Регулировка котла: регулировка давления, тяги и мощности

Содержание

регулировка давления, тяги и мощности

Оборудование, отвечающее за стабильную работу отопления, достаточно сложно устроено, оно не будет правильно и слаженно функционировать сразу после того, как аппарат достали с заводской коробки. Чтобы настроить газовый котел, большинство хозяев пользуются услугами специальных бригад, но в 99% случаев со специалистами этого дела не везет, поэтому я советую выполнять все манипуляции самостоятельно, либо пристально следить за тем, что делают рабочие.

Прежде чем вызвать ребят не будет лишним ознакомиться со всеми важными нюансами работы датчиков, корректировки настроек и температурных режимов.

СодержаниеПоказать

1 Проверка перед первым пуском
2 Розжиг
- 2.1 Проблемы при запуске
3 Как настроить газовый котел своими руками
- 3.1 Настройка зажигательного устройства
- 3.2 Как поднять или снизить давление
- 3.3 Как регулировать тягу в котле Vaillant
- 3.4 Настройка мощности
- 3. 5 Как изменить температуру
- 3.6 Как изменить температуру ГВС
4 Инструкция по эксплуатации

Проверка перед первым пуском

Если оборудование новое, то необходимости проверять налет на продуктах горения нет, желательно осмотреть вентиляцию и устранить лишний мусор из дымоходной трубы. В этих элементах я зачастую замечал скопление различных насекомых как мелких, так и крупных особей, они могут повлиять на продуктивность агрегата.

Открыть шибер дымохода до предела и проверить тягу. Если произвести манипуляции максимально внимательно, проблем не должно возникнуть. Но всю работу лучше производить последовательно и каждому моменту уделить нужное количество времени, всю работу проделать внимательно и скрупулезно, ведь от этого напрямую зависит безопасность.

Розжиг

Настройку регулятора горения я произвожу по такому принципу:

Если в системе есть отсекающие теплоноситель краны, стоит воспользоваться ими, либо слить жидкость со всей разводки.
Вместо специально продуманной заглушки вкручивается регулятор.
Система заполняется и горелку можно разжигать.
С помощью рукоятки необходимо найти нужное положение, соответствующее заданной температуре.
Пламя я регулирую до максимума, желательно добиться появления голубого сегмента.
Посредством специального вентиля необходимо убрать желтую часть огня.

Я советую ориентироваться по отметкам на маховике, потому что точные показания могут не отобразиться на регуляторе, это случается редко, но забывать о таком нюансе не стоит. Относительно температуры за окном также необходимо правильно действовать, летом это участок между низким и средним значением, а зимой посередине промежутка среднего и высокого деления.

Проблемы при запуске

К основным эксцессам, виновных в обязательной регулировке газового котла во время пуска, я отношу чрезмерную мощность оборудования. Зачастую при подборе горелки, превосходящей по важным показателям прибор небольшого размера, проблем не избежать. Это обосновано нехваткой воздуха, что приводит к скоплению сажи в дымоходной трубе, а пламя постоянно будет желтого оттенка.

Перепады давления я замечал очень часто, хотя на производительность этот фактор не сильно влияет, но дымоход постепенно засорится от выбросов топлива, что приведет к некорректной работе агрегата.

Как настроить газовый котел своими руками

С приборами, оснащенными горелкой вентиляторного типа проблем не будет, они настраиваются автоматически, при помощи встроенного блока. Но атмосферные элементы нужно регулировать самостоятельно, для произведения манипуляций потребуется набор ключей и специальный манометр.

Топливо на выходе не должно иметь давление, расходящееся с указанными цифрами в паспорте. Не менее важно используя газоанализатор произвести замеры в дымоходе, поток воздуха можно легко отрегулировать заслонкой. Во всех основных нюансах стоит разобраться подробно, я постараюсь максимально полно раскрыть суть манипуляций.

Настройка зажигательного устройства

Предварительный этап заключается в подготовке инструмента, все принадлежности для работы должны находиться под рукой, сюда входит:

Отвертки.
Плоскогубцы.
Мультиметр.
Набор рожковых ключей.

Прежде чем приступать к реализации задуманного, стоит снять клеммы, после запустить пилотную горелку, замкнув их плоскогубцами между собой. Сопротивление проверяется мультиметром, если показатели в пределах нормы, то не будет лишним прочистить датчик аккуратными движениями с помощью ваты со спиртом. В процессе я советую придерживаться цифр в 1-2 Ома, иначе о правильной работе говорить нельзя.

В некоторых случаях чтобы добиться хорошей настройки, не будет лишним проверить состояние термопасты, можно протереть соединение спиртом и собрать все элементы в обратном порядке. Регулировку получится произвести только в том случае, если все составляющие работают корректно.

Не нужно забывать алгоритм работы оборудования, если произойдет снижение тяги в дымоходной трубе, подача прекратится. Я советую новичкам максимально обезопаситься от неприятностей, а сделать это получится, только если существует автоматическая регулировка.

Как поднять или снизить давление

Повышенные показатели можно заметить по цвету пламени и функционированию горелки, я отмечаю несколько эксцессов при возникновении чрезмерного давления топлива:

Огонь красного оттенка.
Пламя выходит за границы элемента.
Тухнет и снова загорается.
При зажигании происходит хлопок или тактование.

Как только что-то подобное хозяин заметит со своим отопительным оборудованием, нужно незамедлительно отрегулировать клапаном sit систему подачи газа на котел.

Устройство клапана Sit Sigma

Произвести манипуляции достаточно просто, такие моменты я замечал при каждом начале отопительного сезона, простой в неработающем состоянии приводит к подобным эксцессам.

