15.04.2015

Обзор методов регулирования разрежения и напора воздуха в котельных



Сравнительный анализ такого рода наша компания проводит постоянно в ходе обследований деятельности разных котельных. Такой анализ необходим для выработки решений по увеличению эффективности работы котельных и оптимизации расходов на эксплуатацию и обслуживание.

В качестве регулирующих разрежение и напор воздуха автоматов в большинстве котельных на данный момент используются т.н. МЭО (механизм электрический однооборотный). Он работает по обратной связи с датчика давления.

На многих объектах такие регуляторы отсутствуют вовсе, так как проектировались они очень давно и не предусматривали автоматическое регулирование подачи воздуха под решетку или разрежения в топке котла. Регулировка таких параметров на этих объектах производится вручную - на определенное значение открываются или закрываются шиберы перед котлом и после котла. Результаты таких манипуляций отслеживаются "на глаз".

Как правило, расход топлива в таких котельных - значителен, а КПД очень мал. Необходимость в такой регулировке есть однозначно, но использование ручного метода сводит на нет все преимущества регулирования.

В данной публикации хотелось бы рассмотреть, все-таки, объекты, в которых используются автоматические методы регулирования с помощью МЭО. Этот метод имеет несомненные преимущества перед ручным методом, так как процесс перестает быть зависимым от оператора котла и реагирует на изменения регулируемого параметра быстрее, чем, к примеру, человек увидит или почувствует его изменение. В таких методах используется считанное значение сигнала обратной связи. Это значит, что наличие электронного блока управления обязательно.

На рисунке ниже представлен график воздействия процента открытия заслонки МЭО на регулируемый параметр (разрежение в топке).

Управляющее воздействие МЭО на разрежение в топке котла

Как видно из рисунка, при уходе разрежения за пределы уставки, заслонка либо открывается шире (при недостаточном разрежении), либо закрывается (при избыточном разрежении). В результате такого метода регулирования, как видно, имеется некоторая погрешность регулирования. Кроме того, механическая часть регулятора находится в постоянном движении, что способствует скорейшему износу механики и возможному выходу из строя.

Наша компания при обследовании котельных не раз наблюдала вынужденный переход на ручное управление шиберами по причине выхода из строя механизмов МЭО. Если в случае регулирования давления воздуха под решетку особых проблем нет, то с разрежением дело обстоит серьезней - в котельных с неисправными или отсутствующими регуляторами существует проблема загазованности. Персонал постоянно находится в агрессивной пыльной и пресыщенной продуктами горения среде, так как дымосос котла, вкупе с регулятором должны образовывать, в первую очередь, эффективную систему уноса дымовых газов. Процесс горения напрямую зависит от многих факторов, в том числе и интенсивности подачи воздуха под решетку. Поэтому, в первую очередь, в котельных должны работать механизмы регулировки этих параметров с моментальной реакцией на внешние возмущения (загрузка угля, снижение тяги и т.д.).

В свете вышесказанного, такие механизмы неэффективны с точки зрения недолговечности и неграмотной эксплуатации.

На данный момент на рынке существует альтернативное предложение по решению данной проблемы. Это преобразователи частоты. Преимущества использования т.н. частотников уже доказаны множеством примеров использования. В качестве альтернативы использования МЭО как раз и можно предложить преобразователь частоты. Среди его преимуществ надежность, отсутствие механических составляющих, мгновенная реакция на сигнал обратной связи, гибкие настройки, встроенный ПИД регулятор, экономичность. Об экономии электроэнергии с помощью преобразователей частоты написано немало статей. Кроме того, наша компания активно использует их в своих разработках. Мы настоятельно рекомендуем своим клиентам использовать их на своих производствах. В частном секторе использование частотных преобразователей так же оправдано.

Ниже представлена иллюстрация, показывающая результат работы регулятора разрежения на основе частотного преобразователя.

Управляющее воздействие преобразователя частоты на разрежение в топке котла

Как видно из рисунка, в качестве управляющего воздействия выступает частота сети, поступающая на двигатель дымососа. Частота меняется в зависимости от измеренного параметра (разрежения) - повышается при понижении разрежения, и понижается при повышении. Величину уставки разрежения можно установить с помощью настройки преобразователя частоты. При правильной настройке коэффициентов ПИД регулятора частотного преобразователя результатом воздействия может быть получен практически идеальный результат. Незначительные изменения регулируемого параметра неизбежны, так как всегда остаются внешние факторы, которые сложно предусмотреть. Но во всех случаях, применение частотных преобразователей вело к улучшению качества регулировки, а также к снижению потребления электроэнергии.

Регулировка разрежения в топке и давления воздуха вполне могут быть независимы друг от друга. Имеется в виду, что для регулировки разрежения может использоваться отдельный, независимый контур управления, а для давления под решетку - другой. Это дает свои преимущества, так как исключается привязка к одному блоку управления и при выводе из работы одного контура, второй остается работоспособным.

Самым правильным вариантом было бы комплексное оснащение автоматикой всей котельной . Эта система, как минимум, должна включать следующие узлы управления:

  • разрежение в топке;
  • давление воздуха;
  • подача топлива;
  • подготовка, подача и транспорт теплоносителя;
  • контроль параметров на предмет аварийных и предаварийных ситуаций и узел аварийной блокировки;

С помощью грамотно организованной системы управления вполне возможно увеличить КПД котельной, снизив потребление ресурсов и повысить качество продукции.

И использование преобразователей частоты позволяют сделать это просто и эффективно.

Наша компания представляет всю линейку преобразователей частоты отечественного производителя в диапазоне от 180 Вт до 90 кВт. Наши специалисты могут проконсультировать по вопросам использования преобразователей частоты.

Анисимов М.А.

ООО Монтаж автоматики

Просмотров: 2236
0 голосов
Всего комментариев: 5
0
1 Administrator   (03.12.2015 05:50)
Эффективная система управления позволяет сократить расходы не только на электричество, но и сократить расход топлива.

Имя *:
Email:
Код *: