Котел на твердом топливе (опилки), вопросы по автоматизации Опции

[Roilgo]

Добрый день форумчане! Хотелось бы услышать вашие советы по следующим вопросам..
Делаем проект автоматизации котла по сжиганию древесных опилок. Ситуация стандартная, руководство убедило заказчика что мы уже "100 котлов таких запустили", на деле же никто понятия не имеет как должно всё работать. Руководствуемся только СНиПами, в частности СНиП II-35-76. "Картинку" котла привожу ниже, снял с уж в принципе готовых SCADA-экранов. Если вкраце, то топливо подается на наклонный конвейер, дальше в бункер, откуда посредством наклонной и горизонтальных решеток попадает в топку где и сгорает. Собственно, не совсем ясны следующие моменты:

1. Регулирование уровня в барабане котла. Из предыдущего проекта этой котельно выдернули вот что:
"Регулятор получает сигналы от датчиков расхода питательной воды Fпв ,
расхода пара от котла Fп , уровня воды в барабане котла Lбар и
сравнивает их с заданием по формуле :
x= (Fпв - Fп)*k4 + Lбар - Zл,
*где, Z - задание регулятору (0 мм),
*к4=(1,33 мм3 * мм/т).
Сигнал рассогласования воздействует на регулирующий клапан основной питательной
линии по ПИ закону, причем, если сигнал рассогласования (x) отрицательный, то
регулирующий клапан открывается, если положительный, то закрывается."
Формула, если честно, вводит немного в тупик, особенно если учитывать в её программной реализации ещё ещё два постоянных коэффициента, на которые предварительно умножаются Fпв и Fп. Может у кого есть более корректная, или просто понятное описание, как регулировать этот уровень?

2. Регулирование давления в барабане в случае работы на том же газе вопросов не вызывает, но как быть с движением и сжиганием твердого топлива. Поначалу решил, что нужно изменять время пауз между их движением "вперед/назад" ну и соотв. подавать больше из бункера, благо шнековый питатель управляется четырмя ЧРП. Но тогда остается неясным вопрос с подачей горчего и холодного воздуха для сжигания, всё же тут не соотношение газ/воздух, разве что строить кривые соотношений и менять ступенчато.. (на датчике СО2 заказчик решил сэкономить). Но прочитал тут на форуме, что интенсивность нагрева можно регулировать просто воздухом.. Хотелось бы услышать совет)

3. Нужно ли регулировать температуру пара на выходе и если да то как? Так понимаю она так же зависит от интенсивности сгорания топлива.

Заранее прошу за столь наивные по меркам этого форума вопросы, сам работаю преимущественно в бумагоделательной области и металлургии, всё что приходилось делать для котлов до сегодняшнего дня - это автоматизировать систему розжига газовых горелок.

Сообщение отредактировал Roilgo - 17.7.2012, 17:00

Прикрепленные файлы

 _______.jpg ( 732,7 килобайт ) Кол-во скачиваний: 79

 

[Roilgo]

Добрый день форумчане! Хотелось бы услышать вашие советы по следующим вопросам..
Делаем проект автоматизации котла по сжиганию древесных опилок. Ситуация стандартная, руководство убедило заказчика что мы уже "100 котлов таких запустили", на деле же никто понятия не имеет как должно всё работать. Руководствуемся только СНиПами, в частности СНиП II-35-76. "Картинку" котла привожу ниже, снял с уж в принципе готовых SCADA-экранов. Если вкраце, то топливо подается на наклонный конвейер, дальше в бункер, откуда посредством наклонной и горизонтальных решеток попадает в топку где и сгорает. Собственно, не совсем ясны следующие моменты:

1. Регулирование уровня в барабане котла. Из предыдущего проекта этой котельно выдернули вот что:
"Регулятор получает сигналы от датчиков расхода питательной воды Fпв ,
расхода пара от котла Fп , уровня воды в барабане котла Lбар и
сравнивает их с заданием по формуле :
x= (Fпв - Fп)*k4 + Lбар - Zл,
*где, Z - задание регулятору (0 мм),
*к4=(1,33 мм3 * мм/т).
Сигнал рассогласования воздействует на регулирующий клапан основной питательной
линии по ПИ закону, причем, если сигнал рассогласования (x) отрицательный, то
регулирующий клапан открывается, если положительный, то закрывается."
Формула, если честно, вводит немного в тупик, особенно если учитывать в её программной реализации ещё ещё два постоянных коэффициента, на которые предварительно умножаются Fпв и Fп. Может у кого есть более корректная, или просто понятное описание, как регулировать этот уровень?

