Способ автоматического регулирования подачи воздуха в топку отопительного котла

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано при регулировании подачи воздуха в топку отопительного котла. В способе автоматического регулирования подачи воздуха в топку отопительного котла, заключающемся в воздействии управляющим сигналом на поворотную заслонку, установленную на воздуховоде после дутьевого вентилятора, регулируют частоту вращения дутьевого вентилятора при выходе угла открытия поворотной заслонки из заданных пределов. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса регулирования подачи воздуха в отопительных котлах. 1 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к способам регулирования подачи воздуха в топку отопительного котла.

Известен способ регулирования подачи воздуха в топку котла путем регулирования производительности направляющими аппаратами, заключающийся в изменении угла атаки лопастей рабочего колеса, что достигается остановкой механизма или установкой дополнительных автоматических поворотных устройств.

(Автоматизированное управление объектами тепловых электростанций. М.: Энергоиздат, 1981, с.241. Плетнев Г.П.)

Недостатками известного способа являются необходимость останова для изменения угла атаки, что очень неудобно и занимает много времени, создает дополнительные сложности и приводит к низкому качеству регулирования, менее эффективно и надежно по сравнению с частотно-регулируемым приводом, а также (если используются автоматические поворотные устройства) к значительному повышению цены, снижению надежности работы.

Известен способ регулирования подачи воздуха в топку котла путем регулирования частоты вращения ротора вентилятора гидромуфтами, связывающими ведущий вал электропривода с ведомым валом, связь происходит за счет сил сцепления частиц воды или масла, отбрасываемых центробежной силой вращения электропривода и заключенных между направляющими лопатками ведущего и ведомого диска.

(Автоматизированное управление объектами тепловых электростанций. М.: Энергоиздат, 1981, с.241. Плетнев Г.П.)

Недостатком известного способа является то, что внедрение этих устройств на существующих объектах связано с необходимостью изменять компоновку электропривода, высокая цена, дополнительные потери на муфте, бóльшие габариты.

Известен способ автоматического регулирования режима горения в топке котла путем измерения сигналов по расходу топлива и воздуха, подающихся на задатчик, и в процессе эксплуатации посредством датчика, установленного в газовом тракте дымохода, непрерывно измеряют содержание окиси углерода в дымовых газах и совместно с задатчиком формирует сигналы на управляющий блок в виде частотного преобразователя для плавного управления электродвигателем дымососа и (или) вентилятора, постоянно поддерживая содержание окиси углерода в дымовых газах в количестве 0,1-0,2%.

(RU ПАТЕНТ №2247900, МПК F23N 1/02, 10.03.2005)

Недостатком известного способа является то, что изменение частоты питающего напряжения двигателя вентилятора не учитывает инерционность ротора, скорость изменения частоты должна быть согласована с инерционностью ротора вентилятора, например скачкообразное снижение частоты приводит к аварии в работе частотного регулятора, также должны быть согласованы скорости изменения подачи газа, воздуха и разрежения с инерционностью дымососов и вентиляторов, в противном случае возможен кратковременный выход давления воздуха и разрежения за граничные условия и авария в работе котла.

Известен наиболее близкий к изобретению способ регулирования подачи воздуха в топку котла, заключающийся в воздействии управляющим сигналом на поворотные дроссельные заслонки, установленные на воздуховоде после дутьевого вентилятора. При дросселировании регулирование расхода осуществляется за счет изменения эффективного сечения трубопровода с помощью заслонки. В этом случае вентилятор, так же как и при отсутствии регулирования, вхолостую расходует часть своей мощности, преодолевая вводимое в напорный или всасывающий воздуховод сопротивление (шибер), поэтому часть потребляемой агрегатом электроэнергии расходуется вхолостую.

(Автоматизированное управление объектами тепловых электростанций. М.: Энергоиздат, 1981, с.241. Плетнев Г.П.)

Недостатками известного способа являются его низкая энергоэффективность, энергозатратность, так как часть потребляемой агрегатом электроэнергии расходуется вхолостую, на преодоление сопротивления заслонки, а достоинствами - достаточное быстродействие, отработанность технических решений.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, - повышение эффективности процесса регулирования подачи воздуха в отопительных котлах.

