Совершенствование системы управления соотношением "газ-воздух" в котлоагрегате, использующем газовое топливо Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 11 / 2019

Относительно новое решение перечисленных проблем - это применение внутрипольных конвекторов с естественной конвекцией с подачей наружного воздуха (рис. 5).

Конвектор этого типа, помимо подключения к системе теплоснабжения требует подвода приточного воздуха из системы вентиляции, таким образом обеспечивается:

- низкий уровень шума;

- высокое качество воздуха в обслуживаемой зоне благодаря эффекту вытесняющей вентиляции;

- возможность совмещения отопления с вентиляцией;

- равномерное распределение приточного воздуха (эффект вытесняющей вентиляции)

- возможность использовать в системе кондиционирования в теплый период года;

- эффективное использование внутреннего пространства помещений; Список использованной литературы:

1. Крупнов Б.А., Крупнов Д.Б. Отопительные приборы, производимые в России и ближнем зарубежье: Науч.-попул. издание. 3-е изд., доп. и перераб. М.: Изд. Ассоциации строительных вузов, 2010;

2. Махов Л.М., Отопление : Учеб. для вузов / Махов Л.М. - М. : Издательство АСВ, 2014. - 400 с;

3. Пухкал В.А. Особенности проектирования систем водяного отопления с внутрипольными конвекторами // АВОК. 2017. № 7;

4. Смирнова И.Н., КгауЛик I., Сырых П.Ю., Шилкин Н.В. Системы отопления в высотных зданиях с большой площадью остекления // АВОК. 2013. № 4;

5. Справочник проектировщика / Стройиздат. Часть 1 : Отопление / : И.Г. Староверов, Ю.И. Шиллер, 1990;

6. L. Stefanutti. Климатизация атриумов [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.abok.ru/for_spec/artides.php?шd=38, свободный. - (дата обращения: 21.09.2019).

© Польников Ю.В., 2019

УДК 681.52

И.В.Ремизова

к.т.н, доц. ВШТЭ СПбГУПТД, г. Санкт-Петербург, РФ E-mail: remirina@bk.ru М.О.Слюта аспирант, асс. ВШТЭ СПбГУПТД, г. Санкт-Петербург, РФ E-mail: marina_slyuta@mail.ru

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СООТНОШЕНИЕМ «ГАЗ-ВОЗДУХ» В КОТЛОАГРЕГАТЕ, ИСПОЛЬЗУЮЩЕМ ГАЗОВОЕ ТОПЛИВО

Аннотация

Рассматривается актуальный вопрос об эффективной работе котельной и повышении эффективности сжигания газового топлива. В топливо-потребляющих системах сжигание топлива происходит с недостаточной полнотой и низким коэффициентом полезного действия (КПД). Предлагается система автоматического регулирования соотношением «газ-воздух», которая позволит эффективно использовать топливо, снизить ошибки измерения, значительно оптимизировать регулирование процессов горения в топке котла.

Ключевые слова:

Система автоматического регулирования, соотношение «газ-воздух», котельная, оптимизация процесса

горения, контур регулирования по кислороду

СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 11 / 2019

Согласно современным представлениям об автоматизации процессов горения в котельных, немаловажная роль отводится системе контроля дымовых газов в составе автоматизированной системы управления котельной.

Максимально полное сжигание топлива выражено зависимостью между топливом и воздухом. Для этого рассматривается схема автоматического регулирования «давление топлива - давление воздуха» («газ-воздух»). Регулятор соотношения «газ-воздух» предназначен для поддержания заданного соотношения между количеством топлива и воздуха во всем диапазоне изменения подачи топлива, которое определяется по режимной карте котла [1, с. 27].

Анализ работы регулятора «газ-воздух» показывает, что при заданном расходе газа в топку подается определенное количество воздуха. Если сигналы, которые поступают с датчиков равны, но противоположны по фазе, тогда на входе усилителя суммарный сигнал равен нулю, значит система автоматического регулирования находится в покое. Любое изменение расхода газа приводит к изменению электрического сигнала датчика расхода, и регулятору необходимо восстановить соотношение сигналов датчиков [2].

По графику оптимального соотношения «газ-воздух» можно контролировать работу регулятора воздуха с помощью измерения давления топлива. Однако качество сжигания при данном замере расхода топлива не гарантируется, т.к. требуется дополнительная установка газоанализаторов дымовых газов. К тому же данный способ позволяет вести процесс горения экономично только при расчетных значениях КПД котла, температуры питательной воды и давления насыщенного пара. Но в процессе эксплуатации котельного агрегата все эти параметры могут изменяться, соответственно и режим горения будет отклоняться от оптимального.