Кран, подающий ресурс есть в каждом доме, хотя его расположение может быть в разных местах. Именно с помощью этого приспособления получится уменьшить давление, существуют специальные устройства, которые называются регуляторами, их также стоит устанавливать на трубе подачи газа.

Когда ресурса заметно не хватает, то необходимо обратить внимание на теплообменник, зачастую это сопровождается нехарактерным для аппарата звуком. Элемент очищается вручную или применяются специально разработанные растворы.

Как регулировать тягу в котле Vaillant

Современные устройства я советую всем интересующимся, они способны автоматически регулировать тягу в пределах от 10 до 35 Па. Происходит как уменьшение, так и увеличение показателя в нужный момент, обратного потока воздуха получится полностью избежать в любое время года.

Но если производить манипуляцию без применения устройств, то добиться положительного результата получится, нарастив дымоходную трубу снаружи здания. Не стоит делать конструкцию максимально большой или маленькой, ведь при неправильном подходе могут появиться проблемы с выходом отработанных газов, а слишком высокие трубы достаточно тяжело прочищать.

Настройка мощности

Уменьшение показателей производится через меню на приборной доске, после чего стоит переходить к непосредственной регулировке циркуляционного насоса. Если проблему не получилось устранить, то я советую заменить горелку на модуляционную. Существует прямой способ снизить мощность, изменив расход газа, необходимо воспользоваться специальными кранами возле опуска и на подводе к котлу.

Увеличить значение можно таким способом:

Произвести настройку горелки на нужный показатель.
Закупить более мощный элемент.
Поставить форсунки с большим сечением.

В некоторых ситуациях я замечал, что для увеличения мощности достаточно производить регулярную очистку оборудования и дымохода, это также помогает избежать преждевременного ремонта газового котла.

Как изменить температуру

Современное оборудование имеет специальные термостаты, которые отвечают за регулировку температуры, принцип действия прост, они включают агрегат и выключают. Некоторые модели способны управлять значением за счет модуляции, установив нужные показатели, автоматика будет поддерживать комфортные условия в помещениях.

Не менее действенными дополнениями я считаю комнатные термостаты, такие головки были разработаны для удобства пользователей, могут быть как механическими, так и цифровыми, клапан байпас также поможет в создании оптимальной комнатной температуры.

Как изменить температуру ГВС

Для достижения подачи максимально подходящей горячей воды нужно настроить градусы в меню. В паспорте на большинство моделей есть подробный алгоритм действий, я советую поэкспериментировать со значениями и добиться хорошей работы ГВС, переведя, например, газовый котел Baxi при настройке в нужный режим.

Разница с представленными цифрами от производителей может быть достаточно большой, поэтому только так получится достичь хороших результатов.

Инструкция по эксплуатации

Самыми опасными ситуациями во время использования оборудования я считаю следующие:

Падение давления газа.
Пропала тяга в дымоходной трубе.

Низкое напряжение в сети.
Потух запальник.

На такие аварийные случаи необходимо обращать внимание, не стоит забывать о постоянном обслуживании аппарата. Очистка всех элементов не только обеспечит продуктивную работу, но и продлит срок службы изделию.

Я всегда советую владельцам помимо настройки газового котла включать отопление в летний период хотя бы раз в 2 месяца, тогда все составляющие оборудования на момент запуска зимой не подведут, и будут работать, максимально слажено.

Как экономно настроить газовый котел? – читайте в блоге Aquapolis.ua

Газовые котлы встречаются во многих домах и квартирах. На сегодняшний день они являются самыми распространенными устройствами, применяемыми для обогрева помещений и подогрева воды.

Газовые котлы бывают двухконтурные и одноконтурные. Одноконтурные предназначены для отопления помещений, а двухконтурные – помогут организовать отопление и подачу горячей воды. Правильно подобранный котел позволит не только быстро и эффективно, но и экономично греть воду и отапливать жилище.

Применение газовых котлов является эффективным как для обогрева воды в бассейне, так и воздуха в помещении, где он располагается. Подогрев бассейна газом не требует серьезных электрических мощностей, а также является более экономичным способом по сравнению с электронагревателями.

При работе с котлом пользователи самостоятельно регулируют мощность агрегата, меняют его настройки, что позволяет не просто добиться комфортной температуры, но и сэкономить газ. Чтобы эксплуатация была действительно экономичной и эффективной, необходима правильная настройка газового котла.

Настройка режима работы

Правильная настройка работы котла позволит:

снизить расход газа
добиться комфортной температуры в помещении
продлить срок службы оборудования
повысить КПД
гарантировать безопасную эксплуатацию агрегата

Важную роль в настройке работы котла является правильная подача воздуха, необходимого для сгорания газа. Если количество воздуха слишком большое, то газ будет впустую вылетать в трубу. При недостатке воздуха, газ просто не будет полностью сгорать. Установка оптимального соотношения газ-воздух позволяет существенно экономить газ и повысить КПД агрегата.

Эффективно организовать работу отопительного котла позволяют термостаты и различная автоматика. Газовый котел с электронным управлением уже с завода оснащен термостатом, подключаемым к термометру. Регулировка мощности происходит автоматически, согласно установленному значению на термостате и показателям термометра. На работу котла не влияет температура теплоносителя. Когда температура воздуха достигает установленной отметки, контакты термостата размыкаются-замыкаются, сигнал поступает к электронике котла и он выключается-выключается. Благодаря термостату расход газа снижается на 20%.