Поставленная задача достигается тем, что в способе автоматического регулирования подачи воздуха в топку отопительного котла, заключающемся в воздействии управляющим сигналом на поворотную заслонку, установленную на воздуховоде после дутьевого вентилятора, в отличие от прототипа, регулируют частоту вращения дутьевого вентилятора при выходе угла открытия поворотной заслонки из заданных пределов.

На чертеже представлено устройство, реализующее предложенный способ регулирования.

Устройство содержит дутьевой вентилятор 1, электрически связанный с частотным преобразователем 2, подключенный через датчик положения заслонки 3 к регулятору 4, текущее значение разрежения измеряется датчиком разрежения 5, связанным с регулятором 6, контролирующий поворотную заслонку 7, с помощью задатчика 8.

Принцип работы системы, реализующий данный способ регулирования, следующий.

Необходимую подачу воздуха (измеряют по значению разрежения) в процессе эксплуатации котлоагрегата задают задатчиком 8 и сравнивают с текущим значением, поступающим от датчика разрежения 5. Разностный сигнал формируют в регуляторе 6, который управляет положением поворотной заслонки 7 подачи воздуха в топку котлоагрегата. В зависимости от положения датчика положения поворотной заслонки 3 регулятор 4 формирует сигналы управления частотным преобразователем 2, который, в свою очередь, плавно изменяет работу дутьевого вентилятора 1, учитывая угол открытия поворотной заслонки, и изменяют частоту вращения рабочего колеса дутьевого вентилятора таким образом, чтобы угол открытия поворотной заслонки находился в заданных пределах. При этом устанавливают на регуляторе 4 значения x1 (минимальный уровень открытия поворотной заслонки) и х2 (максимальный уровень открытия поворотной заслонки), при выходе за эти граничные значения регулятор 4 формирует сигналы управления частотным преобразователем 2, который, в свою очередь, плавно изменяет работу дутьевого вентилятора 1 в сторону увеличения (если уровень открытия поворотной заслонки больше значения х2) или уменьшения (если уровень открытия поворотной заслонки меньше значения x1) частоты вращения дутьевого вентилятора.

Как показывает практика, наиболее эффективным процессом сжигания топлива является процесс горения, когда разрежение находится в пределах 20-30 Па.

Пример конкретной реализации

Необходимую подачу воздуха (измеряют по значению разрежения) в процессе эксплуатации котлоагрегата, например 25 Па (разрежение в топке отопительного котла), задают задатчиком 8, например TAG Xenta 401, и сравнивают с текущим значением, поступающим от датчика разрежения 5, например газоанализатор дымовых газов КМ900. Разностный сигнал формируют в регулятор 6, например ТАС Xenta 401, который управляет положением заслонки 7 подачи воздуха в топку котлоагрегата. В зависимости от значения датчика положения заслонки 3, например МЭО - 100/63-0,6 ЗУМ - 99, регулятор 4, например TAG Xenta 401, формирует сигналы управления частотным преобразователем 2, например LG iG5 - RUS, который, в свою очередь, плавно изменяет работу дутьевого вентилятора 1, например ВДН - 9, учитывая угол открытия поворотной заслонки, и изменяют частоту вращения рабочего колеса дутьевого вентилятора таким образом, чтобы угол открытия поворотной заслонки находился в заданных пределах. При этом устанавливают на регуляторе 4 значения х1=85% (минимальный уровень открытия поворотной заслонки) и х2=95% (максимальный уровень открытия поворотной заслонки), при выходе за эти граничные значения регулятор 4 формирует сигналы управления частотным преобразователем 2, который, в свою очередь, плавно изменяет работу дутьевого вентилятора 1 в сторону увеличения (если уровень открытия поворотной заслонки больше значения х2=95%) или уменьшения (если уровень открытия поворотной заслонки меньше значения xl=85%) частоты вращения дутьевого вентилятора.

Функции задатчика 8 и регулятора 6 совмещены в TAG Xenta 401.