Необходимое количество воздуха будет выдерживаться, когда измеряется не только расход топлива, но и другие показатели: состав, температура, влажность и т.д. Все это учитывается системой автоматического регулирования подачи воздуха, которая удерживает избыток кислорода (О2) в уходящих газах.

Структурная схема регулирования соотношения «газ-воздух» с дополнительным контуром регулирования по кислороду (О2), изображена на рис. 1.

РО

Рисунок 1 - Структурная схема регулирования соотношения «газ-воздух» с дополнительным контуром

регулирования по кислороду (О2)

где: Рг - давление газа на горелку; Рв - давление воздуха; О2 - измеритель содержание кислорода в уходящих газов; Р - регулятор соотношения «газ-воздух»; 3д - задатчик; МК - микроконтроллер; ИМ -исполнительный механизм; РО - регулирующий орган.

Объект управления представляет собой топку котла и дымоход, входными сигналами являются изменение давления газа на горелку и давления воздуха на горелку, подаваемые на горелки, а выходным -изменение расхода воздуха, подаваемого на горелки.

Для усовершенствования процесса горения необходимо использовать корректирующий сигнал по содержанию кислорода (О2) в дымовых газах. Этот принцип регулирования основан на измерении избытка

СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 11 / 2019

воздуха. Контроль за избытком воздуха, осуществляют по содержанию углекислого газа (СО2). Однако при автоматическом регулировании процесса горения в качестве регулируемого параметра принимают не содержание углекислого газа (СО2), а избыток кислорода(О2). Содержание кислорода(О2) в газах однозначно характеризует избыток воздуха и почти не зависит от состава топлива. Таким образом в данном случае формируется двухконтурная система автоматического регулирования (САР).

Требуется добавить в объект управления соотношением «газ-воздух», корректирующий сигнал по кислороду (О2), в этом случае объект управления будет включать в себя три канала: «давление газа - расход воздуха»; «давление воздуха - расход воздуха»; «количество кислорода (О2) - давление воздуха».

Регулирование соотношения «газ-воздух» в топке котла осуществляется по каналу «давление воздуха - расход воздуха», а канал «давление газа - расход воздуха» является каналом возмущения объекта и добавляется «количество кислорода (О2) - расход воздуха»

Для регулирования САР соотношением «газ-воздух», с корректирующим сигналом по кислороду (О2) рекомендуется выбирать ПИ - закон регулирования. Выбор такого закона позволит увеличить точность регулирования, уменьшить время отработки задающего воздействия.

Предлагаемая система автоматического регулирования соотношением «газ-воздух» позволит эффективно использовать топливо, снизить ошибки измерения, значительно оптимизировать регулирование процессов горения в топке котла, что способствует снижению в отходящих газах содержание оксида углерода.

Список использованной литературы:

1. Бакулин В.Н., Газовые топлива и их компоненты. Свойства, получение, применение, экология / В.Н. Бакулин, Е.М. Брещенко, Н.Ф. Дубовкин, О.Н. Фаворский - М. : Издательский дом МЭИ, 2016 г.

2. Автоматизация проектирования систем и средств управления: учебник / В. П. Галас; Владим. гос. ун-т им. А. Г. и Н. Г. Столетовых. - Владимир: Изд-во ВлГУ, 2015. - 260 с.

© Ремизова И.В., Слюта М.О., 2019 г.

УДК 676.273

М.О. Слюта

аспирант 1 курса, асс. каф. ИИТСУ СПбГУПТД ВШТЭ, г. Санкт-Петербург, РФ E-mail: marina_slyuta@mail.ru А.В. Бахтин к.к.т.н, доц. СПбГУПТД ВШТЭ, г. Санкт-Петербург, РФ E-mail: bahtin73@mail.ru

АВТОМАТИЗАЦИЯ КАК СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАВОДА ГОФРОТАРЫ И ПОВЫШЕНИЯ ЕГО РЕНТАБЕЛЬНОСТИ

Аннотация

Каждая компания следит за основными показателями эффективности производства: сокращение себестоимости, повышение эффективности производства, классификация ограничивающих факторов. Автоматизация является ключевым элементом, влияющим на повышение производительности гофроагрегатов и на снижение операционных расходов. В данной статье представлены наиболее распространенные дефекты, связанные с качеством картона и возможные пути их устранения.