Здравствуйте уважаемые! Я инженер-наладчик на заводе. Завод имеет котельную (2 угольных котла + 2 сетевых насоса + 1 аварийный насос + нагрев горячей воды) Начальство желает поставить на дымососы (950W + 1500W) и на дутьевые частотные преобразователи, чтобы оптимизировать горение. В связи с этим у меня вопрос: от чего зависит количество вдуваемого и выдуваемого воздуха из котла, и как его контролировать. Я читал что нужны датчики кислорода на выходе, датчики разряжения и датчики давления воздуха, но не понимаю по какой "формуле" их показания увязаны с температурой воды и горением угля. Плюс ко всему хочется собрать что-нибудь очень элементарное, желательно без микроконтроллеров - лучше на голом аналоге и реле. Может кто сможет посоветовать элементарную схему. Заранее спасибо.

Если с компом есть хотя бы минимальный опыт общения - забывайте про голый аналог, и ставьте ПЛК на свой выбор. Программируемые реле, и программируемый аналог.

У нас на каждом углу продаются системы автоматизации Овен, я поизучал эту тему, но эти блоки просто программно связывают сигналы датчиков с включением реле, однако остается открытым вопрос о программе, то есть мне ни о чем не говорит количество, скажем недосженного кислорода на выходе котла: надо ли мне от этого увеличивать выдув или вдув, или вообще закрыть шиберы...

Определитесь с выходными параметрами, что именно Вы хотите контролировать, температуру воды? Соответственно от чего она зависит, от температуры в печи, от чего температура в печи зависит ... и т.д., ну и в общем то читайте литературу, там зависимости приведены.
И собственно, что именно хочет начальство от внедрения двух частотников, если этим процесс "оптимизации" автоматизации не ограничется?

Начальство хочет, чтобы уголь лучше горел и прогорал, при этом чтобы тепло в трубу не выходило. Как на зло в интернете очень мало написано про малые угольный котлы - все либо про ТЭЦ либо про газовые.

Думаю надо купить датчик разряжения, выявить опытным путем разряжение при котором получается лучшее отношение расход угля/температура воды и стараться с помощью частотника и датчика поддерживать разряжение в котле.
Поправьте меня, если я ошибаюсь.

Я конечно не в теме про угольные котлы, но желательно логику реализовывать на ПЛК (возможно и ошибаюсь).
Например, доставка угля в печь, ручная (лопатой, совком, ладошками и др. подручными способами) или автоматическая (конвеерной линией, дозаторами и т.п.)? Будет ли контроль количества загружаемого угля и как он будет связан с разрежением? Если на этапе загрузки угля будет передозировка или недогруз угля в печь то при контроле только разрежения не произойдет ли охлаждение печи? Угольные печи, они же очень инерционные.
В Вашем случае Вам проще понять технологию работы Ваших котлов и возможно разбить на этапы (например: пусковой, рабочий, остановка) и сделать управление двигателями в ручном и автоматическом режимах. Автоматический режим будет когда печь находится на этапе рабочий.
Возможно вообще нет смысла в частотниках в этих печах или их использовать для защиты двигателей и дистанционного управления частотой вращения?

Если хотите поржать - задайте этот вопрос ("по какой "формуле" их показания увязаны") на форуме тепломехаников. В конце-концов это (на самом деле) объяснить Вам сможет только тепломеханик, на никак не приборист.
По-теме: нужно провести "натурные" измерения, поприкрывать воздух и трубу в-ручную задвижками. В результате этого простого, но нелёгкого инженерного труда, нужно получить понимание, "как дышит" конкретно Ваша тепловая установка. А когда есть понимание чего добавить (воздуха или тяги), чтоб температура росла или падала, то дальше - дело техники. Тогда и о конкретной схемотехнике можно разговаривать.
Важное замечание: в Вашей котельной ОБЯЗАТЕЛЬНО должна быть работоспособная система контроля по угарному газу (СО). Иначе, при увеличении/уменьшении воздуха на горение (т.е. фактически - регулировании недожога), можно реально и дуба врезать...

Могу поделиться опытом по котлам на газу.
Разряжение в топке (зависит от оборотов дымососа) для большинства котлов - величина постоянная, точнее должна быть постоянной на всех нагрузках котла. Т.е. берём частотник с ПИД регулятором (а сейчас почти все их имеют). Задаём ему держать разряжение в топке. Обратная связь - датчик разряжения в топке. (надеюсь понятно выразился).

