Управление горением котла, Как можно регулировать наддув без датчика кислорода? Опции

[mikle0x]

Здравствуйте, господа! Помогите консультацией - нужно разобраться в схеме управления горением.
Столкнулся с котлом ДКВР (кажется, 10) на щепе, наддув воздуха и дымосос управляется заслонками.
Это уравновешенная схема, как я понимаю - заслонки на дымососе регулируются так, чтобы поддерживать небольшое разрежение на выходе из топки, а заслонки на наддуве регулируются так, чтобы кислорода хватало для полного сгорания щепы.
Я видел, что в дымоход ставят лямбда-зонд с газоанализатором, т.е. датчик кислорода - это понятно: если подано воздуха меньше, чем нужно топливу, кислорода в выхлопе нет (минимальный уровень) и заслонки приоткрываем, а если воздуха больше чем нужно - кислород растёт и заслонки надо прикрыть. Если температура теплоносителя ниже заданной - подаём больше топлива и регулируем воздух по кислороду под новую скорость горения.
Но на этом котле нет датчика кислорода - и как тогда можно определять потребную силу наддува? стоит датчик расхода воздуха на наддуве (заслонка PRA200+дифференциальный датчик давления), и всё. А как определять, сколько воздуха нужно подавать - непонятно. Кроме того, непонятно как определять, сколько воздуха подавать на верхний наддув, а сколько на нижний.

[mikle0x]

Здравствуйте, господа! Помогите консультацией - нужно разобраться в схеме управления горением.
Столкнулся с котлом ДКВР (кажется, 10) на щепе, наддув воздуха и дымосос управляется заслонками.
Это уравновешенная схема, как я понимаю - заслонки на дымососе регулируются так, чтобы поддерживать небольшое разрежение на выходе из топки, а заслонки на наддуве регулируются так, чтобы кислорода хватало для полного сгорания щепы.
Я видел, что в дымоход ставят лямбда-зонд с газоанализатором, т.е. датчик кислорода - это понятно: если подано воздуха меньше, чем нужно топливу, кислорода в выхлопе нет (минимальный уровень) и заслонки приоткрываем, а если воздуха больше чем нужно - кислород растёт и заслонки надо прикрыть. Если температура теплоносителя ниже заданной - подаём больше топлива и регулируем воздух по кислороду под новую скорость горения.
Но на этом котле нет датчика кислорода - и как тогда можно определять потребную силу наддува? стоит датчик расхода воздуха на наддуве (заслонка PRA200+дифференциальный датчик давления), и всё. А как определять, сколько воздуха нужно подавать - непонятно. Кроме того, непонятно как определять, сколько воздуха подавать на верхний наддув, а сколько на нижний.

[tiptop]

сколько воздуха подавать на верхний наддув, а сколько на нижний.

У этого котла есть инструкция по эксплуатации?

[mikle0x]

У этого котла есть инструкция по эксплуатации?

Не знаю. Из документации персонал нашёл только инструкцию по эксплуатации модуля автоматики (стоит PLC siemens s5, который должен бы управлять котлом, но реально служит только для показа данных с датчиков). Тем более, что котёл переделывали из мазутного под питание щепой.
Если я правильно понимаю - ДКВР 4-13 это только котёл, а топка к нему может быть любой? например, предтопка ЕКМ-3.

[tiptop]

ДКВР 4-13 это только котёл, а топка к нему может быть любой?

Да, конечно.
Надо на топку искать ИЭ.

[proff28]

Здравствуйте коллега. Если котел переделали под щепу то чтобы регулировать топку должны были сделать систему зонного поддува (обычно 3 зоны) пробуйте регулировать поддувом (уменьшаеш воздух в каждой зоне до появления дыма). А автоматика потом ( когда выясните пределы регулирования) и ничего что методом ТЫКА. Остальные господа действуют так же но гордо говорят что у них есть методики!!! Ха-Ха

[mikle0x]

Здравствуйте коллега. Если котел переделали под щепу то чтобы регулировать топку должны были сделать систему зонного поддува (обычно 3 зоны) пробуйте регулировать поддувом (уменьшаеш воздух в каждой зоне до появления дыма). А автоматика потом ( когда выясните пределы регулирования) и ничего что методом ТЫКА. Остальные господа действуют так же но гордо говорят что у них есть методики!!! Ха-Ха