2. Регулирование давления в барабане в случае работы на том же газе вопросов не вызывает, но как быть с движением и сжиганием твердого топлива. Поначалу решил, что нужно изменять время пауз между их движением "вперед/назад" ну и соотв. подавать больше из бункера, благо шнековый питатель управляется четырмя ЧРП. Но тогда остается неясным вопрос с подачей горчего и холодного воздуха для сжигания, всё же тут не соотношение газ/воздух, разве что строить кривые соотношений и менять ступенчато.. (на датчике СО2 заказчик решил сэкономить). Но прочитал тут на форуме, что интенсивность нагрева можно регулировать просто воздухом.. Хотелось бы услышать совет)

3. Нужно ли регулировать температуру пара на выходе и если да то как? Так понимаю она так же зависит от интенсивности сгорания топлива.

Заранее прошу за столь наивные по меркам этого форума вопросы, сам работаю преимущественно в бумагоделательной области и металлургии, всё что приходилось делать для котлов до сегодняшнего дня - это автоматизировать систему розжига газовых горелок.

Сообщение отредактировал Roilgo - 17.7.2012, 17:00

Прикрепленные файлы

 _______.jpg ( 732,7 килобайт ) Кол-во скачиваний: 79

 

[Галиев]

Я зксплуатировал ДКВр 6,5/13 ПМ, конструктивно отличается от Вашего устройством топки.
По поставленным вопросам отвечу следующее (как было на моем котле):
- уровень воды в верхнем барабане отслеживает датчик перепада +/- 6,3 КПа, с аналоговым сигналом, ПИД-регулятор (контроллер) обрабатывает сигнал и, управляет питательным клапаном. Такая схема работает на наших котлах (Ешка не в счет, там по электродам) с незапамятных времен. Меняются ПИД-регуляторы и датчики, в сторону надежности.
- производительность (сиречь, давление пара) зависит от количества подаваемого воздуха. В правилах по котлонадзору есть пункт, касательно автоматики безопасности твердотопливных котлов, в котором говорится, что при аварийно низком уровне воды в верхнем барабане должны отключаться тягодутьевые устройства. На моей практике такое было, при этом топка становиться абсолютно темной.
- Пароперегревателя в Вашей схеме нет, и температура пара будет зависить от его давления, см. Таблицу свойств пара и горячей воды.

[Roilgo]

С 1-м пунктом понятно, будем пробовать сначала обычный регулятор по уровню в барабане.

По 2: я так понял, что производительность можно менять исключительно изменением количества подаваемого воздуха? Расход твердого топлива при этом не меняется?

Температура зависит от давления, значит просто достаточно настроить регулятор давления на определенную величину, соответствующую нужной нам температуре и следить за корректностью его работы?

[Галиев]

По 2: я так понял, что производительность можно менять исключительно изменением количества подаваемого воздуха? Расход твердого топлива при этом не меняется?

Расход топлива, в нашем случае, зависит от объема подаваемого воздуха.
Нужно форсировать котел - увеличиваете дутье, соответственно больше выгорает топлива, и наоборот.

Нужен пар с определенной температурой (не перегретый) - настраиваете автоматику котла на поддержание соответствующего, по таблице насыщения, давления. Но! Насколько потребителю пара критично некоторое "гуляние" давления? Сможет ли буржуйский котел обеспечивать требуемую точность? Зависание топлива, зашлакованность, топливо с нерасчетной влажностью, калорийностью, мерзлое, все это влияет на производительность и, как следствие, трудности с постоянным давлением пара.
Возможен следующий вариант: - на паропровод к потребителю (особо "капризному") ставите редуцирующий клапан, который будет отрабатывать стабильное, постоянное давление, а котел настраиваете на несколько бОльшее давление.

[Roilgo]

Спасибо за ответы!!
Я так понимаю, что потребителю (производство, не турбина) критичен расход, для этого мы ставим главную паровую задвижку, которая его и регулирует. Соответственно, как только производство начинает брать больше пара, расход падает, регулятор отрабатывает, задвижка открывается и как результат падает давление в барабане котла. Вот его и нужно поддерживать увеличением дутья? При чем и холодного и горячего воздуха?

[Галиев]

Не много не так.