По вентиляторам немного сложнее. Мы (на больших котлах) при наладке экспериментальным путём снимали кривую - топливо воздух. В ручную ступенчато меняли подачу газа и подбирали оптимальное количество воздуха, измеряя переносным газоанализатором уходящие газы. Эту кривую забивали в ПЛК, который управлял подачей воздуха в котёл (частотник или рег. возд. заслонка). В вашем случае это не подойдёт, я так понимаю, так как нет информации о мгновенном расходе угля (или есть?) и программирования вы не желаете. Можно попробовать сделать и аналогично дымососам. Частотник с регулятором. Задание регулятору - кислород в уходящих газах. Обратная связь с датчика содержания кислорода в уходящих газах.
Схемы тут тогда простейшие. Основная "сложность" - настройка частотников.
Главное понимать - задание и обратная связь должны быть ы одном масштабе.

Надеюсь, что смог понятно выразится))

Котлы у нас обычные с топкой.
Вообще работа происходит следующим образом: Узбеки разжигают котел, накидывают лопатой угля из кучи, включают поддув и дымососы, когда все разгорелось, поддув и дымососы глушат и смотрят - если дым валит в котельную - включают один дымосос и идут смотреть телевизор пока не прогорит уголь, после чего закидывают очередные несколько лопат. При этом понятно, что треть угля не догарает, а треть выдувает в трубу вместе с теплом.
Я готов мириться с недогаром (уголь мы как-никак хреновый покупаем, а иногда не только углем топим, а еще деревоотходами всякими), а вот от выдувания драгоценного тепла наружу меня сильно коробит. Малый дымосос (950W) довольно хорошо вытягивает, а шибером трудно нужную вытяжку регулировать.


Я в принципе к этому и пришел. Хотя еще теплилась надежда, что существует чудесная универсальная функция, в которую можно вставить объем котла, нужную температуру, расход угля и получить значение необходимого разряжения в топке)


Я Вас понимаю, поскольку имею опыт работы с частотниками (автоматизировал мостовые краны )
Отличная мысль про ПИД регулятор - как я сам не догадался! Большое спасибо за совет.
А с поддувом я скорее всего заморачиваться не буду - оставлю как есть - пусть включают только при разжоге.

Простите за "правду жизни", но при "лопатами накидали и пошли чай пить" - ничегошеньки Вы реального не добьётесь...Потому, как "подкидывать" надо по-немногу и небольшими кусками (дробить надо больщие куски), при этом контролируя процесс горения и температуру. Нельзя "навалить кучу" и ждать два часа, пока она сначала "разгореться" не может,а потом "жарит со страшной силой". Надо "раскачегарить" до нужной температуры, а потом потихоньку подбрасывать - чтоб не остывало. Короче - кочегар должен реально работать "машинистом котельной установки", а не просто " подачей твёрдого топлива". Какие там алгоритмы придумывать, когда сам "процесс горения топлива" проходит неправильно...

Может быть, частотникам дымососов дать задание поддерживать постоянную величину разрежения в топке,
а частотникам дутьевых вентиляторов - концентрацию CO в дымоходе котла ?

Ну я щас тоже об этом думаю. Камнем преткновения стали датчики- если с датчиком разряжения примерно понятно, то датчик кислорода меня убивает. Думаю попробовать встремить лямбда-зонд автомобильный. Стехиометрия бензина и угля не сильно отличается, однако ловить десятые вольта которые он выдает для меня сущее мучение, у меня больше к силовухе душа лежит...

Поддерживать нужное разрежение в топке в вашем случае даст эффект. Причем при всех режимах работы котла. Больше ничего делать не надо узбеки сделают, а автоматика подкорректирует. Вентилятор вручную, больше воздуха , больше мощность, а разрежение прежнее. На СО надо наплевать

Единственный вариант здесь- регулятор разрежения в автомате по разрежению в ТОПКЕ, а вентилятор-вручную, потенциометром, - зависит от нагрузки. Можно ещё конечно вывести показания стационарного кислородомера и ориентировыаться по нему при задании количества воздуха. Но лучше купить отсортированный(фракцией орех), сухой уголь и тогда только с мех недожогом около 15% получите выигрыш.

Лямбда-зонд не прокатит. Точность будет никакая. А приспосабливать (термостабилизация, электроника, побудитель расхода или удлиняющая штанга и т.д.) – себе дороже.
Посмотрите стационарные, например у нас: Газоанализаторы ЭКОН: http://www.econ.obninsk.ru

Немного не так. Надо понимать, что под котла механизирован. Без воздуха уголь гореть не будет, но и не погаснет. Частотником(ами) следует по т-ре воды из котла управлять подачей, воздухом(если есть) и подом. А разряжение в котле регулируется традиционно.

можно поподробнее, как кривую заносить?
например,в s7-200?