Здравствуйте! вообще-от я программист, но становлюсь коллегой
В принципе, всё так и есть - воздух подаётся снизу (и под колосники, и над ними) "первичный" и сверху "вторичный" (как я понимаю - для дожигания пиролизных газов), всё регулируется заслонками, на заслонках стоят приводы, но контроллер их почему-то не крутит. Сейчас персонал так и делает - смотрит в окошко на пламя, слушает гудение в топке и, умно прищурившись, регулирует воздух заслонками вручную.
Ко мне запрос формулируется примерно так - "сделай чтоб он сам заслонки вертел".
Моя проблема в том, что я не понимаю даже принципа регулирования наддува в такой системе - получается, никакой обратной связи по качеству горения нет? никаких датчиков чего бы то ни было в контроллер не заведено, а количество воздуха определяется как табличная функция от подачи топлива? подаватели дают, например, 5 толчков в час, значит и заслонку надо подвинуть в некое положение ф1; притормозили котёл, подаватели дают 3 толчка в час, значит и заслонку надо прикрыть в положение ф2? А величины открытия заслонок (точнее расход воздуха на наддуве) определяются один раз экспериментально и пишутся в режимную карту топки и в программу контороллера, и плевать на то что щепка бывает разная - усреднённый режим всё переварит, а проценты КПД при столь небольшой мощности никого не интересуют. Ну, это тоже методика
А вторичный, он же верхний, воздух как подавать?

[phisik]

Введение в вашу тему...

Прикрепленные файлы

 Regulirovanie_i_avtomatizaciya_PK.djvu ( 3,34 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 107

 

[mikle0x]

Отличная книга, спасибо!

[leokras]

Здравствуйте! вообще-от я программист, но становлюсь коллегой
В принципе, всё так и есть - воздух подаётся снизу (и под колосники, и над ними) "первичный" и сверху "вторичный" (как я понимаю - для дожигания пиролизных газов), всё регулируется заслонками, на заслонках стоят приводы, но контроллер их почему-то не крутит. Сейчас персонал так и делает - смотрит в окошко на пламя, слушает гудение в топке и, умно прищурившись, регулирует воздух заслонками вручную.
Ко мне запрос формулируется примерно так - "сделай чтоб он сам заслонки вертел".
Моя проблема в том, что я не понимаю даже принципа регулирования наддува в такой системе - получается, никакой обратной связи по качеству горения нет? никаких датчиков чего бы то ни было в контроллер не заведено, а количество воздуха определяется как табличная функция от подачи топлива? подаватели дают, например, 5 толчков в час, значит и заслонку надо подвинуть в некое положение ф1; притормозили котёл, подаватели дают 3 толчка в час, значит и заслонку надо прикрыть в положение ф2? А величины открытия заслонок (точнее расход воздуха на наддуве) определяются один раз экспериментально и пишутся в режимную карту топки и в программу контороллера, и плевать на то что щепка бывает разная - усреднённый режим всё переварит, а проценты КПД при столь небольшой мощности никого не интересуют. Ну, это тоже методика
А вторичный, он же верхний, воздух как подавать?

Можно еще кроме датчика по кислороду брать датчик СО

[tiptop]

Можно еще кроме датчика по кислороду брать датчик СО

2012 год

Finka : "алгоритм корректировки подачи воздуха от СО и О2. Описания по данному алгоритму работы АСУ найти не могу"

[mikle0x]

Ну да, понятно что качество горения можно контролировать разными способами - проблема в том, что у меня качество горения вообще никак не контролируется мне ведь нужно не спроектировать правильную котельную, а восстановить работу системы 15летней давности. А там никаких датчиков такого рода просто нет - есть расход воздуха, есть температура выхлопа, есть разрежение в топке, ну и всё
получается, воздух практически "от балды" подаётся - по каким-то таблицам, без обратной связи по качеству сгорания. Мне непонятно, как быть, если щепка пойдёт сырая (например) - очень уж топливо нестабильное.