В отличие от других схем регулирования, которые управляют только заслонками или только регулированием частоты вращения ротора вентилятора, при данном способе осуществляется плавное управление работой технологического электрооборудования, отсутствуют большие пусковые токи, снижается энергопотребление за счет уменьшения частоты питания двигателя дутьевого вентилятора и оптимально ведется процесс работы котлоагрегатов различного типа, а также засчет 5, 6, 7 поддерживается быстродействие системы, то есть используются преимущества обоих методов.

Итак, заявленное изобретение позволяет повысить эффективность процесса регулирования подачи воздуха в отопительных котлах.

Способ автоматического регулирования подачи воздуха в топку отопительного котла, заключающийся в воздействии управляющим сигналом на поворотные заслонки, установленные на воздуховоде после дутьевого вентилятора, отличающийся тем, что регулируют частоту вращения дутьевого вентилятора таким образом, чтобы угол открытия поворотной заслонки находился в заданных пределах.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к автоматическому регулированию процесса горения в топке котлоагрегата. .

Изобретение относится к устройству для регулирования топливоокислительной смеси в подводящем трубопроводе горелки, содержащему устройство для изменения состава топливоокислительной смеси и измерительный прибор для регистрации состояния топливоокислительной смеси при горении, а также схему для управления устройством для изменения состава в зависимости от зарегистрированного измерительным прибором состояния.

Изобретение относится к способу определения среднего излучения и соответствующей этому излучению средней температуре участка поверхности горящего слоя при помощи инфракрасной или термографической фотокамеры в установках сжигания и регулирования процесса горения, по меньшей мере, в контролируемом участке поверхности этой установки сжигания.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к автоматизации процессов горения в тепловых установках. .

Изобретение относится к способу управления работой горелок, в частности к регулированию отношения топливо/воздух для горелок, применяемых при плавке меди. .

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в различных топливосжигающих агрегатах, в которых в качестве окислителя топлива используется атмосферный воздух.

Изобретение относится к автоматизации теплоэнергетических процессов, а более конкретно - к автоматизированному регулированию и управлению работой газомазутных горелок небольшой мощности.

Изобретение относится к строительным и дорожным машинам и может быть использовано на асфальтобетонных заводах (АБЗ) для подачи топлива в сушильные барабаны. .

Изобретение относится к системе управления подачей и сжиганием пылевидного топлива

Изобретение относится к автоматизации теплоэнергетических объектов, в частности к автоматическому регулированию котла с пылесистемами прямого вдувания

Изобретение относится к теплоэнергетике, касается автоматизации барабанных паровых котлов, а именно экономичности процесса горения в топке

Изобретение относится к устройству (20) измерения давления для измерения давления в среде горения внутри газовой турбины, к способу измерения давления в среде горения внутри газовой турбины

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для контроля и регулирования режима горения теплогенерирующих установок