Если котел не оборудован термостатом и другой электроникой, позволяющей организовать эффективное отопление дома, то можно отдельно докупить термостаты, регуляторы и погодозависимую автоматику. Программируемые термостаты позволяют выставлять различные режимы котла в разное время на каждый день недели, эффективно регулировать температуру, мощность прибора.

Погодозависимые регуляторы изменяют режим работы котла в зависимости от погодных изменений. Когда температура воздуха на улице снижается, то котёл автоматически повышает температуру теплоносителя. И наоборот — когда теплеет, то температура теплоносителя понижается. Это позволяет минимизировать колебания температуры воздуха внутри помещения.

Также настройка работы может выполняться вручную, но это не так эффективно, как при помощи электроники и специального вспомогательного оборудования для системы отопления.

Особенности эксплуатации газовых котлов с электроникой

Современные газовые котлы оборудованы электроникой. Это делает работу агрегатов более эффективной и экономичной. Но при этом, наличие электроники делает оборудование чувствительным к скачкам напряжения. Защитить оборудование от скачков напряжения помогут стабилизаторы. Также, при установке котла обязательным является его заземление. Если сэкономить на стабилизаторах питания и заземлении, то велика вероятность выхода электроники из строя. Ремонт в итоге будет стоить дороже, чем заземление и стабилизатор. В местах, где часто пропадает электропитание, рекомендуется поставить источник бесперебойного питания и генератор.

Котлы чувствительны к жесткой воде. Поэтому если вы хотите, чтобы газовый котел служил долго, необходимо обязательно уделить внимание подготовке воды. Рекомендуется установить специальные фильтры, которые будут очищать и смягчать воду.

В котлах с электроникой, большое внимание отводится на безопасность эксплуатации. Система диагностики выводит сообщения об ошибках при неисправной работе котла, а при аварийном отключении электроэнергии все настройки котла сохраняются.

Температурная мощность

Правильный выбор температурной мощности позволит эффективно отапливать помещение и повысить эксплуатационный срок котла. Нельзя допускать, чтобы котел постоянно работал на максимальной мощности. Это значительно сокращает его эксплуатационный срок и приводит к поломкам. Рекомендуется устанавливать котлы на 20-30% мощнее, чем это необходимо. Также не стоит брать и сильно мощный агрегат. Котел с завышенной мощностью будет постоянно включаться-выключаться, что приведет к сокращению его срока службы.

Чтобы правильно рассчитать температурную мощность недостаточно просто кубатуры дома. Необходимо учитывать тепловые потери и требуемые объемы горячей воды для двухконтурных котлов.

Точно и правильно рассчитать температурную мощность помогут специалисты. Можно также воспользоваться он-лайн калькуляторами. При таких расчетах учитывается кубатура помещения, наличие современных окон и энергоэффективного утепления, материалы стен и перекрытий, наличие чердака и подвала и многие другие факторы, что позволит наиболее точно рассчитать требуемую мощность.

Самостоятельно можно выполнить расчеты только приблизительно, без учета всех факторов, приводящих к потерям тепла.

Например:
Для обогрева 10 кв.м = 1 кВт + 20% (запас мощности) + 20% (для нагрева воды).
Если дом имеет площадь 100 кв.м, то мощность котла должна составлять: 10 кВт + 40% = 14 кВт.
Правильный выбор тепловой производительности газового котла позволит использовать оборудование с максимальной эффективностью и продлить его эксплуатационный период.

Основы настройки котла, часть I

В моем первом проекте в качестве инженера по управлению горением я отвечал за проверку контуров и наблюдал за тем, как эксперты настраивают органы управления системой. Первым лупом, который я попытался настроить соло, был регулятор уровня ударных. В то время программа настройки тренда по умолчанию использовала 2-минутное окно, и никто не удосужился упомянуть мне, что правильный временной интервал для настройки регулятора уровня ударных составляет от 20 до 30 минут. Я также увеличил уровень барабана, который имеет нормальный диапазон ± 15 дюймов, хотя мой диапазон тренда составлял ± 3 дюйма. Наконец, я не знал, что уровень ударных может быть очень «шумным» сигналом, поэтому часы, которые я потратил, пытаясь настроиться на этот шум, были потрачены впустую.

В конце концов, мне пришла в голову блестящая идея добавить небольшую производную к контуру управления. За то время, которое потребовалось, чтобы запрограммировать 0,01 в качестве коэффициента усиления производной, а затем немедленно удалить его, котел отключился. Так началась моя карьера в тюнинге котлов.

За 20 с лишним лет после моего зловещего дебюта у меня была возможность успешно настроить сотни котлов, новых и старых, которые нуждались либо в настройке контура управления, либо в капитальном ремонте.

Многие неопытные инженеры и техники подходят к настройке котла с тяжелой рукой и мало понимают внутреннюю работу отдельных контуров управления, насколько сильно они взаимосвязаны с другими контурами в котельной системе или каких изменений следует ожидать от физического оборудования петли для контроля. Моя цель в написании этой статьи состоит в том, чтобы изучить эти основы и поделиться своим опытом. Я полагаю, что эти идеи будут полезны для энергетической отрасли и, в частности, для тех, кто хочет настроить котлы для обеспечения надежной стабильности и гибкости при реагировании на изменения процесса.

Что представляет собой хороший контроль?

Каждый когда-либо построенный котел имеет свои особенности. Даже два котла, построенные на одном заводе в одно и то же время по одним и тем же чертежам, будут иметь уникальные особенности и особенности настройки. Я начну с описания различных контуров управления котлами и подсистемами, а затем перейду к хорошим методам настройки котлов, которые достаточно надежны, чтобы учесть даже незначительные различия между теми, которые должны быть идентичными котлами.

