Как оптимизировать горение и безопасность вашего промышленного котла?

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.


Как работает промышленный котел?

как работает промышленный котел

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.

как оптимизировать сжигание топлива в промышленном котле

Решение Fuji Electric для оптимизации сжигания топлива в котлах

решение fujielectric для оптимизации сжигания топлива в котлах

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.

 

многофункциональные технологические контроллеры fujielectric solution

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.

Многофункциональный контроллер процесса модели PSC210

многофункциональный контроллер процесса модель psc210

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.

Соотношение с командой для нейтрализации поперечных ограничений

КОНТУР РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПАРА

ПИД-регулятор используется для регулирования главного давления пара (P). MV (выходное значение) регулятора называется сигналом Boiler Master.

КОНТУР УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКОМ ТОПЛИВА

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.

КОНТУР УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ ПОТОКОМ

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.

пример схемы конфигурации контура управления en

Ваши преимущества с многофункциональными контроллерами процесса для сжигания топлива в промышленных котлах

Ваши преимущества с многофункциональным контроллером Fuji Electric
  • Оптимизация сжигания топлива в котле
  • Снижение расхода топлива
  • Сокращение выбросов загрязняющих веществ
  • Увеличение прибыли


fujielectric psc210 программируемый многоконтурный многофункциональный ПИД-регулятор горения

Многофункциональный, многоконтурный, программируемый ПИД-регулятор горения: модель PSC210

  • Оптимизация сжигания и экономия энергии
    Программируемые ПИД-регуляторы с расширенными функциями расчета

 

  • Идеально подходит для модернизации существующих приборов
    Компактный размер, совместимость с существующими системами

 

  • Простота в использовании и обращении
    Большой цветной графический дисплей и настройка на ПК

 

  • Высокая надежность для сложных условий эксплуатации
    Независимые функции управления, отображения и ввода/вывода

 

  • Сбор, анализ и оптимизация
    Связь по шине Modbus и хранение данных измерений



Повысьте энергоэффективность и прибыль, оптимизировав сжигание топлива в вашем котле уже сегодня!


Пикто скачать Приложение

Как оптимизировать горение и безопасность вашего промышленного котла?

Загрузите заявку и улучшите сгорание и безопасность вашего промышленного котла!

Скачать