[Лыткин]

Ну да, понятно что качество горения можно контролировать разными способами - проблема в том, что у меня качество горения вообще никак не контролируется мне ведь нужно не спроектировать правильную котельную, а восстановить работу системы 15летней давности. А там никаких датчиков такого рода просто нет - есть расход воздуха, есть температура выхлопа, есть разрежение в топке, ну и всё
получается, воздух практически "от балды" подаётся - по каким-то таблицам, без обратной связи по качеству сгорания. Мне непонятно, как быть, если щепка пойдёт сырая (например) - очень уж топливо нестабильное.

Регулирование процесса горения, при слоевом сжигании, является сложной АСУ ТП из-за нестабильного состава топлива. Основным показателем качественного сгорания является содержание СО (вернее его отсутствие). Содержание СО2 зависит от вида топлива, например: СО2 макс. для природного газа 11,8%; для мазута около 13,5%; угля - 19% и т.д. Содержание О2 в уходящих газах зависит от состава топлива и избытка в-ха при горении (альфа). При недостатке воздуха увеличивается % СО, добавление воздуха уменьшает СО, но увеличивает т-ру уходящих газов. Если новый процесс горения не зафиксировать, то АСУ уменьшит подачу воздуха на горение, снова появится СО и всё сначала. "Обратной связью" может быть содержание О2, но оно зависит от интенсивности горения и может колебаться в пределах от 3,0% до 10,0%. Вот так в общих чертах.

[mikle0x]

Основным показателем качественного сгорания является содержание СО (вернее его отсутствие). Содержание СО2 зависит от вида топлива, например: СО2 макс. для природного газа 11,8%;

Правильно ли я понимаю?
наличие СО указывает на недоокисление и, следовательно, недостаток воздуха;
% СО2 для каждого вида топлива это показатель полноты его сгорания (если в газовой топке меньше 11.8% со2, то что-то где-то недогорает);
контроль только по остаткам кислорода недостаточно точен без со и со2, но лучше чем регулировка на глаз или по таблицам;
в отсутствии газоанализа, регулировать горение можно только приблизительно, определяя соотношение топлива к воздуху опытным путём и фиксируя его в некой таблице для нашей конкретной топки?

[Лыткин]

Правильно ли я понимаю?
наличие СО указывает на недоокисление и, следовательно, недостаток воздуха;
% СО2 для каждого вида топлива это показатель полноты его сгорания (если в газовой топке меньше 11.8% со2, то что-то где-то недогорает);
контроль только по остаткам кислорода недостаточно точен без со и со2, но лучше чем регулировка на глаз или по таблицам;
в отсутствии газоанализа, регулировать горение можно только приблизительно, определяя соотношение топлива к воздуху опытным путём и фиксируя его в некой таблице для нашей конкретной топки?

Горение ведётся по режимным картам, где указаны стабильные режимы (50;75 и 100% нагрузки). 11,8% это СО2 max (теоретическое при альфа=1) для природного газа.

[mikle0x]

Ага, спасибо.
А не сможете ли пролить свет ещё на один интересный аспект - как определяется мощность топки, вероятно он же % нагрузки? 50, 75, 100% - это что такое?
дело в том, что в имеющейся программе есть пункт "регулировка мощности", автоматическая или ручная, и не могу понять, как они связаны с физическими параметрами горения.
В ручном режиме оператор сам может выставлять мощность (хотя наши операторы не знают, как это делать), а в автоматическом почти всегда стоит 100% - с самого момента розжига, редко когда скакнёт вниз и сразу обратно на 100%.
Опять упираемся в измерение количество топлива (щепки), контроллер знает частоту толчков питателя (операторы её задают в формате "секунд толкать, секунд стоять") и наличие щепы в бункере, так что приблизительно может оценить объём щепы в топке. А потом по режимной карте, прописанной в программе, определяет - какую можность должна развивать топка на этим объёме топлива и сколько воздуха ему нужно?