[Галиев]

Не много не так.
ГПЗ - главная паровая задвижка есть запорный орган на штуцере отбора пара от котла, регулирование не выполняет, другие задачи.
По потребителям пара лучше дайте инфу, что-то криво.
Судя по Вашей схеме, на дутьё подаётся только нагретый воздух, а другого и не надо.

[kip1902]

Дымосос ,вентилятор острого (холодного ) и подколосникового (горячего ) дутья работают от ЧПР ? 4 заслонки на подколосниковом дутье , ручное управление или МЭО ? Для чего маслостанция , движение наклонных и горизонтальных решеток ? Соотношение топливо / воздух и острое / подколосниковое дутье у нас сильно влияют на работу котла . Богато котел датчиками обвешан . НА дымосос можно поставить регулятор разряжения ,на опилках лишним не будет . Смотрите паспорт котла , многое понятно будет .

[Roilgo]

Дымосос, оба дутьевых вентилятора и 4 шнековых питателя работают от ЧРП. Заслонки на горячем воздухе с МЭО, т.е. с регулируемым давлением. Две маслостанции, одна да, на движение наклонных и горизонтальных решеток, вторая для цилиндров "живого дня" - загрузка топлива на наклонный конвейер.
Датчик разряжения в топке котла, соотв. такой же и контур регулирования - он как раз вопросов не вызывает..

Назвать регулирующую задвижку на паропроводе главной паровой походу поторопился, в понедельник буду дергать тех, кто "рисовал" проект. Но датчик расхода за ней, как я понимаю, нужен именно чтобы регулировать паропроизводительность котла.

[Галиев]

В котле еще газовая горелка стоит, для подсветки топки, если не ошибаюсь?

[Roilgo]

Только сжигание твердого топлива, ГГ точно нету) С ней мне было бы проще и привычней

[REMBO]

Только сжигание твердого топлива, ГГ точно нету) С ней мне было бы проще и привычней

Уважаемый Roilgo! А что тогда на схеме за оборудование желтого цвета с желтой подводящей трубой? Не горелка? Не для подсветки?

[Roilgo]

Уважаемый Roilgo! А что тогда на схеме за оборудование желтого цвета с желтой подводящей трубой? Не горелка? Не для подсветки?

Вентилятор возврата уноса, скорее всего неверно расположен на мнепосхеме, должен быть ниже. Горелка обычно с газовым блоком идёт, но ничего подобного проектом не предусмотрено.

[Галиев]

...скорее всего неверно...

...Вы предполагаете об вентиляторе возврата (зачем) уноса (чего - золы?).

[Roilgo]

Я не предполагаю, а это именно венитилятор возврата уноса золы. Не уверен просто что верно расположил его на картинке и должен быть ниже. Что-то вроде такого, http://www.tekp.ru/vvu

[Галиев]

С Вашего позволения выскажу свои сомнения. Возврат уноса золы, скорее всего необходим при слоевом сжигании низкокачественного угля с большим содержанием мелочи (в интернете начитался). Именно эту "мелочь" и возвращают в топку для дожигания. При сжигании древесной дробленки, щепки, опилок -- вся "мелочь" выгорит в топке на раз-два. Мы пыль от аспирационной установки сжигали, так она еще в бункере "хлопала". Поэтому, я не вижу смысла закидывать в топку зольный остаток, котел потом чистить труднее будет.
Порекомендую Вам указать в поясниловке, что нельзя использовать в качестве топлива отходы производства, например - фанеры, содержащие негорючий клей -- отбойниками не разобьешь "бетон", получившийся из смеси клея и золы.

[bikz]

Это на топке Померанцева производительностью можно управлять только воздухом (топливо само сыпется по мере прогорания). В Вашем случае необходимо синхронизировать подчу воздуха и топлива. Возврат уноса нужен, в том числе и как вторичное дутье.

[lentyai]

я бы вернулся к основным вопросам. во-первых регулирование уровня. насколько я понял, пар идет на технологию и расход пара регулируется задвижкой по командам со стороны потребления. что там за производство? насколько резкие там изменения расхода? я смутно догадываюсь что ваша формула учитывает резкие изменения расхода пара (там присутствует кроме отклонения уровня разность расхода ПВ и пара). например при резком открытии регулирующей задвижки увеличивается расход пара, падает давление в барабане, вскипает уровень (растет) - надо в первый момент быстро увеличить подачу ПВ чтобы просадить уровень - кажется так - т.е. сигнал рассогласования должен получиться отрицательный. т.е. возможно в вашем случае регулирования уровня чисто по уровню окажется недостаточно.