Изобретение относится к теплоэнергетике, используется в системах автоматического регулирования паровых и водогрейных котлов. Техническим результатом изобретения является нахождение и поддержание режима работы котла с максимальным КПД путем регулирования соотношения «топливо-воздух» в топке котла изменением расхода дутьевого воздуха. Для этого постоянно измеряют расход воды, проходящей через котел, и температуры ее на входе и выходе котла, по значениям которых рассчитывают значение тепловой мощности котла, первоначально увеличивают расход воздуха рабочим органом на величину порядка 2%, через время тепловой инерции сопоставляют текущее значение тепловой мощности с предыдущим значением и дают команду рабочему органу на увеличение расхода воздуха в случае, если мощность оказалось больше предыдущего значения, или на уменьшение расхода, если мощность оказалась меньше предыдущего значения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Дозатор включает в себя дозирующую емкость (DB) и, по меньшей мере, один шлюз (S), расположенный выше по потоку, для плавной, непрерывной, дозированной подачи пылевидного насыпного материала из легких, полидисперсных частичек из устройства обеспечения (В, SG) в несколько транспортных труб (FR1, FR2, FR3) к потребителю, расположенному ниже по потоку, причем дозирующая емкость (DB) и шлюз (S) имеют по одному разгрузочному устройству (AE/DB, AE/S) и причем на каждой транспортной трубе (FR1, FR2, FR3) установлен зонд для измерения потока материала (FIC1, FIC2, FIC3), а дозирующее устройство имеет регулятор давления для регулирования разности давлений между дозирующей емкостью (DB) и потребителем. Разгрузочное устройство (AE/DB) дозирующей емкости (DB) для каждой из транспортных труб (FR1, FR2, FR3) имеет ей принадлежащий и в нее входящий регулятор течения пылевидного потока (FI1, FI2, FI3), причем зонд для измерения потока материала (FIC1, FIC2, FIC3) соединен с регулятором течения пылевидного потока (FI1, FI2, FI3), который входит в соответствующую транспортную трубу (FR1, FR2, FR3), и разгрузочное устройство (AE/S) шлюза (S) входит через регулятор течения пылевидного потока (F14) в дозирующую емкость (DB). Регулятор давления для первого регулирования разности давлений (PDC1-2) в шлюзе (PIS1) и дозирующей емкости (РI2) соединен, по меньшей мере, с одним измерителем давления (PIS1), принадлежащим шлюзу (S), и одним измерителем давления (PI2), установленным на дозирующей емкости (DB), для второго регулирования разности давления (PDC3-R) в дозирующей емкости при разгрузке и в потребителе соединен с измерителем давления (РI3), принадлежащим разгрузочному устройству (AE/DB) дозирующей емкости (DB), и измерителем давления (PIR), который включает регулирование разности давлений между дозирующей емкостью (DB) и потребителем, причем регулятор давления управляет давлением в дозирующей емкости (РI3) в зависимости, по меньшей мере, от второго регулирования разности давлений (PDC3-R), и причем регулятор давления для первого управления разностью давления (PISA4-PIS1) между давлением в устройстве обеспечения (PISA4) и давлением в шлюзе (PIS1) соединен с измерителем давления (PISA4), принадлежащим устройству обеспечения (SG, В), и с измерителем давления (PIS1) шлюза (S), и управляет давлением в шлюзе (PIS1) в зависимости, по меньшей мере, от одного уровня наполнения шлюза (LIS/S) и первого регулирования разности давлений (PISA4-PIS1) путем приведения в действие, по меньшей мере, одного вытяжного устройства (V), выполненного с возможностью соединения со шлюзом (S). Изобретение позволяет обеспечить непрерывную, дозированную подачу пылевидного топлива. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способу управления воздушным потоком, подаваемым в камеру сгорания, и к камере сгорания. Камера сгорания газовой турбины содержит корпус с трубопроводом подачи топлива для подачи топлива в корпус и трубопроводом подачи воздуха-носителя для подачи воздуха в корпус. Упомянутая камера сгорания также содержит регулирующую систему для регулировки массового расхода воздуха-носителя, подаваемого в корпус, согласно характеристикам топлива. Трубопровод подачи топлива и трубопровод подачи воздуха-носителя соединены с по меньшей мере общим соплом. По меньшей мере общее сопло используется как для впрыскивания топлива, так и воздуха-носителя. Регулирующая система выполнена с возможностью поддержания импульса топлива и воздуха-носителя, по существу постоянным. Регулирующая система содержит датчик для измерения отличительной характеристики топлива, дросселирующий клапан, соединенный с трубопроводом подачи воздуха-носителя, блок управления, для управления дросселирующим клапаном на основании отличительной характеристики топлива, измеренной датчиком. Обеспечивается корректировка смешиваемых количеств топлива и воздуха, снижение выбросов и эффективная работа, в том случае, когда состав топлива изменяется со временем. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к энергетике. Способ регулирования расхода воздуха в компрессор газотурбинных установок бинарного энергоблока, который осуществляется путем изменения угла открытия входного направляющего аппарата компрессора, измерения поступающего в компрессор массового расхода воздуха, который стабилизируют на заданном уровне, при этом скорость изменения угла открытия входного направляющего аппарата компрессора ограничивают максимально допустимой скоростью нагружения газовой турбины. Также представлено устройство регулирования расхода воздуха в компрессор газотурбинных установок бинарного энергоблока. Изобретение позволяет повысить точность регулирования расхода воздуха, а также оптимизировать режим работы газотурбинной установки и энергоблока путем устранения возникающего дисбаланса между заданным расходом топлива и неконтролируемым «плавающим» массовым расходом воздуха при естественных колебаниях температуры и давления наружного воздуха. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх