Система регулирования режима котельной, Реализация логики регулирования гидравлического режима котельной Опции

[ruben]

Всем доброго дня.

Предполагается на крупной районной котельной внедрить систему управления сетевыми насосами.
Насосов – к примеру -5 шт. , Q/H=1250/140, 630 кВт с двигателем 6кВ. Предполагается решить вопрос регулировки и задачи общего гидравлического режима для тепловой сети установкой одного частотного регулятора на одном(1) насосе. Каскадная система регулирования оказалась не по карману.

На данный момент режим работы выставляется числом насосов и регулировкой задвижки (задвижек) на нагнетании плюс манипуляциями с перепуском.

Температурный режим котельной поддерживается ступенчато - включением и отключением горелок и в принципе всех устраивает.

Предлагается оставлять в работе определённое количество насосов в базовом режиме и регулировать текущий режим с помощью насоса с частотным регулятором

Поделитесь мыслями или опытом – какой могла бы быть система регулирования, скорее – логика системы.

Пока видится только экспертная система с постепенным заполнением базы данных. Аргументом будет являться данные с датчиков давления на каждом насосе и основных коллекторах котельной. Я участвовал в разработке такой системы около 20 лет назад и в принципе небезуспешно. Правда там была менее мощная гидравлическая система. Ну и экспертные системы на основе Пролога и Лиспа были достаточно развитыми и модными.

Сообщение отредактировал ruben - 11.1.2017, 16:29

[ruben]

Всем доброго дня.

Предполагается на крупной районной котельной внедрить систему управления сетевыми насосами.
Насосов – к примеру -5 шт. , Q/H=1250/140, 630 кВт с двигателем 6кВ. Предполагается решить вопрос регулировки и задачи общего гидравлического режима для тепловой сети установкой одного частотного регулятора на одном(1) насосе. Каскадная система регулирования оказалась не по карману.

На данный момент режим работы выставляется числом насосов и регулировкой задвижки (задвижек) на нагнетании плюс манипуляциями с перепуском.

Температурный режим котельной поддерживается ступенчато - включением и отключением горелок и в принципе всех устраивает.

Предлагается оставлять в работе определённое количество насосов в базовом режиме и регулировать текущий режим с помощью насоса с частотным регулятором

Поделитесь мыслями или опытом – какой могла бы быть система регулирования, скорее – логика системы.

Пока видится только экспертная система с постепенным заполнением базы данных. Аргументом будет являться данные с датчиков давления на каждом насосе и основных коллекторах котельной. Я участвовал в разработке такой системы около 20 лет назад и в принципе небезуспешно. Правда там была менее мощная гидравлическая система. Ну и экспертные системы на основе Пролога и Лиспа были достаточно развитыми и модными.

Сообщение отредактировал ruben - 11.1.2017, 16:29

[Смит]

Предполагается решить вопрос регулировки и задачи общего гидравлического режима для тепловой сети

А что требуется для сети?
Постоянный расход или постоянный располагаемый напор?
...Или, может быть, напор, увеличивающийся одновременно с расходом?

[ruben]

Спасибо.
Сеть требует давление на подаче при постоянно поддерживаемом давлении в обратном коллекторе. Ну и температурный режим, который как я уже сказал - поддерживается числом горелок на котлах. ПТВМы, в общем.

[Галиев]

Не совсем понятно, у вас качественное регулирование отпуска тепла в сеть или количественное? Обратка - статика, подача не должна меняться при постоянной присоединенной нагрузке.

[den.mgn]

Я бы разделил насосы на две группы: одной группой надо было бы обеспечивать номинальный расход теплоносителя через котлы, а второй группой подмешивать теплоноситель из обратного трубопровода в коллектор после котлов, обеспечивая гидравлику сети. Таким способом обеспечивается снижение гидравлических потерь через котлы, а значит и снижается расхода электроэнергии.

[Смит]

Предполагается на крупной районной котельной внедрить систему управления сетевыми насосами.
Насосов – к примеру -5 шт. , Q/H=1250/140, 630 кВт с двигателем 6кВ. Предполагается решить вопрос регулировки и задачи общего гидравлического режима для тепловой сети установкой одного частотного регулятора на одном(1) насосе.

Насосы одинаковые?
Насколько я понимаю, в такой конфигурации можно всего лишь перераспределять расход между управляемым насосом и остальными...