[Лыткин]

Ага, спасибо.
А не сможете ли пролить свет ещё на один интересный аспект - как определяется мощность топки, вероятно он же % нагрузки? 50, 75, 100% - это что такое?
дело в том, что в имеющейся программе есть пункт "регулировка мощности", автоматическая или ручная, и не могу понять, как они связаны с физическими параметрами горения.
В ручном режиме оператор сам может выставлять мощность (хотя наши операторы не знают, как это делать), а в автоматическом почти всегда стоит 100% - с самого момента розжига, редко когда скакнёт вниз и сразу обратно на 100%.
Опять упираемся в измерение количество топлива (щепки), контроллер знает частоту толчков питателя (операторы её задают в формате "секунд толкать, секунд стоять") и наличие щепы в бункере, так что приблизительно может оценить объём щепы в топке. А потом по режимной карте, прописанной в программе, определяет - какую можность должна развивать топка на этим объёме топлива и сколько воздуха ему нужно?

Qкотла = Вт*Qнр*0,7 = Gв*1*(tвых. - tвх) ккал/ч. Это тепловой баланс водогрейного котла.
Qкотла - теплопроизводительность котла, ккал/ч;
Вт - расход топлива, кг/ч;
Qнр - калорийность топлива, ккал/кг;
0,7 - КПД котла на твёрдом топливе (при слоевом сжигании);
Gв - расход воды через котёл, кг/ч;
1 - теплоёмкость воды, ккал/кг*С;
tвых, tвх - температура воды на выходе и входе котла;

[mikle0x]

Мне кажется, это слишком академично для деревенской котельной мне бы более практические соображения, желательно основанные на опыте эксплуатации других программ автоматизации... вот как эти чухонцы, которые 15 лет назад ставили автоматику, мощность могут оценить по имеющимся параметрам?
Расход топлива - неизвестно, как количество толчков питателя переводить в кг/ч, разве что прямым измерением, но хотя бы количество сделанных толчков контроллер может подсчитать;
Калорийность топлива? очень нестабильна - другое дерево пустили на щепу, или со склада вместо отлежавшейся летней щепы пошла мёрзлая щепа со снежком, и привет;
Температура пара (котёл паровой, не водогрейный) на входе и выходе теплообменника неизвестна (как минимум, не заведена в контроллер);
Объём пара, проходящий через теплообменник - неизвестен;
Получается, из всех параметров более-менее известна только теплоёмкость воды. И то хорошо...

[CNFHSQ]

Мне кажется, это слишком академично для деревенской котельной мне бы более практические соображения, желательно основанные на опыте эксплуатации других программ автоматизации... вот как эти чухонцы, которые 15 лет назад ставили автоматику, мощность могут оценить по имеющимся параметрам?
Расход топлива - неизвестно, как количество толчков питателя переводить в кг/ч, разве что прямым измерением, но хотя бы количество сделанных толчков контроллер может подсчитать;
Калорийность топлива? очень нестабильна - другое дерево пустили на щепу, или со склада вместо отлежавшейся летней щепы пошла мёрзлая щепа со снежком, и привет;
Температура пара (котёл паровой, не водогрейный) на входе и выходе теплообменника неизвестна (как минимум, не заведена в контроллер);
Объём пара, проходящий через теплообменник - неизвестен;
Получается, из всех параметров более-менее известна только теплоёмкость воды. И то хорошо...

Я думал что вам надо именно академические изыски, а для работы котельной вполне достаточно автоматического поддержание разрежения в топке определенного на основании испытаний. СО вообще побоку потому что оно меняется непредсказуемо, в вашем случае, я так думаю.

Сообщение отредактировал CNFHSQ - 28.9.2015, 21:18

[Лыткин]

Мне кажется, это слишком академично для деревенской котельной мне бы более практические соображения, желательно основанные на опыте эксплуатации других программ автоматизации... вот как эти чухонцы, которые 15 лет назад ставили автоматику, мощность могут оценить по имеющимся параметрам?
Расход топлива - неизвестно, как количество толчков питателя переводить в кг/ч, разве что прямым измерением, но хотя бы количество сделанных толчков контроллер может подсчитать;
Калорийность топлива? очень нестабильна - другое дерево пустили на щепу, или со склада вместо отлежавшейся летней щепы пошла мёрзлая щепа со снежком, и привет;
Температура пара (котёл паровой, не водогрейный) на входе и выходе теплообменника неизвестна (как минимум, не заведена в контроллер);
Объём пара, проходящий через теплообменник - неизвестен;
Получается, из всех параметров более-менее известна только теплоёмкость воды. И то хорошо...

