Промышленные котлы необходимы для обеспечения граждан и предприятий теплом, электроэнергией и горячей водой, но они могут оказывать значительное влияние на эксплуатационные расходы и окружающую среду.
Повышениеэнергоэффективности, минимизация расхода топлива, увеличение прибыли при обеспечении безопасности и сохранении окружающей среды. Операторам необходимо оптимизировать процесс сжигания топлива в промышленных котельных.
Узнайте о решении в этой статье.
Котел - это закрытый сосуд, в котором нагревается вода или другая жидкость. Нагретая или испаренная жидкость выходит из котла для использования в различных нагревательных процессах или приложениях, включая производство электроэнергии, где пар под давлением используется для вращения турбины, нагрев для использования в качестве реагента или разбавителя в производственной емкости или нагрев для кондиционирования воздуха в зданиях.
Горелка котла сжигает топливо, подаваемое с воздухом, для получения пара. Необходимо регулировать соотношение воздуха и топлива, чтобы поддерживать постоянное соотношение смеси.
Однако в реальных условиях эксплуатации паровые нагрузки могут значительно и непредсказуемо изменяться во времени. Один или другой поток воздуха или топлива может отставать от потребности, что приводит к временному дисбалансу соотношения воздух/поток.
Слишком много топлива или слишком много воздуха могут вызвать проблемы с экологией и безопасностью, а также снизить энергоэффективность котла.
Недостаточное количество воздуха приводит к несгоревшему топливу (топливо, сажа, дым и угарный газ), а слишком большое количество воздуха приводит к потере тепла из-за увеличения потока дымовых газов, что снижает общую эффективность котла с точки зрения соотношения топлива и пара.
Многофункциональные технологические контроллеры для промышленных котлов: надежное, экономичное решение для регулирования горения вашего промышленного котла и поддержания ожидаемой эффективности работы.
Контроль горения с логикой "перекрестного ограничения соотношения" используется для предотвращения слишком богатого (слишком много топлива) или слишком низкого (слишком много воздуха) соотношения, подаваемого в горелку, при изменении условий эксплуатации.
Пример конфигурации контура управления с кросс-лимитной архитектурой показан на рисунке 1 (стр. 3).
Когда потребность в зажигании стабильна, соотношение воздух/топливо выравнивается путем регулировки коэффициента (× μ). Переключатель высокого отбора (селектор высокого отбора) и переключатель низкого отбора (селектор низкого отбора) блокируют текущие сигналы расхода воздуха/топлива, добавленные к положительному и отрицательному смещениям (+β, -β), от воздействия на каждый из регуляторов расхода.
Когда потребность в зажигании увеличивается (давление пара уменьшается), главный регулятор давления пара увеличивает свою мощность C, чтобы компенсировать это. В этот момент сигнал уставки на регулятор расхода топлива ограничен максимальным значением A (расход воздуха + β1) селектором низкого давления. Он увеличивается только на величину смещения β1, если только расход воздуха не увеличивается сильнее.
С другой стороны, селектор высокого уровня передает тот же сигнал C непосредственно на настройку соотношения (× μ), так что масса воздушного потока всегда увеличивается перед топливом, чтобы избежать выброса окиси углерода и несгоревшего топлива, что вредно для окружающей среды. В то же время она максимально ограничена значением D (расход топлива + β3), чтобы избежать потери слишком большого количества энергии из-за дополнительного нагрева воздуха, выходящего через дымоход. Таким образом, поток топлива и поток воздуха ограничивают друг друга и увеличиваются ступенчато.
Если потребность в зажигании уменьшается, селектор низкого уровня передает сигнал C, чтобы пропорционально уменьшить расход топлива, но расход воздуха не может опуститься ниже значения B (расход топлива -β2), управляемого селектором высокого уровня, поэтому масса потока воздуха всегда уменьшается вслед за расходом топлива, чтобы избежать появления черного дыма.
Модель PSC210 особенно подходит для использования в критических контурах управления, таких как котлы, благодаря функциям резервного и ручного управления.
Его обширные программные функциональные блоки для выбора сигнала, сложения/вычитания и умножения/деления в дополнение к ПИД-регулированию позволяют осуществлять сложное управление, например, соотношение с переопределением перекрестного лимита. Кроме того, он имеет возможность связи по протоколу Modbus/TCP для удаленного мониторинга и управления котлами из системы контроля SCADA.
Регулирование коэффициента сгорания с нейтрализацией перекрестных ограничений, доступное на многофункциональных ПИД-регуляторах серии PSC100/200, дает руководителям предприятий эффективный способ оптимизации работы парового котла. При этом снижается расход топлива и обеспечивается защита окружающей среды.
ПИД-регулятор используется для регулирования главного давления пара (P). MV (выходное значение) регулятора называется сигналом Boiler Master.
Главный сигнал котла подается в качестве SP (уставки) ПИД-регулятора для управления массой потока топлива. Стратегия перекрестного ограничения не влияет на управляющее воздействие при уменьшении SP, но ограничивает его в определенном диапазоне при увеличении SP.
Главный сигнал котла, умноженный на заданное соотношение воздух/топливо, используется в качестве ПИД-регулятора SP (уставки) для управления массовым расходом воздуха. Стратегия перекрестного ограничения ограничивает отклонение SP в определенном диапазоне в любом направлении, чтобы внезапное изменение режима работы не привело к неполному сгоранию, путем временной подачи дополнительного воздуха в горелку до восстановления равновесия. Поток воздуха увеличивается перед потоком топлива при более высокой потребности в воспламенении, и уменьшается за топливом при более низкой потребности.
ПриложениеКак оптимизировать горение и безопасность вашего промышленного котла?
Загрузите заявку и улучшите сгорание и безопасность вашего промышленного котла!