[Ludvig]

По простому, один насос на частотник, остальные по-вкусу.

[Смит]

Согласен с тем, что насосы должны быть "котловые" (безо всяких частотников) и сетевые:

Я бы разделил насосы на две группы: одной группой надо было бы обеспечивать номинальный расход теплоносителя через котлы, а второй группой подмешивать теплоноситель из обратного трубопровода в коллектор после котлов, обеспечивая гидравлику сети.

[ruben]

Спасибо за грамотные ответы
Ну первое - реконструировать трубопроводы и менять схему - слишком накладно. Насосы - только сетевые, качают воду с общего подающего коллектора котлов (их - к примеру 5ть по 50 Гкал/час) в подающие коллекторы котельной. Котловых насосов нет.
Тут вариант один - распределение нагрузки между насосами. На сетевые насосы будут устанавливаться приборы диагностики и сниматься информация по перепаду на насосы, давление на нагнетании, электрические характеристики и т.д. Установлены шайбы на общих выходных коллекторах ну и на каждом котле.
Но как автоматизировать порядок распределения нагрузки между сетевыми насосами, не оснащенными частотником? Как автоматизировать подбор насосов? Конечно, все насосы одинаковые. Но практика эксплуатации да и смысл подсказывает, что общий вклад каждого насоса в задаваемое давление разнится. Тут и разное исполнение, разные сопротивления ну и т.д.
Цель вообще то - какие насосы включать в базовый режим и какое положение задвижек на нагнетании установить (без подбора оператором, ну как бы теоретически), имея задаваемое диспетчером давление в подаче. При условии работы одного насоса в режиме частотного регулирования

[Смит]

на крупной районной котельной

качают воду с общего подающего коллектора котлов

Насосы на выходах котлов - такое бывает даже в "крупной районной котельной"?

как бы теоретически), имея задаваемое диспетчером давление в подаче.

Зная заданный перепад давления на выводах котельной?
Если теоретически, то для этого нужны характеристики насосов "расход-напор", Kv сопротивлений в контурах котельной и Kv теплосети.

[испытатель]

4+1ЧРП

[Смит]

А сила тока у электродвигателей измеряется?

[ruben]

А сила тока у электродвигателей измеряется?

Конечно

Кстати я немного ошибся - только посмотрел схему - насосы работают на единый напорный коллектор перед котлами, далее нагретый теплоноситель поступает в теплосеть ну сути это не меняет

Зная заданный перепад давления на выводах котельной?
Если теоретически, то для этого нужны характеристики насосов "расход-напор", Kv сопротивлений в контурах котельной и Kv теплосети.

Именно так.

Расчетным путем это сделать можно и нужно. Но хотелось бы создать систему основанную на расчетном и самообучающем принципе работы. В этом то и фишка

[Смит]

По-видимому, нужны будут зависимости "расход - сила тока" и "расход - кпд агрегата"...

[ruben]

По-видимому, нужны будут зависимости "расход - сила тока" и "расход - кпд агрегата"...

Только регламентированные. Да, есть
На какой аппаратной платформе это все можно построить и какая логика построения?
To Ludvig По вкусу - имеется в виду по желанию оператора. Это понятно. Но хотелось бы более точно иметь прогноз по параметрам

Сообщение отредактировал ruben - 12.1.2017, 12:30

[A.R.]

Перед тем, как за такое дело браться, надо было убедиться, что оно вообще возможно.
Для этого надо всего ничего: миллиметровка, лекало и нормальный учебник по гидравлике тепловых сетей (например, Е.Я. Соколова).
Рисуете результирующую характеристику работающей группы насосов и определяете, сколько же на необорудованных ЧРП дросселировать нужно.
Правда, для этого и другие данные потребуются: диапазоны изменения расходов и давлений подающей и обратной во всех возможных режимах работы источника.
Надеюсь, что о параллельной работе речь у Вас не идёт.
Тогда немного посложнее всё окажется.
Не факт, что Вам удастся весь диапазон расходов только одним насосом с ЧРП покрыть.
Возможно, придётся и нерегулируемые насосы включать/выключать.
При этом и положении дросселирующих задвижек надо будет менять.
Без участия персонала вряд ли это получится.
Кстати, а экономику данного решения просчитывали?
На частотниках вы сэкономили, а на электроэнергии переплачивать будете.