У меня был аналогичный вопрос. Меня интересовала слаженная работа вентилятора и дымососа, то есть подача воздуха в топку и удаление отработаных газов из нее. Я думаю что должна быть какая-то гармоничная связь между этими двумя процессами для поддержания качественного горения и КПД. Но так конкретно на форумах никто не ответил. Я работаю машинистом мощных твердотопливных котлов пеллетных. Поэтому в процессе своих наблюдений за работой котла и горением я установил путем оборотов дымососа уровень разряжения в топке -100мм в.ст. и аналогично этой цифры установил +100мм в.ст -давление воздуха(наддува)- оборотами работы вентилятора. Просто не имея никаких расчетов ,формул и приборов, как говорится методом тыка. То есть посчитав что давление воздуха подаваемое вентилятором в топку котла должно соответствовать такому же разрешению в топке, для их гармоничной работы (циркуляции).

Дымосос должен удалять продукты горения, при этом автоматика регулирования должна поддерживать постоянное разрежение в топке котла. Разрежение - это, в первую очередь, для безопасности персонала котельной при эксплуатации негазоплотного котла.

Все оптимальные величины режимов эксплуатации котла, а также аварийно опасные должны быть указаны в инструкции по эксплуатации котла, в его оперативной режимной карте, в карте уставок автоматики безопасности.




Совсем не обучались своей профессии?

Моя профессия- "оператор газовой котельной", никаким боком не относится к моему вопросу в теме. Настройками, котлов и составлением режимной карты, занимаются совсем другие люди с другим направлением в обучении. Наше дело придерживаться тех параметров установленных ими, обозначенной в режимной карте. Другое дело что вы просто не знаете при каких условиях и какими специалистами(уходящими-приходящими)всё это устанавливалось 3года назад- (как следствие пофигизма). Даже наш начальник признался что в основном всё из пальца высосано- я имею в виду настройки и составление карты. А в документах по самому котлу есть просто технические характеристики. Ничего плохого не вижу в том что я пытаюсь разобраться в настройках и получить какие-то знания для себя из этой области.

Да я тоже в этом не вижу ничего плохого.

Удивляет только та сторона дела, что на работу с котлом попал человек, не знающий элементарные вещи: для чего нужен дымосос, а для чего дутьевой вентилятор...


Какое наименование у этого котла?

Можете выложить здесь его заводское руководство по эксплуатации?

Автоматика поддерживает уровень разряжения на 100мм в.ст.- путем изменения оборотов двигателя дымососа, это я уже сам установил, считая более менее нормальным для качества горения, но это все визуально. Хотелось бы знать более точные расчеты от которых можно отталкиваться. Или вы действительно считаете что работа дымососа и разрежение в топке, на качество горения не отражается, а основная функция- только не потравить людей задымлением?

По-моему даже маленькие дети знают назначение вентилятора и дымососа. А вот вы по-моему так и не поняли моего вопроса в теме. Меня интересует алгоритм их совместной работы, от которого зависит качество горения и КПД в целом. Может вы считаете что между их работой нет никакой связи, то представьте себе что один из них недостаточно функционирует или наоборот чрезмерно?!

Повторяю. Дымосос должен удалять продукты горения, при этом автоматика регулирования должна поддерживать постоянное разрежение в топке котла. Разрежение - это, в первую очередь, для безопасности персонала котельной при эксплуатации негазоплотного котла.
Но 100 мм вод. ст. - это черезчур много. Скорее всего, для Вашего котла достаточно будет 1-3 мм вод.ст.


Это не та ситуация, в которой стОит искать какой-то "алгоритм", "гармонию", "правило золотого сечения" и т.п.

Что должен делать дымосос, я уже написАл.
Что касается дутьевого вентилятора, то он должен создавать расход воздуха, соответствующий оптимальному сжиганию топлива. Для Вашего котла показателем этого, наверное, может быть дым: бесцветный, прозрачный, невидимый для глаза
летом и светло-серый или белый – зимой. Этот режим достигается повышением расхода воздуха при дыме с сажей.

Какое наименование у Вашего котла?
Можете выложить здесь его заводское руководство по эксплуатации?

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Я сейчас не работаю но у меня осталось фото панели датчиков. 2последних датчика это показататели работы дымососа и вентилятора. При таком раскладе котел работает вроде нормально. Если я установлю разрежения хотя бы на -50мм в.ст
то уже дым будет немного выдуваться вентилятором со всех щелей -из-за не достаточной вытяжки.
А определял- как вы сказали по цвету дыма и цвету пламени в топке. А котел называется КЗОТ-1500.

Это РЭ его?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла


Похоже, Вы правильно регулируете.

Разрежение - минимально достаточное для того, чтобы из щелей котла не шёл дым.

Давление воздуха - минимально достаточное для того, чтобы дым был бесцветный, прозрачный, невидимый для глаза летом и светло-серый или белый зимой.