой устройство с постоянным расходом воздуха (для данной уставки контроллера). Если соотношение положений установлено для относительно низкой температуры воздуха на входе, массовый расход воздуха в зону горения может стать опасно низким при повышении температуры воздуха на входе.В результате управление позиционированием может достигать лишь умеренной эффективности. Контроль горения можно улучшить за счет использования автоматической системы кислородного баланса. Этот тип системы непрерывно измеряет содержание кислорода в дымовых газах и регулирует поток воздуха для горения для поддержания заданного значения. Этот тип управления может быть более точным и эффективным, чем управление позиционированием, потому что он постоянно настраивает соотношение воздух-топливо. Можно добавить измерение и контроль горючих веществ, чтобы свести к минимуму уставку кислорода.Эти стратегии контроля принимают множество форм, и каждая из них имеет множество вариаций; это описание описывает только основной состав элемента управления. В таблице 1 показано ожидаемое содержание кислорода в дымовых газах для обычных видов топлива. Следует отметить, что большинству котлов требуется более высокое содержание кислорода в дымовых газах при более низких нагрузках. Обычно это происходит из-за того, что перемешивание в горелке нарушается при низких нагрузках. Кроме того, на целевые значения содержания кислорода в дымовых газах будут влиять дополнительные меры контроля окружающей среды, такие как контроль оксидов азота.Когда котел оснащен контролем оксидов азота, минимальные концентрации кислорода несколько выше, чем в котлах без контроля оксидов азота.

«Спросите эксперта по энергетике» — это постоянная колонка, предназначенная для предоставления информации и решений по наиболее актуальным вопросам отрасли. Экспертом по энергетике в этом выпуске является д-р Грег Харрелл, доктор философии, PE, Energy Management Services в Джефферсон-Сити, Теннесси.

Топливо

Автоматическое управление

Содержание O₂ в дымовых газах

Управление позиционированием

Содержание O₂ в дымовых газах

Мин. [%]

Макс. [%]

Мин. [%]

Макс. [%]

Природный газ

1,50

3,00

3,00

7,00

Топливо № 2

2,00

3,00

3,00

7,00

Топливо № 6

2,50

3,50

3,50

8,00

Угольная пыль

2,50

4,00

4,00

7,00

Стокер Уголь

3.50

5,00

5,00

8,00

МЕЖДУНАРОДНЫЙ

Процедура разработки стандарта управления энергопотреблением

Третье совещание ПК 242 ISO по разработке стандарта ISO 50001: требования и руководство по управлению энергопотреблением состоится в ноябре этого года в Лондоне, Англия. Последняя встреча состоялась в Рио-де-Жанейро, Бразилия, в марте 2009 г., на ней присутствовало около 70 делегатов из 19 стран. Всего в разработке этого международного стандарта участвуют 35 стран.Будущий стандарт ISO 50001 создаст основу для промышленных предприятий, коммерческих объектов или целых организаций для управления энергией и может повлиять на до 60% мирового энергопотребления. Дополнительную информацию см. на веб-сайте ISO. В мероприятии примет участие инженер-механик ITP Пол Шейхинг.

Конференция Организации Объединенных Наций по изменению климата пройдет в Копенгагене, Дания, с 7 по 18 декабря 2009 г. Дополнительную информацию см. на веб-сайте COP15.

Семинар Международной сети действий по энергетическому менеджменту состоится в Париже, Франция, 26 и 27 января 2010 г.Программный менеджер ITP Дуг Кемпф планирует принять участие. Более подробная информация будет доступна на веб-сайте Международного энергетического агентства.

Альянс за экономию энергии проводит свой Глобальный форум и выставку по энергоэффективности в Вашингтоне, округ Колумбия, с 10 по 12 мая 2010 г. Посетите веб-сайт Альянса за экономию энергии, чтобы получить более подробную информацию.

СРЕДСТВА ФИНАНСИРОВАНИЯ

Возможности финансирования Закона о восстановлении

Американский закон о восстановлении и реинвестировании выделяет 256 миллионов долларов на следующие проекты повышения энергоэффективности в промышленности:

• 156 миллионов долларов США на комбинированное производство тепла и электроэнергии, системы централизованного энергоснабжения, системы утилизации отходов и эффективное промышленное оборудование

• 50 миллионов долларов на повышение энергоэффективности информационных и коммуникационных технологий

• 50 миллионов долларов на передовые материалы для поддержки передовых технологий экологически чистой энергии и энергоемких процессов.