С точки зрения чистого управления наиболее важной целью является настройка повторяемости значения, а не самого фактического значения. Нас не волнует, что в топку поступает ровно 352 576,5 частей топлива в час; нас заботит только то, что для заданного основного спроса на топливо мы каждый раз получаем одно и то же количество. Конечно, в процессе будут вариации, но цель состоит в том, чтобы настроить элементы управления так, чтобы эти вариации были как можно меньше, а затем настроиться на точность.

Я начну с процессов управления котлом. Дополнительные функции управления вне печи будут рассмотрены во второй части будущего выпуска журнала POWER.

Элементы управления оператора

Окно оператора в системе управления называется главным или ручной/автоматической станцией, станцией управления или станцией оператора. Станция является интерфейсом оператора для данного контура управления и обычно представляет собой переключатель, расположенный на панели управления на старых установках или доступный с клавиатуры оператора на тех, которые оборудованы полностью цифровым управлением. Как правило, станция управления позволяет оператору переключаться между ручным и автоматическим режимами работы. Все контуры управления, обсуждаемые в этой статье, объединяются, чтобы сформировать набор элементов управления, которые управляют ключевыми рабочими функциями котла.

Когда контур управления находится в ручном режиме, оператор будет иметь прямое управление выходом. В автоматическом режиме выход модулируется пропорционально-интегрально-дифференциальным (ПИД) регулятором. В автоматическом режиме оператор обычно имеет некоторый контроль над уставкой или рабочей точкой процесса либо напрямую, либо с помощью сигнала смещения. Иногда, например, при управлении первичным воздушным потоком, уставка отображается либо на контроллере, расположенном на панели управления, либо на графическом дисплее на экране компьютера. Каскадный режим — это разновидность автоматического режима, в котором оператор передает управление уставкой главному устройству, чья внутренняя логика генерирует уставку. Обычно имеется некоторая цифровая логика, которая требует, чтобы станция была заблокирована в ручном режиме, а также для отслеживания выходных данных и отслеживания заданных значений.

Контроль давления в печи

Контроль давления в печи — довольно простой контур, но он также имеет важные последствия для безопасности. Кодексы Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA), такие как NFPA 85: Кодекс опасностей для котлов и систем сгорания, посвящены защите от пожаров, взрывов и взрывов печей. Прежде чем приступить к настройке котла, вы должны прочитать и понять коды NFPA, применимые к вашему котлу.

Котлы с уравновешенной тягой используют вентиляторы с принудительной тягой (ID) и/или их впускные заслонки для регулирования давления в топке котла. Типичная система управления имеет один контроллер, который сравнивает разницу между давлением в печи и заданным значением давления в печи, который использует сигнал прямой связи, обычно основанный на выходе главного вентилятора принудительной тяги (FD). Выходной сигнал контроллера обычно подается через центральную станцию управления вентиляторами ID. Меньшие устройства могут иметь один вентилятор с внутренним диаметром, но более крупные устройства обычно имеют два или более вентиляторов с внутренним диаметром. Максимум, что я видел, это восемь вентиляторов ID для одного устройства. В этом случае выход контура управления или ведущего устройства распределяется между отдельными станциями управления вентиляторами.

NFPA также требует некоторой дополнительной логики для контура управления давлением в печи, чтобы обеспечить достаточный рабочий запас безопасности. Должна быть предусмотрена логика высокого и низкого давления в топке, чтобы заблокировать увеличение или уменьшение скорости вентилятора ID, в зависимости от ситуации. Например, поскольку этот вентилятор всасывает дымовые газы из топки, при сигнале высокого давления в топке вентилятор должен блокироваться от снижения скорости, а при сигнале низкого давления топки он должен блокироваться от увеличения скорости. При очень отрицательном сигнале давления в топке должно быть переопределение, которое закрывает впускную заслонку внутреннего диаметра или снижает скорость вентилятора внутреннего диаметра. Настройки этих сигналов определяются поставщиком котла и вентилятора при проектировании установки.

Кроме того, при отключении основного топлива (MFT) должна быть логика кикера MFT. MFT возникает, когда система управления горелкой обнаруживает опасное состояние и выключает котел, обеспечивая безопасность топлива в соответствии с требованиями NFPA и производителя котла. Когда топливо удаляется, пламя в топке сильно гаснет, что может привести к значительному износу котла и связанного с ним котельного оборудования. Это также представляет очень реальную опасность имплозии. Киккер MFT должен немедленно уменьшить мощность управления вентилятором (вентиляторами) пропорционально нагрузке, переносимой во время MFT, а затем вернуть устройство в нормальный режим работы.

Я постоянно поражаюсь тому, как хорошо можно контролировать давление в топке, особенно если учесть количество топлива и воздуха, впрыскиваемых в огненный шар высотой в несколько этажей, а также свирепую и хаотичную обстановку внутри котла. Примечателен тот факт, что хорошо настроенная система может поддерживать давление в печи на уровне – 0,5 дюйма H ₂ O.

Типичной ошибкой настройщиков котлов является использование очень быстрого интегрального воздействия на регулятор давления в топке. Давление в печи меняется быстро, но не мгновенно, поэтому учитывайте размер вашей печи и количество воздуховодов между печью и вентиляторами как емкость в системе, поскольку воздух сжимаем. Я рекомендую сдержанность при настройке давления в печи, когда дело доходит до добавления интегрального усиления. Интересно, что упреждение почти для каждого котла находится в диапазоне от 0% до 100% на входе и от 0% до 80% на выходе.