В вашем случае регулирование только "на глаз" и не заморачивайтесь. Единственное что могу посоветовать, при подаче на горение I и II воздуха регулирование качества горения осуществляется только ВТОРИЧНЫМ (II) воздухом.

Сообщение отредактировал Лыткин - 29.9.2015, 9:28

[mikle0x]

для работы котельной вполне достаточно автоматического поддержание разрежения в топке определенного на основании испытаний. СО вообще побоку

Объясните пожалуйста чуть подробнее о разрежении - что должны определить испытания? как я понял, разреженеи в топке/дымоходе не относится к качеству горения, в уравновешенной схеме просто держат постоянные 20-40 Па разрежения в топке, чтобы гарантированно высысывать весь объём наддутого воздуха + продуктов сгорания.
То есть, первично топливо, от него должен определяться наддув, а разрежение следует за ними. Убавили топлива - следом убавили поддув - следом уменьшили мощность дымососа, и соотвественно в обратную сторону.

В вашем случае регулирование только "на глаз" и не заморачивайтесь. Единственное что могу посоветовать, при подаче на горение I и II воздуха регулирование качества горения осуществляется только ВТОРИЧНЫМ (II) воздухом.

Возникли два вопроса:
А какова вообще роль вторичного - то есть ВЕРХНЕГО? воздуха? Как я понимаю - это прежде всего дожигание пиролизных газов, которые не успевают сгореть над колосниками и улетают с дымом на верх топки?
И второе - на практике эта рекомендация означает, что наддув под колосники нужно держать примерно постоянным и достаточным для сгорания самой минимальной подачи топлива, а превышение текущей подачи топлива над минимальной компенсировать добавкой верхнего воздуха?

[Лыткин]

Объясните пожалуйста чуть подробнее о разрежении - что должны определить испытания? как я понял, разреженеи в топке/дымоходе не относится к качеству горения, в уравновешенной схеме просто держат постоянные 20-40 Па разрежения в топке, чтобы гарантированно высысывать весь объём наддутого воздуха + продуктов сгорания.
То есть, первично топливо, от него должен определяться наддув, а разрежение следует за ними. Убавили топлива - следом убавили поддув - следом уменьшили мощность дымососа, и соотвественно в обратную сторону.



Возникли два вопроса:
А какова вообще роль вторичного - то есть ВЕРХНЕГО? воздуха? Как я понимаю - это прежде всего дожигание пиролизных газов, которые не успевают сгореть над колосниками и улетают с дымом на верх топки?
И второе - на практике эта рекомендация означает, что наддув под колосники нужно держать примерно постоянным и достаточным для сгорания самой минимальной подачи топлива, а превышение текущей подачи топлива над минимальной компенсировать добавкой верхнего воздуха?

Вот это верно. I воздух это тот который идёт с топливом. Горение в слое делится на 4 фазы (нагрев с выходом летучих, зажигание, горение и выгорание). I в-х способствует зажиганию и пиролизу при высокой т-ре. II для дожигания и выгорания углерода. Если тяга в топке будет большой, всё тепло уйдёт в трубу (как у обычной печи в избе) расход дров большой, а тепла нет.

[phisik]

Про сжигание твердого топлива - книга 1953г.

Прикрепленные файлы

 ________________________________________________._._1953_..djvu ( 15,82 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 37
 ________________________________________________._._1953_..djvu ( 15,82 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 3
 ________________________________________________._._1953_..djvu ( 15,82 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 1
 ________________________________________________._._1953_..djvu ( 15,82 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 9

 

[CNFHSQ]

То есть, первично топливо, от него должен определяться наддув, а разрежение следует за ними. Убавили топлива - следом убавили поддув - следо м уменьшили мощность дымососа, и соотвественно в обратную сторону.

Именно так. Мощность- топливо и поддув. Качество горения автоматически через дымосос.