Для получения более подробной информации о финансировании Закона о восстановлении,

• Смотрите веб-страницу запросов ITP

• Подпишитесь на получение обновлений по электронной почте от ITP

.

• Прочитайте новостную статью ITP

.

• Мониторинг www.grants.gov и FedConnect

• Оформить заказ на веб-сайте InDEED.

Industrial Technologies Program ContactsНажмите ниже, чтобы запросить дополнительную информацию о ITP и предоставляемых нами услугах. РАЗВИТИЕ И ВНЕДРЕНИЕ ПАРТНЕРСТВ Джеффри Уокер; Джеффри[email protected]; (202) 586-5059 РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИЙ Исаак Чан; [email protected]; (202) 586-4981 РАЗВИТИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСЛУГ Джеймс Куинн;[email protected]; (202) 586-5725

 

Boiler Firing Controls Функциональная спецификация • Стратегические службы автоматизации

Введение

Нефтеперерабатывающие и нефтехимические предприятия часто включают в себя котлы, которые работают на природном газе, топливном газе нефтеперерабатывающих заводов, жидком топливе и/или различных отработанных газах для производства пара. Пар поступает в коллектор, который подключен к различным технологическим установкам, которым требуется пар для нагрева или в качестве реагента. В коллектор также поступает пар, который вырабатывается в технологических установках, а также в параллельных котлах.

Потребность и подача пара могут внезапно меняться в зависимости от условий эксплуатации и нарушений в паровой системе. Следовательно, котел должен иметь эффективные средства управления технологическим процессом, которые регулируют сжигание топлива в соответствии с изменяющейся потребностью в паре. Кроме того, сжигание должно контролироваться, чтобы обеспечить эффективное сгорание.

Основные управляющие входы

Для управления котлом обычно требуются следующие основные управляющие входы:

  • Расход топлива (газ, жидкость, отходы)
  • Расход воздуха для горения
  • Температура воздуха для горения (опционально)
  • Питательная вода котла (BFW) расход
  • Расход пара (на выходе из пароперегревателя)
  • Температура пара (на выходе из пароперегревателя)
  • Давление пара (на выходе из пароперегревателя)
  • Уровень парового барабана
  • Давление в паровом барабане
  • Давление в паровом коллекторе
  • 63 0490 Дымовые газы Давление в топке (тяга)

Основные управляющие выходы

Для управления котлом обычно требуются следующие основные управляющие выходы:

  • Клапан(ы) управления потоком топлива
  • Заслонка и/или скорость вентилятора принудительной тяги (FD)
  • Заслонка вентилятора с принудительной тягой (ID) и/или скорость
  • Клапан управления потоком BFW
  • Расширенное применение s

Управление котлом обычно включает в себя следующие расширенные приложения:

  1. Управление горением
  2. Главное управление установкой
  3. Контроль избытка воздуха остальная часть этого документа.

    Контроль горения

    Горение контролируется путем регулирования расхода топлива и воздуха для горения в соответствии с потребностью в паре при сохранении надлежащего соотношения воздуха и топлива. Сигнал потребности в топливе от Boiler Master (обсуждается в следующем разделе) устанавливает расход топлива. Сигнал потребности в воздухе для горения поступает от регулятора соотношения воздух-топливо, который устанавливает расход воздуха.

    Простейшая схема управления устанавливала бы расход топлива в соответствии с потребностью в паре и устанавливала бы расход воздуха в соотношении с расходом топлива.Однако у этой схемы есть проблема, когда котел работает с оптимальным соотношением воздуха и топлива, когда расход воздуха для горения как раз достаточен для обеспечения полного сгорания. Малейшее отрицательное отклонение расхода воздуха может привести к значительному увеличению угарного газа и/или несгоревших углеводородов. Большие отклонения могут даже привести к взрывоопасной смеси.

    Решением этой проблемы является перекрестная схема управления (см. рис. 1), в которой расход воздуха опережает расход топлива при увеличении потребности и отстает от подачи топлива при уменьшении потребности.Таким образом, при изменении нагрузки никогда не бывает недостатка воздуха. Кроме того, сигнал расхода воздуха ограничивается минимальным расходом воздуха, чтобы предотвратить проблемы со сгоранием при низком расходе пара.