Тенденции на следующих рисунках показывают, что вы должны ожидать от системы управления давлением в печи. Завод, с которого были взяты эти данные, использует как положение входной заслонки вентилятора, так и скорость вращения вентилятора для контроля давления в топке. На рис. 1 показана тенденция настройки вентиляторов внутреннего диаметра и реакция вентиляторов внутреннего диаметра и давления в топке на изменение уставки.

1. Выдув горячего воздуха. Вытяжные вентиляторы используются для регулирования давления в топке и первичного потока воздуха для горения. В этом испытании вытяжной вентилятор и давление в печи реагируют на ступенчатое увеличение уставки давления в печи. Источник: Тим Леопольд.

Регулировка потока воздуха и кислорода

Вентиляторы с принудительной тягой обычно переводятся в автоматический режим после того, как главный вентилятор ID переведен в автоматический режим. Обычно главный вентилятор FD управляет только потоком воздуха; однако некоторые котлы оснащены вторичными заслонками воздушного потока, которые регулируют воздушный поток. В этом случае вентилятор ВД будет регулировать давление вторичного воздуха на заслонки (рисунок 2).

2. Любимый тренд. Обычно я контролирую расход воздуха, содержание O ₂ в дымовых газах и контроль давления в топке при настройке расхода воздуха. Особый отклик этих переменных наблюдался после увеличения нагрузки на 20% в режиме координированного управления. Источник: Тим Леопольд

Воздух и, следовательно, контроль O ₂ имеют решающее значение для безопасной и эффективной работы котла. Сигнал воздушного потока обычно измеряется в процентах и обычно недоступен в объемных или массовых единицах расхода. Очевидный вопрос: «Процент от чего?» Ответ представляет собой процент воздушного потока, доступного для данного вентилятора или системы вентиляторов. Фактическое измеренное количество воздуха в фунтах в час не имеет значения, потому что воздух свободен, и окончательным арбитром правильного потока воздуха является O 9 .0037 2 содержание в дымовых газах (газах, выходящих из печи). Из-за различий в теплосодержании угля, температуре воздуха и условиях горения внутри котла мы обеспечиваем правильное горение, измеряя содержание кислорода в дымовых газах, обычно называемое просто O ₂ .

Угольная пыль обладает интересным свойством: при определенных условиях тепла в атмосфере с низким содержанием кислорода уголь может самовозгораться или даже взрываться. Поэтому безопасность персонала и защита оборудования требуют от операторов котлов поддерживать избыток O ₂ в дымовых газах. Величина превышения О ₂ определяется нагрузкой на установку и типом и конструкцией котла. Обычно в качестве сигнала нагрузки используется расход пара. В любом котле, работающем на угле, потребность в воздушном потоке является функцией скорости горения котла или потребности котла (рис. 3). Газовые и жидкотопливные котлы имеют более низкие требования O ₂ при более высоких нагрузках.

3. Дополнительный воздух – это хорошо. Типичная кривая уставки O ₂ для угольной электростанции является функцией мощности котла или потребности котла. Требуются минимальные уровни воздуха, чтобы в печи никогда не возникали восстановительные условия. Источник: Тим Леопольд.

Термин перекрестное ограничение относится к функции расхода топлива, которая ограничивает снижение потребности в воздухе, и функции потока воздуха, которая ограничивает увеличение потребности в топливе. При уменьшении нагрузки потребность в воздухе следует функции запаздывания, а потребность в топливе следует за потребностью котла, чтобы гарантировать, что воздуха всегда будет больше, чем топлива, поступающего в топку, поэтому взрывоопасные условия никогда не возникнут внутри топки. При увеличении нагрузки все наоборот. Это действительно изящная логика.

Выходной сигнал от мастера котла – это запрос котла. Перекрестно-ограниченная потребность в воздухе создается путем выбора наибольшего из четырех расчетных значений: функции потребности котла, запаздывания сигнала потребности котла, минимального значения (по данным производителя котла в соответствии с кодами NFPA) и функции фактического расхода топлива. . Перекрестно-ограниченная потребность в топливе выбирается из наименьшего из трех сигналов: функция потребности котла, отставание потребности котла и функция фактического расхода воздуха. Когда нагрузка увеличивается, потребность воздуха соответствует функции потребности котла, а потребность топлива следует за отставанием от потребности котла.

Чтобы определить потребность в воздухе для вашего котла, держите регулятор подгонки O ₂ в ручном режиме при мощности 50%. При низкой, средней и высокой нагрузке установите главный вентилятор FD или вторичные заслонки воздушного потока (если котел так оборудован) и главный топливный регулятор в ручном режиме. Затем манипулируйте воздушным потоком до тех пор, пока не найдете количество, которое удовлетворяет вашему требованию к заданной точке O ₂, используя непрозрачность стека в качестве проверки реальности на заданной точке O ₂. Затем манипулируйте характеристической кривой воздушного потока так, чтобы потребность в воздухе была равна или немного превышала потребность в топливе или котле. Запишите расход воздуха, необходимый для этого расхода топлива, а затем перейдите к другой настройке расхода топлива. Трех точек должно быть достаточно для хорошей кривой воздушного потока.

Как правило, измерение расхода воздуха представляет собой дифференциальное давление, измеряемое в воздуховоде, и требует квадратного корня, чтобы сделать его линейным. Убедитесь, что ваш сигнал также имеет температурную компенсацию. Каждый котел должен иметь характеристическую кривую воздушного потока, которая должна представлять собой виртуальную прямую линию. Если это не так, меня беспокоят необъяснимые «поправочные коэффициенты» или «магические числа», которые не должны быть необходимы.