во-вторых регулирование давления в барабане = расхода топлива. как регулировать твердое топливо при резких изменениях паропроизводительности? при слоевом сжигании резкое изменение можно отработать воздухом, при этом регулятор топлива не должен отрабатывать синхронно, а с некоторой задержкой что-ли. посмотрите что там в старом проекте на этот счет.

[Roilgo]

я бы вернулся к основным вопросам. во-первых регулирование уровня. насколько я понял, пар идет на технологию и расход пара регулируется задвижкой по командам со стороны потребления. что там за производство? насколько резкие там изменения расхода? я смутно догадываюсь что ваша формула учитывает резкие изменения расхода пара (там присутствует кроме отклонения уровня разность расхода ПВ и пара). например при резком открытии регулирующей задвижки увеличивается расход пара, падает давление в барабане, вскипает уровень (растет) - надо в первый момент быстро увеличить подачу ПВ чтобы просадить уровень - кажется так - т.е. сигнал рассогласования должен получиться отрицательный. т.е. возможно в вашем случае регулирования уровня чисто по уровню окажется недостаточно.

во-вторых регулирование давления в барабане = расхода топлива. как регулировать твердое топливо при резких изменениях паропроизводительности? при слоевом сжигании резкое изменение можно отработать воздухом, при этом регулятор топлива не должен отрабатывать синхронно, а с некоторой задержкой что-ли. посмотрите что там в старом проекте на этот счет.

потребитель производит дверные блоки, деревянные погонажные изделия, плиты МДФ. каким образом там используется пар не знаю, с данной технологией не знаком. исходя из структуры СУ расход пара задаёт оператор ТЭС, но предполагаю, что при изменении потребления регулятор должен отработать и просто поддерживать заданный расход. при этом изменится давление а барабане и как следствие уровень. наверно лучше исходить из возможных резких изменений расхода пара и данная формула действительно имеет место быть. будем выяснять на наладке)

с регулированием давления пока не понятно, кто-то говорит достаточно изменить дутьё, кто-то что нужно согласовывать с изменением подачи топлива.. глянул старый проект - там регулировалось вручную. да и на воздухе судя по всему были ручные же шибера. если ограничиться только дутьем, то ещё можно прицепить и настроить стандартный регулятор по давлению. но вот с привязкой к подаче топлива придется подбирать и настраивать какой-нибудь шаговый, который опять же в силу различного качества топлива и без датчика СО2 окажется не сильно надежным.. мне так кажется(

[kip1902]

Попробуйте регулятор нагрузки (топлива ) с импульсом по теплу . Давление в барабане держит нормально при резкопеременном расходе пара .
Загадочный желтый вентилятор , откуда воздухозабор ? Можно предусмотреть регулятор давления воздуха подколосникового дутья . Чтобы перед заслонками
давление воздуха было стабильным .

[Roilgo]

Попробуйте регулятор нагрузки (топлива ) с импульсом по теплу . Давление в барабане держит нормально при резкопеременном расходе пара .
Загадочный желтый вентилятор , откуда воздухозабор ? Можно предусмотреть регулятор давления воздуха подколосникового дутья . Чтобы перед заслонками
давление воздуха было стабильным .

Нет, желтый это вентилятор возврата уноса вроде такого http://www.tekp.ru/vvu , просто неудачно нарисован))

Голубой вентилятор - воздух для горячего дутья, фиолетовы - холодное. Оба с ЧРП, но горячий воздух ещё и зонально регулируется по давлению..

Можно подробней про регулятор с импульсом по теплу? Обычный шаговый, что б увеличивал объем подаваемого топлива (изменение простоя решеток и толкателя в крайних положениях)?

Просто сам я автоматчик программист, но по данному проекту приходится работать без технолога и внятных алгоритмов управления процессом(

Сообщение отредактировал Roilgo - 9.8.2012, 17:26

[kip1902]

Количество тепла , выделившегося в топке ,с достаточной степенью точности определяется как сумма сигналов ,пропорциональных расходу пара и скорости изменения давления в барабане котла.
Регулятор нагрузки по давлению в барабане с коррекцией по расходу пара . У нас выход регулятора воздействует на дутье . Дутье на подачу топлива . С питателем на решетках не знаком .
Ничего внятного про него в Инете ,кроме рекламы ,не нашел . У вас еще дутье очень интересное . Случайно не высокотемпературный кипящий слой ?
Почитайте книги автоматике котла ,много вопросов снимется .