    Ключом к схеме управления перекрестным ограничением является «Блокировка подачи топлива». Он вычисляет максимальный расход топлива, допустимый при текущем расходе воздуха для горения и требуемом соотношении воздух-топливо:

    MaxFuel = AirRate / Ratio + Bias (1)

    где:

    AirRate = расход воздуха для горения
    Ratio = Air уставка контроллера отношения топлива к топливу
    Смещение = смещение для предотвращения влияния шума воздушного потока на топливо

    (БМС).Типичная BMS посылает четыре сигнала органам управления горением: отключение котла, продувка, зажигание и запуск модуляции.
    Сигнал отключения котла указывает системе управления котлом закрыть топливный клапан. Сигнал продувки заставляет систему управления котлом открыть заслонку вентилятора FD. Сигнал выключения зажигания приводит к тому, что заслонка и топливный клапан устанавливаются в положение выключения зажигания. Сигнал запуска-модуляции позволяет системе управления котлом регулировать топливный клапан и воздушную заслонку FD.

    Plant Master Control

    Plant Master — это ПИД-регулятор, выходной сигнал которого становится сигналом потребности в топливе для управления горением.Мастер установки использует давление в паровом коллекторе для индикации дисбаланса между подачей и потреблением пара. По мере увеличения потребности в паре давление падает, что указывает на необходимость увеличения подачи. И наоборот, рост давления указывает на то, что предложение должно быть сокращено, чтобы соответствовать текущему спросу.

    Plant Master также включает управление с опережением, которое предвидит изменения в потребности в паре и предварительно регулирует его выход, чтобы предотвратить отклонение давления в коллекторе. Упреждающее управление выполняется пошагово, что означает, что пошаговое изменение расхода пара преобразуется в пошаговое изменение выходной мощности Plant Master.Такой подход позволяет ограничить управление с прямой связью разумным диапазоном, а также позволяет включать и выключать управление плавно.

    Несколько параллельных котлов

    В случае нескольких параллельных котлов, Мастер установки должен выводить данные для управления горением каждого котла. В этом случае у каждого котла есть свой собственный Boiler Master, который представляет собой автоматическую ручную станцию, которая принимает выходной сигнал Plant Master, применяет соотношение и смещение и отправляет результат в качестве сигнала запроса на органы управления горением.Соотношение используется для учета различий в мощности котлов. Смещение используется для переключения нагрузки между котлами. Котел может быть загружен базовой нагрузкой, переведя его Boiler Master в ручной режим. На рис. 2 показана схема управления Plant Master.

    При выводе на несколько котлов влияние выхода Мастера установки на подачу пара зависит от того, сколько Мастеров котлов находится в автоматическом режиме. Например, однопроцентное изменение производительности в два раза больше влияет на давление, когда мастер установки управляет двумя котлами, чем когда он управляет только одним (при условии одинаковой мощности котлов).Таким образом, Plant Master включает в себя адаптивную настройку, которая регулирует как обратную связь, так и прямое управление, чтобы соответствовать текущему количеству Boiler Masters в автоматическом режиме.

    Схема упреждающего управления также может быть расширена в приложениях с несколькими котлами для управления изменениями нагрузки в котлах с базовой нагрузкой. Если базовая нагрузка изменяется, выходная мощность Мастера установки для оставшихся каскадных котлов может быть предварительно отрегулирована для компенсации изменения базовой нагрузки. Кроме того, упреждающее управление может использоваться для упреждающего действия в случае отключения котла.

    Рис. 2: Основные элементы управления установки / котла

    Регулятор избытка воздуха

    Оптимальное соотношение воздух-топливо может сильно различаться, в первую очередь в зависимости от нагрузки, но также и от ряда других возможных возмущающих переменных. Изменение нагрузки можно запрограммировать в системе управления, автоматически устанавливая коэффициент на основе кривой нагрузки. Кривая нагрузки устанавливается во время пробного пуска перед вводом в эксплуатацию системы управления котлом.

    Другие возмущающие переменные часто не поддаются измерению, поэтому обычно используется анализатор кислорода в дымовых газах для обеспечения подстройки обратной связи соотношения воздух-топливо (см. рис. 3).Величина подстройки может быть ограничена разумным диапазоном вокруг запрограммированного соотношения воздух-топливо. Ограниченный диапазон подстройки помогает предотвратить слишком большое отклонение соотношения от ложных результатов анализатора, особенно в нисходящем направлении.