Затем характеристика воздушного потока умножается на функцию O ₂ Регулятор дифферента. Контур управления подстройкой O ₂ использует кривую уставки, описанную выше, плюс смещение оператора для расчета уставки O ₂ для различных нагрузок. Эта уставка сравнивается с содержанием O ₂ дымового газа, используемого системой управления. Лучше всего провести несколько измерений O ₂ из-за полос или изменений температуры и кислорода, присутствующих в поперечном сечении дымовой трубы.

Различные заводы используют разные схемы измерения, выбирая среднее, срединное или самое низкое значение для контроля. О _{2 Трим} предназначен для регулирования потока воздуха в установившемся режиме. Если вы или ваш тюнер пытаетесь управлять воздушным потоком с помощью регулятора трима, остановите его. Контроллер подстройки O ₂ должен иметь в основном интегральное действие с очень небольшим пропорциональным усилением и без дифференциального усиления. Лучше потратить время на переработку кривых потребности в воздухе или характеристики воздушного потока, чем пытаться настроить воздушный поток с помощью элементов управления O ₂.

Выходной сигнал станции управления дифферентом O ₂ затем проходит через генератор функций таким образом, что входной сигнал от 0% до 100% соответствует выходному сигналу от 0,8 до 1,2. Затем это значение умножается на характерный расход воздуха. Это означает, что O ₂ Контроллер триммера может регулировать поток воздуха ±20%. В некоторых крайних случаях это количество может варьироваться, но для большинства котлов ±20% более чем достаточно. Конечным результатом является сигнал, обозначаемый как «O ₂ урезанный поток воздуха». Затем это значение используется контроллером воздушного потока для регулирования вентиляторов ID или заслонок.

Поскольку в управлении подстройкой O ₂ в основном используется только интегральный контроллер, он не обладает динамическими возможностями большинства контроллеров. В результате бывают случаи, когда контроллеру не следует предоставлять весь диапазон управления. При низких нагрузках, обычно менее 30–35 %, выход O ₂ Регулятор подстройки не должен опускаться ниже 50%, но должен быть ограничен некоторым минимальным значением, чтобы в печи всегда поддерживалась богатая воздухом атмосфера.

Кроме того, когда функция запаздывания в перекрестно-ограниченной потребности в воздухе стимулирует потребность в воздухе, воздушный поток будет отставать. То есть воздух будет оставаться повышенным в течение определенного периода времени по мере уменьшения нагрузки и расхода топлива. В результате кислород в дымовых газах резко возрастает. Если трим-контроллер O ₂ не ограничен, элементы управления увидят O ₂ подняться выше уставки и начать прокручивать, прокручивать, прокручивать вниз. Затем, когда нагрузка достигает значения, установленного операторами, и расход топлива больше не уменьшается, потребность в воздушном потоке сравняется с потребностью котла, и O ₂ начнет быстро падать. Контроллер увидит падение O ₂ и начнет запускаться. Но из-за того, что пропорциональное усиление очень мало или отсутствует, потребуется много времени, чтобы вернуть воздух обратно. Это может привести к небезопасному или, по крайней мере, нервному состоянию.

NFPA требует дополнительной логики для контура управления воздушным потоком. Должна быть логика высокого и низкого давления в топке, чтобы блокировать увеличение или уменьшение потока воздуха, в зависимости от ситуации. Поскольку этот вентилятор нагнетает воздух в печь, при высоком давлении в печи вентилятор должен блокироваться от увеличения скорости; при низком сигнале давления в топке его следует заблокировать от снижения.

Кроме того, для MFT необходимо учитывать требования NFPA и производителей котлов. Одним из важных соображений является необходимость удерживать воздух на месте в течение некоторого времени после MFT или если поток воздуха должен упасть очень низко во время или сразу после поездки. Заслонки должны перейти в полностью открытое положение вскоре после отключения всех вентиляторов FD или ID (обеспечивая естественную тягу воздуха). Кроме того, в типичной системе управления воздухом котла, если вентилятор ID переведен в ручной режим, то вентилятор FD обычно принудительно включается в ручной режим. Если вентилятор FD находится в ручном режиме, то O ₂ Триммер принудительно переключается в ручной режим.

Уровень в барабане и контроль питательной воды

Питательная вода подается в барабан в типичном барабанном котле, работающем на докритическом пылеугольном топливе, либо через ряд клапанов, параллельно с рядом насосов питательной воды постоянного давления, либо через батарею питательной воды с переменной скоростью насосы. Если уровень питательной воды в барабане становится слишком высоким, вода может попасть в пар, идущий к турбине, что может привести к катастрофическим последствиям. Если уровень питательной воды в барабане станет слишком низким, сам барабан может перегреться, что может привести к аварии.

Управление питательной водой (и уровнем в барабане) имеет два режима автоматической работы: одно- и трехэлементное управление. Уставка уровня в барабане для обоих режимов задается оператором. При одноэлементном управлении разница между уровнем в барабане и заданным значением уровня в барабане обеспечивает сигнал ошибки, который используется одноэлементным контроллером для управления скоростью воды, поступающей в барабан, посредством модуляции клапана управления потоком питательной воды. Трехэлементное управление управляет тремя переменными или элементами, которые используются в этой схеме управления: уровень в барабане, расход пара и расход питательной воды.

Регулятор уровня в барабане использует схему каскадного контроллера, состоящую из внешнего и внутреннего контроллера. Поток пара является показателем скорости, с которой вода удаляется из барабана. Функция расхода пара используется в качестве прямой связи с внешним контроллером. Ошибка уровня барабана обрабатывается внешним контроллером. Выходом этого контроллера является заданное значение расхода питательной воды. Затем внутренний контроллер управляет разницей между этой уставкой и расходом питательной воды. Выходной сигнал этого контроллера затем используется для модуляции клапана управления расходом питательной воды.