[vlad-zh]

Наша компания собирается приобрести стационарный газоанализатор на О2 и СО для 2-х котлов и использовать их для поддержания оптимального соотношения воздух-топливо. На сколько я понимаю, при составлении режимной карты всегда используют режим с избыточным воздухом для гарантированного предотвращения химнедожега. Т.е. газоанализатор позволит уменьшить количество воздуха, которое необходимо подавать для сжигания топлива. Прошу поделиться мнением о том, насколько законна регулировка соотношения воздух – топливо с использованием стационарного газоанализатора при наличии режимной карты и какую экономию это может дать.

[Лыткин]

Наша компания собирается приобрести стационарный газоанализатор на О2 и СО для 2-х котлов и использовать их для поддержания оптимального соотношения воздух-топливо. На сколько я понимаю, при составлении режимной карты всегда используют режим с избыточным воздухом для гарантированного предотвращения химнедожега. Т.е. газоанализатор позволит уменьшить количество воздуха, которое необходимо подавать для сжигания топлива. Прошу поделиться мнением о том, насколько законна регулировка соотношения воздух – топливо с использованием стационарного газоанализатора при наличии режимной карты и какую экономию это может дать.

Вопрос о регулировании горения по составу уходящих газов не так прост, как кажется. Содержание О2 в дымовых газах зависит от нагрузки котла (интенсивности горения) и колеблется в значительных пределах (от 3,2 до 6,0% по объёму). СО в дымовых газах должно отсутствовать, НО при появлении СО добавляется воздух на горение, СО исчезает и воздух убавляется и т.д. Можно сделать "запоминание" соотношения газ-воздух, но тогда, при уменьшении калорийности, возрастёт содержание О2 в уходящих газах. Основная задача регулирования по газовому анализу, отслеживание режима горения при изменении калорийности газа (топлива), но калорийность газа задана ГОСТом и колеблется в незначительных пределах.

[CNFHSQ]

Вопрос о регулировании горения по составу уходящих газов не так прост, как кажется. Содержание О2 в дымовых газах зависит от нагрузки котла (интенсивности горения) и колеблется в значительных пределах (от 3,2 до 6,0% по объёму). СО в дымовых газах должно отсутствовать, НО при появлении СО добавляется воздух на горение, СО исчезает и воздух убавляется и т.д. ... калорийность газа задана ГОСТом и колеблется в незначительных пределах.

1. Откуда цифры по СО2? Содержание СО2 10% и менее сплошь и рядом, что соотвествует избытку 1,1. Котлы работают и с меньшими избытками например 1,03.
2.Вы пишете, что СО должен отсутствовать в российских действующих котлах? Из каких нормативов, может я что то упустил?
3. Калорийность бывает колеблется, но не резко. При изменении на 5% требуется корректировка режимных карт.
И еще, избыток регулировать не обязательно иметь газоанализатор, можно, имея опыт, регулировать визуально , по пламени.

[Лыткин]

1. Откуда цифры по СО2? Содержание СО2 10% и менее сплошь и рядом, что соотвествует избытку 1,1. Котлы работают и с меньшими избытками например 1,03.
2.Вы пишете, что СО должен отсутствовать в российских действующих котлах? Из каких нормативов, может я что то упустил?
3. Калорийность бывает колеблется, но не резко. При изменении на 5% требуется корректировка режимных карт.
И еще, избыток регулировать не обязательно иметь газоанализатор, можно, имея опыт, регулировать визуально , по пламени.

Вот я и имел опыт в течение 38 лет.

[CNFHSQ]

Вот я и имел опыт в течение 38 лет.

Да, опыт не пропьешь! у меня гораздо меньше- 37 и уже не догоню, а все из-за водкоканала, отобрал стаж.

[Лыткин]

Да, опыт не пропьешь! у меня гораздо меньше- 37 и уже не догоню, а все из-за водкоканала, отобрал стаж.

38 это по эксплуатации и наладке, а ещё 14 в проектировании. Только что толку теперь никому ничего не нужно!

[CNFHSQ]

Очень даже нужно, здесь дЕлитесь своим богатейшим опытом и вполне успешно.