    Оптимальная уставка регулятора содержания кислорода в дымовых газах также может изменяться в зависимости от нагрузки. Таким образом, уставка может быть запрограммирована в зависимости от нагрузки, а также соотношения воздух-топливо. Оператор может изменить запрограммированную уставку.

    Рис. 3: Регулятор избытка воздуха

    Регулятор уровня парового барабана

    Уровень парового барабана указывает на дисбаланс потока между подачей BFW и производством пара.Таким образом, для поддержания запаса BFW в системе управления котлом имеется регулятор уровня парового барабана, который регулирует расход BFW.

    На индикацию уровня могут влиять изменения давления в паровом барабане, а также изменения запасов BFW. Изменения давления могут вызвать усадку и вздутие, что может привести к тому, что регулятор уровня отрегулирует поток BFW в неправильном направлении. Чтобы смягчить эту проблему, используется трехэлементное управление для предварительной регулировки расхода BFW в зависимости от изменения производительности пара (см. рис. 4).В этом случае контроллеру уровня не нужно беспокоиться о серьезных изменениях нагрузки, и его можно несколько отрегулировать для управления подстройкой.

    Тем не менее, расстроенный контроллер уровня может иногда сбивать уровень. Особенно это актуально при низкой нагрузке. Кроме того, поток пара может быть неравномерным при низкой нагрузке. Таким образом, регулятор уровня автоматически переключается между трехэлементным и одноэлементным управлением (выход регулятора уровня напрямую на клапан) в зависимости от нагрузки.

    Обратите внимание на рис. 4, что здесь также используется метод инкрементной прямой связи.Как указывалось ранее, этот подход позволяет ограничить упреждающее управление разумным диапазоном.

    Рис. 4: Трехэлементный регулятор уровня парового барабана

    Регулятор давления в топке

    Давление в топке обычно регулируется путем регулировки заслонки внутреннего диаметра вентилятора. На тягу также влияет изменение заслонки вентилятора FD, вызванное регулятором расхода воздуха. Таким образом, контроллер тяги печи включает в себя пошаговое управление с прямой связью для автоматической регулировки заслонки вентилятора внутреннего диаметра при перемещении заслонки вентилятора переднего диаметра (см. рис. 5).

    Рисунок 5: Контроль давления печи с FeedForward

    Усознание управления

    Следующие улучшения часто добавляются в контрольные элементы котла, обсуждаемые выше:

    • Избыточные передатчики для критических входов
    • топливные компенсации BTU
    • Компенсация температуры воздуха для горения
    • Управление скоростью вентилятора FD/ID
    • Коррекция давления горелки
    • Коррекция Boiler Master

    Резервные датчики расхода топлива

    Как показано на рис. 1, расход воздуха определяется соотношением воздух-топливо контроллер.Если индикация расхода топлива ошибочно уменьшится, расход воздуха уменьшится по отношению к расходу топлива. Таким образом, ошибочная индикация расхода топлива может привести к опасному низкому содержанию кислорода в топке.

    Надежность управления может быть существенно повышена за счет использования резервных датчиков расхода топлива и выбора более высокого из двух сигналов. В рассмотренном выше сценарии ошибочный низкий сигнал будет проигнорирован, и воздушный поток не пострадает.

    И наоборот, если сигнал топлива ошибочно увеличивается, в этом случае будет выбран именно он.Однако это привело бы к увеличению расхода воздуха, что является гораздо более безопасной ситуацией, чем ошибочное уменьшение расхода воздуха.

    Датчики расхода воздуха с резервированием

    Как показано на рис. 1, расход воздуха регулируется регулировкой заслонки вентилятора FD. Если индикация расхода воздуха ошибочно увеличится, регулятор расхода воздуха закроет заслонку. Эта ситуация может привести к опасному низкому содержанию кислорода в печи.

    Надежность управления может быть существенно повышена за счет использования резервных датчиков расхода воздуха и выбора меньшего из двух сигналов.В рассмотренном выше сценарии ошибочный высокий сигнал будет проигнорирован, и воздушный поток не пострадает.

    И наоборот, если сигнал эфира ошибочно уменьшается, в этом случае будет выбран именно он. Однако это привело бы к увеличению фактического расхода воздуха, что является гораздо более безопасной ситуацией, чем ошибочное уменьшение расхода воздуха.