Трехэлементное управление гораздо более стабильно и надежно, чем одноэлементное. Причина, по которой мы вообще используем одноэлементное управление, связана с природой инструментовки. Как правило, поток питательной воды, а иногда и пара, создается с помощью устройства измерения расхода, такого как диафрагма или сопло, где скорость потока пропорциональна перепаду давления. Однако возникает проблема при малых расходах (низкая нагрузка котла), когда перепады давления не столь строго пропорциональны, как хотелось бы, и поэтому ненадежны для управления котлом. Следовательно, при малых нагрузках используется одноэлементное управление.

Хорошо настроенный регулятор уровня в бочке может быть переведен в автоматический режим сразу после запуска насоса. К тому времени, когда расход пара превысит 25% от общего диапазона, мы можем считать сигналы расхода пара надежными. Это хороший момент для перехода к трехэлементному управлению.

На самом деле не так много ручных блокировок или отслеживания управления, когда дело доходит до петли уровня барабана. Если сигнал уровня в барабане или выходной сигнал клапана расхода питательной воды выходит за пределы допустимого диапазона, или насос не работает, эта станция обычно блокируется в ручном режиме. Вот об этом.

Обычно настройка одноэлементного регулятора состоит из большого пропорционального и очень малого интегрального усиления. Настройка для трехэлементного регулятора имеет некоторые дополнительные требования. Как и в любом каскадном цикле, крайне важно, чтобы внутренний контроллер был настроен настолько точно, насколько позволяет время. Внутренний контроллер, в данном случае контроллер питательной воды, должен иметь интегральное действие, которое быстрее, чем у внешнего контроллера, или контроллера уровня в барабане (Рисунок 4). Это верно для всех каскадных петель.

4. Служба быстрого реагирования. Типовой угольный котел с правильно настроенным регулятором уровня в барабане будет очень быстро реагировать на существенное увеличение нагрузки (вверху) или уменьшение нагрузки (внизу). Также показана динамическая реакция других ключевых переменных в системе контроля уровня в барабане котла. Источник: Тим Леопольд

Вы можете заметить, что по мере уменьшения нагрузки уровень вальца опускается вниз, а по мере увеличения нагрузки уровень вальца слегка повышается. Это означает, что прямой поток пара слишком сильный. Небольшая корректировка сигнала прямой связи может повысить устойчивость контура управления (рис. 5).

5. Маленький – это большой. Небольшое увеличение сигнала прямой связи повысило стабильность регуляторов уровня барабана. При настройке регуляторов уровня барабана следует вносить только очень небольшие пошаговые изменения в упреждающем сигнале. Источник: Тим Леопольд

Контроль температуры перегрева

Контроль температуры перегретого пара очень прост. Обычно пар выходит из барабана и проходит через первичный пароперегреватель (перегреватели) перед поступлением в пароохладитель, где охлаждающая вода смешивается с паром для регулирования его температуры перед тем, как он попадет в следующую секцию пароперегревателя. После прохождения пара через пароперегреватель измеряется температура на выходе.

Если температура на входе в пароперегреватель является измеряемой величиной, предпочтительным методом управления является каскадный контур. В этом случае внешний контроллер использует температуру на выходе пароперегревателя в качестве переменной процесса. Выходным сигналом внешнего контроллера является уставка температуры на входе. Выходом внутреннего контроллера является потребность в оросительной воде. Если температура на выходе пароперегревателя является единственным доступным измерением, то мы вынуждены использовать одноэлементный контур управления. В любом случае важно, чтобы органы управления были снабжены сигналом прямой связи.

Различные сигналы могут использоваться для управления температурой пароперегревателя с прямой связью. Обычно запрос котла является хорошей отправной точкой для упреждения, поскольку этот сигнал предвосхищает сигналы измеренной температуры. Мой опыт показывает, что потребность котла обычно имеет четко определенную связь с температурой пароперегревателя.

Другие измеряемые переменные доступны для подачи сигнала прямой связи. Давление дросселя обычно используется в тандеме с уставкой давления дросселя как показатель чрезмерного или недостаточного нагрева котла, но давление дросселя носит переходный характер. Таким же образом можно использовать поток воздуха в сравнении с потоком топлива или потоком пара. Соотношение расхода топлива на верхнюю мельницу по сравнению с другими мельницами является хорошим индикатором изменения динамики в котле, особенно если котел большой и имеет много уровней горелок. В этом случае хорошим эмпирическим правилом является считать, что верхние отметки больше влияют на температуру, чем давление, а нижние отметки больше влияют на давление пара, чем на температуру. Наконец, регулирование температуры пароперегревателя влияет на температуру пароперегревателя в большей или меньшей степени, в зависимости от типа производителя котла и метода его регулирования.

Разработка сигнала прямой связи может включать как статические, так и динамические функции. Статические случаи в основном являются функцией переменной, которую вы используете. Динамическая упреждающая связь относится к производному толчку, основанному на движении выбранной переменной. Например, отношение расхода воздуха к расходу пара можно использовать как индикатор движения котла вверх или вниз, и тогда можно соответствующим образом манипулировать упреждающей связью.

Терпение является достоинством при настройке этих упреждающих связей, поскольку процессы температуры пара могут иметь длительные постоянные времени.

Регулирование температуры повторного нагрева

Интересно, что спрей пароперегревателя повышает эффективность агрегата, а поток спрея пароперегревателя снижает эффективность агрегата. Максимальная эффективность котла всегда является целью, поэтому производители котлов разработали альтернативные подходы к контролю температуры промежуточного пара.