Сообщение отредактировал A.R. - 12.1.2017, 14:16

[Ludvig]

To Ludvig По вкусу - имеется в виду по желанию оператора. Это понятно. Но хотелось бы более точно иметь прогноз по параметрам

Полагаю, параметры сети не столь часто меняются, чтоб лепить каскад. Достаточно вывести параметры сети оператору, пусть сам решает. Коммутацию частотника с каждым насосом лучше не предлагать, электрики станут неадекватными.

[Смит]

Насосов – к примеру -5 шт.

Думаю, что с тремя насосами разобраться несложно.
Можно построить "поверхность" из зависимостей "расход насоса - потребляемая мощность". Можно - семейство характеристик, например так:
"у насоса с частотником расход 100 м3/ч; строим график мощности, потребляемой двумя обычными насосами при изменении перераспределения между ними оставшегося расхода",
"у насоса с частотником расход 200 м3/ч; строим график мощности, потребляемой двумя обычными насосами при изменении перераспределения между ними оставшегося расхода",
...
"у насоса с частотником расход 1200 м3/ч; строим график мощности, потребляемой двумя обычными насосами при изменении перераспределения между ними оставшегося расхода".
Дальше нужно выбрать вариант наименьшего потребления мощности.
Если расходы воды у насосов не измеряются, то по найденным рабочим точкам нужно определить силу тока у обычных насосов. Затем выставить её путём пошагового поочерёдного открывания выходных задвижек.

Как быть с пятью одновременно работающими насосами - не знаю...

Сообщение отредактировал Skaramush - 12.1.2017, 19:15

Причина редактирования: По просьбе автора

[испытатель]

Для того насоса, который будет с ЧРП на векторнолм принципе - даже не стоит терять время такие кривые строить.

[ruben]

Спасибо. Буду думать

[Смит]

Для того насоса, который будет с ЧРП на векторнолм принципе - даже не стоит терять время такие кривые строить.

Согласен.
Тем более, что для сетевых насосов векторное управление на*** не нужно. Да и строить кривые я предлагал для "обычных" насосов.

[A.R.]

Для всех насосов строить характеристики можно и нужно.
Надо только не забывать, что у насоса с ЧРП при изменении частоты характеристика изменяется эквидистантно.
В результате, при уменьшении оборотов например, нерегулируемые насосы могут уйти за пределы рабочей зоны и надо будет поджать напорные задвижки.
В графическом виде это всё прекрасно видно.

[A.R.]

Кстати, надо не забывать и о некоторых других моментах.
Типа давления за котлами.

[Valiko]

Чёт много науки Нужна статистика - какой расход воды в сеть за определённый период (например, за год, в разные времен года). И это расход поддерживать (задавать и регулировать)
ЗЫ. Рубен, если не секрет, черкни в личку (или звякни), где это 6кВ на насосах? Может мы у одной кормушки?

[A.R.]

...И это расход поддерживать (задавать и регулировать) ...

Расход сетевой воды источником не задаётся и не регулируется.

[Valiko]

это (походу) теплосеть. В случае если для проведения работ отключается-подключается дом (дома), меняется сопротивление и ДАВЛЕНИЕ. а расходом это можно регулировать

[Смит]

это (походу) теплосеть.

А по какому ходу?

если для проведения работ отключается-подключается дом (дома), меняется сопротивление и ДАВЛЕНИЕ. а расходом это можно регулировать

Вы уже так делали?
Что в таких случаях используется в качестве "генератора расхода"? Сетевой насос, управляемый частотником по расходу?

[Valiko]

В таких случаях человек крутит задвижку за сетевым насосом. И(теоретически) меняет расход, развиваемый эти самым нсосом

Сообщение отредактировал Valiko - 13.1.2017, 13:53

[Смит]

В таких случаях человек крутит задвижку за сетевым насосом. И(теоретически) меняет расход, развиваемый эти самым нсосом

Всё понятно. А то я уж думал, что услышал "новое слово" в теплоснабжении...

[A.R.]

Поясняю: никаким кручением задвижки расход не определяется.
Расход определяется только потребителями.
Сколько им надо, столько они и возьмут.
Включение/выключение дома - хороший этому пример.