    Датчики с тройным резервированием

    Для безопасной работы котла необходимы следующие сигналы:

    • Анализатор кислорода в дымовых газах
    • Давление в топке
    • Давление в паровом коллекторе

    Повышение надежности дымохода предельные значения выходного сигнала регулятора подстройки O2 должны быть расширены.Это позволяет контроллеру дифферента лучше справляться с отклонениями топлива в БТЕ. Ошибочный сигнал давления в топке в любом направлении может привести к отключению котла. Колебания давления в паровом коллекторе повлияют на всю установку, поэтому очень важен надежный сигнал.

    Надежность управления может быть существенно повышена путем установки трех резервных передатчиков для этих важных входов. Затем можно использовать селектор среднего из трех для передачи входного сигнала среднего передатчика в схему управления. Средняя используется, потому что она защищает от отказа передатчика в любом направлении.

    Компенсация БТЕ топлива

    Анализ БТЕ топлива можно использовать для компенсации расхода топлива при колебаниях теплотворной способности. Эта функция улучшает реакцию Plant Master на эти отклонения, а также помогает регуляторам избыточного воздуха поддерживать надлежащее соотношение воздух-топливо. В этом случае отношение воздуха к топливу рассчитывается в единицах SCF воздуха на BTU топлива, а не SCF воздуха на SCF топливного газа.

    Для компенсации BTU необходимо изменить схему управления горением, как показано на рис. 6.

    Рисунок 6: Управление горением с компенсацией БТЕ топлива

    Несколько видов топлива

    Если котел может работать на нескольких видах топлива, то схема управления горением должна быть изменена, чтобы включить эти виды топлива. На рис. 7 показана схема управления для трех видов топлива, которые можно манипулировать в каскаде, и одного потока отработанного газа, который не манипулируется. Одновременно в каскаде может находиться только одно топливо.

    Каждая уставка регулятора расхода может быть скорректирована органами управления горением через соответствующий контроллер Fuel BTU.Контроллер БТЕ топлива получает общую скорость сжигания БТЕ из общего расчета БТЕ топлива и регулирует уставку контроллера расхода, чтобы соответствовать общей нагрузке, требуемой органами управления горением. Расчет нагрузки выполняется путем преобразования каждого расхода топлива в скорость БТЕ и суммирования отдельных норм топлива БТЕ.

    Целью каждого контроллера BTU является автоматическая корректировка каскадного топлива в соответствии с изменениями в базовом топливе. Например, когда поток отработанного газа увеличивается, контроллер BTU видит увеличение общей нагрузки и сокращает подачу каскадного топлива, чтобы компенсировать увеличение отработанного газа.

    Рис. 7: Управление несколькими видами топлива

    Компенсация температуры воздуха для горения

    В некоторых случаях на индикацию расхода воздуха могут влиять значительные изменения предварительного нагрева воздуха. В этих случаях температура воздуха может использоваться для компенсации расхода воздуха на основе его влияния на плотность воздуха. Для этого приложения можно использовать уравнение компенсации квадратного корня, используемое для идеальных газов.

    Регулятор скорости вентилятора FD/ID

    На рис. 1 показан регулятор расхода воздуха для горения, регулирующий заслонку вентилятора FD.Если скоростью вращения вентилятора также можно управлять из DCS, то схема управления должна включать контроллер зазора (ZC) для регулировки регулятора скорости вентилятора FD, когда заслонка находится за пределами желаемого рабочего диапазона (зазора). На рис. 8 показана схема управления регулятором вентилятора FD.

    Например, если заслонка находится над зазором, контроллер зазора увеличит скорость регулятора. Воздушный поток увеличится, что заставит регулятор воздушного потока опустить заслонку в зазор.

    Аналогичным образом, когда заслонка находится ниже зазора, контроллер зазора уменьшит скорость регулятора.Поток воздуха уменьшится, в результате чего регулятор воздушного потока переместит заслонку вверх в зазор.

    Когда заслонка находится внутри зазора, контроллер зазора не будет изменять скорость регулятора.

    Рис. 8: Управление скоростью вентилятора FD

    Блокировка давления горелки

    Блокировка давления горелки может быть добавлена ​​для ограничения давления горелки до верхнего и/или нижнего предела. Эта функция предназначена для предотвращения нарушений настроек отключения горелки BMS системой управления горением.Рисунок 9 иллюстрирует схему управления.

    Рис. 9. Блокировка давления горелки

    Блокировка горелки Master

    Блок Boiler Master может включать блокировку для предотвращения избыточного давления в паровом барабане.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.