Babcock & Wilcox использует вентилятор рециркуляции газа для перемещения дымовых газов из выхода котла обратно в топку либо напрямую, либо через дутьевую камеру вторичного воздуха. Увеличение рециркуляции приводит к более высокой температуре печи и, следовательно, более высокой температуре пара. Компания Combustion Engineering, теперь Alstom Power, известна своей тангенциальной наклонной конструкцией горелки, которая может перемещать огненный шар топки вертикально для контроля температуры пара. В котлах Foster Wheeler используется байпасная заслонка перегрева/промежуточного газа для направления дымовых газов в соответствующие газоходы для контроля температуры повторного нагрева. Распылительные клапаны также используются в каждой конструкции, хотя уставка температуры повторного нагрева на контроллере распылительного клапана обычно на несколько градусов выше, чтобы свести к минимуму разбрызгивание повторного нагревателя.

Установка для управления клапаном распыления температуры повторного нагрева такая же, как и для управления температурой перегрева: два клапана (модулирующий клапан и запорный клапан), пароохладитель или пароохладитель и секция повторного нагрева. Однако контроль температуры промежуточного пара обычно не является каскадным контуром. При условии, что работает первичный метод управления (вентилятор рециркуляции газа, наклонные горелки или байпасная заслонка), форсунки остаются в резерве. Настраиваемая оператором уставка используется непосредственно первичным механизмом управления. Скользящее смещение добавляется к заданному значению перед его отправкой на контроллер опрыскивания. Обычно уставка распыления устанавливается выше, чем уставка контроля температуры первичного повторного нагрева до того, как будут включены распылители, чтобы уменьшить поток распыления подогревателя.

В части II будут рассмотрены управление потоком топлива, управление воздухом распылителя и общие параметры управления установкой, такие как режимы работы котла и турбины и координированное управление установкой.

– Тим Леопольд ( [email protected] ) работает сервисным инженером в ABB и имеет более чем 20-летний опыт настройки систем управления на электростанциях по всему миру. Его книга «Вы можете настроить бойлер, но не тунца » планируется опубликовать в марте.

Как установить и отрегулировать регулятор давления котла?

Опубликовано: 26 февраля 2019 г. — Рэй Вольфарт

Категории: Коммерческое отопление

Часто задают вопрос, как правильно отрегулировать регуляторы давления парового котла.

Хотя это кажется простым, иногда это сбивает с толку, потому что для котла существует два разных типа регуляторов давления; Субтрактивный и аддитивный.

Субтрактивная версия является наиболее распространенным типом контроля давления. Для этого управления вы устанавливаете регулятор давления на желаемое давление, при котором вы хотите остановить котел. В пивоварне это около 10-11 фунтов на квадратный дюйм. Дифференциальная настройка – это давление, при котором горелка снова запустится. Дифференциальное давление обычно устанавливается примерно на два фунта на кв. дюйм или самое низкое давление, необходимое для вашего процесса. Чем шире дифференциал, тем выше КПД. Если перепад слишком велик, давление может упасть ниже температуры, требуемой для вашего процесса. Я обычно устанавливаю его на два фунта на квадратный дюйм. Последовательность работы этих элементов управления следующая:

Вы запускаете котел и позволяете давлению нарастать. Как только давление достигает установленного значения, 10 фунтов на квадратный дюйм, горелка отключается. Горелка остается выключенной до тех пор, пока давление внутри котла не упадет до уставки перепада (2 фунта на кв. дюйм) минус уставка. Теоретически наш котел будет работать при давлении от 8 до 10 фунтов на квадратный дюйм. Следующие элементы управления относятся к вычитающему типу контроля давления:

Honeywell серии L404

Danfoss серии KP

Johnson Control (Penn) Серия P47 имеет две настройки, которые немного облегчают понимание. Они имеют две параллельные вертикальные шкалы и регулировочные винты. Одна шкала — это настройка Cut In, а другая — настройка Cut Out.

Управление типом добавления немного отличается для установки и настройки. Число, которое вы видите на передней панели, является давлением включения или пуска котла. Внутри крышки находится настройка дифференциала. Если мы хотим, чтобы наш котел работал под давлением от 8 до 10 фунтов на кв. Примером аддитивного управления является система управления Honeywell серии PA404.

Если ваш котел имеет многопозиционную горелку, это добавляет дополнительную сложность при настройке регуляторов давления. Эти горелки с несколькими входами имеют дополнительную регулировку давления, называемую регулировкой скорости горения. Если котел оснащен этим типом горелки, я установлю регулятор расхода топлива на желаемое давление, десять фунтов на квадратный дюйм. Я увеличу рабочий контроль примерно на 1-2 фунта выше этой настройки. Как только котел достигает уставки регулирования мощности, горелка снижает мощность, чтобы котел работал дольше. Это обеспечивает более стабильное давление и температуру для вашего процесса.

Последним элементом управления вашего котла является предельный контроль. Этот контроль используется в качестве крайней меры защиты в случае выхода котла из строя. Этот элемент управления должен иметь кнопку ручного сброса на передней панели. Для пивоваренных заводов и ликероводочных заводов я предпочитаю устанавливать давление около 14 фунтов на квадратный дюйм. Я не хочу доводить его до максимума, так как немного скептически отношусь к точности на дальних концах диапазона. Кроме того, предохранительный клапан котла настроен на 15 фунтов на квадратный дюйм. Я немного опасаюсь приближаться к этой настройке и заставлять ее открываться и терять весь наш пар.