Regulatory kotłów węglowych z palnikiem automatycznym (cz. 2)

W poprzedniej części artykułu omówiono właściwości procesu spalania oraz sterowanie pracą kotła za pomocą sterowników dwustanowych oraz sterowników PID. Poniżej opisano nowy sterownik, który umożliwia poprawne sterowanie procesem spalania przy zasilaniu palnika paliwami różniącymi się pod względem energetycznym, jak węgiel kamienny i brunatny oraz drewno i koks.

Sterowanie pracą kotła za pomocą sterownika eCoal.pl

Znane z energetyki zawodowej oraz z przemysłowych instalacji technologicznych układy sterowania, w których do ustalenia optymalnych proporcji paliwa i powietrza do spalania (współczynnika nadmiaru powietrza) wykorzystuje się analizatory zawartości tlenu w spalinach, nie są stosowane w małych instalacjach ciepłowniczych ze względu na wysoką cenę, wyższą od ceny małego kotła. Dla warunków „małej energetyki” niezbędny jest sterownik z algorytmem wykorzystującym parametry procesu, które można zmierzyć za pomocą stosunkowo niedrogich mierników.

Takim urządzeniem jest sterownik o nazwie handlowej eCoal.pl (na licencji Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu) wprowadzony do sprzedaży w roku 2009. Oprócz standardowej informacji o zmianach temperatury wody podgrzanej wychodzącej z kotła wykorzystuje on analizę zmian trendu temperatury spalin (ale nie analizę wartości temperatury spalin) do określenia, w jakim kierunku należy zmieniać chwilowy współczynnik nadmiaru powietrza dla chwilowej ilości paliwa w palniku i następnie realizuje tę czynność według ustalonej procedury (algorytmu).

Właśnie ten element umożliwia poprawne sterowanie procesem spalania przy zasilaniu palnika paliwami, które różnią się pod względem energetycznym tak bardzo jak węgiel kamienny, węgiel brunatny i drewno, a także – jak wykazały najnowsze badania – koks. Ideą nowego sterownika jest wyręczenie użytkownika w regulacji procesu spalania paliwa stałego, który jest bardzo trudny technologicznie. Sterownik jest przeznaczony dla użytkowników, którzy nie chcą „ręcznie” ingerować w proces spalania paliw o zmiennej jakości, nawet kosztem mniejszej precyzji regulacji temperatury wody.

Na rysunkach 1–3 przedstawiono wyniki badań testowych sterownika eCoal.pl. Badany sterownik zainstalowano w kotle z palnikiem retortowym drugiej generacji Brucer [2], który w konwencjonalnym badaniu na znak bezpieczeństwa ekologicznego według IChPW uzyskał wyniki spełniające kryteria klasy A.

Wizualizacja pracy sterownika eCoal.pl
Rys. 1. Wizualizacja pracy sterownika eCoal.pl w trakcie testu 40-godzinnego


Na rysunku 1 przedstawiono wyniki 40-godzinnego testu pracy kotła ze sterownikiem eCoal.pl. W trakcie testu kocioł był zasilany trzema paliwami węglowymi. Paliwem startowym był miał o uziarnieniu 0–16 mm i wartości opałowej 29,5 GJ/Mg, po około 17 godzinach od rozpoczęcia testu do zasobnika dosypano miał o uziarnieniu 0–31,5 mm i wartości opałowej 27 GJ/Mg, a po kolejnych 10 godzinach groszek o uziarnieniu 8–25 mm i wartości opałowej 24 GJ/Mg.

Czas od momentu zasypania paliwa do zasobnika do momentu jego pojawienia się w palenisku jest zmienny w zależności od stopnia napełnienia zasobnika i trudny do precyzyjnego określenia. Na przedstawionym wykresie momenty przejścia z jednego paliwa na kolejne są jednak niezauważalne. Sterownik płynnie zmienia parametry pracy palnika przy zmianie węgla, bez zauważalnych zaburzeń parametrów pracy kotła.

Na wykresie przedstawiono kształtowanie się temperatury zadanej i uzyskanej wody podgrzanej [°C], chwilowej mocy kotła [kW] oraz stężenia w spalinach tlenu i tlenku węgla [%]. W trakcie testu kocioł pracował z mocą od 9 do 17 kW, co wynikało ze zmiennych warunków pogodowych (w ciągu dnia temperatura otoczenia wzrastała powyżej 15°C, w nocy spadała blisko 0°C, zaś układ odbioru ciepła był symulowany przez nagrzewnice powietrza). Zawartość tlenu w spalinach utrzymywała się w granicach 8–14%, a zawartość tlenku węgla spełniała kryteria klasy A na znak bezpieczeństwa ekologicznego według IChPW.

W trakcie testu zaobserwowano przypadek utworzenia się w palniku dużego spieku żużlowego, który zaburzał proces spalania i powodował chwilowe wzrosty stężenia tlenku węgla w okresie pomiędzy godz. 5.30 a 9.00. Dzięki specyficznej konstrukcji palnika Brucer spiek po pewnym czasie został usunięty do popielnika. Zaburzenia procesu spalania zostały samoistnie unormowane przez sterownik eCoal.pl.

Na rysunku 2 przedstawiono przebieg fazy rozpalania kotła (w układzie takim samym jak na rys. 1). Po rozpaleniu węgla w palniku, o godz. 8.15, włączono tryb automatycznego sterowania. Sterownik eCoal.pl w ciągu dwóch godzin doprowadził kocioł do zadanych parametrów procesowych i unormował emisję tlenku węgla.

Wizualizacja pracy sterownika eCoal.pl
Rys. 2. Wizualizacja pracy sterownika eCoal.pl w fazie rozpalania kotła
   13.11.2009

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie



Zaprojektuj niezawodne instalacje w budynku »

Czy wiesz, jakich błędów unikać przy instalacji? »

zawory antyskażeniowe
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


 Jak zapewnić skuteczny monitoring parametrów środowiskowych w pomieszczeniach medycznych »

izolacje w instalacji


 


Czy bezdotykowy design stanie się standardem? »

Jak zminimalizować stratę energii w układach wentylacyjnych »
armatura bezdotykowa
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Zbliża się zima 100-lecia? Z jakim urządzeniem zaoszczędzisz najwięcej »

oszczednosc energii



O czym dowiesz się na międzynarodowym spotkaniu instalatorów »

Czy wiesz, na której platformie znajdziesz niezbędne narzędzia dla instalatora i dostaniesz 500zł »
 
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co zrobić kiedy nie możesz pozbyć się wody z wycieku »

wyciek z rury


 


Jaki wybrać płyn do instalcji w przemyśle spożywczym »

Od czego zacząć, gdy chcesz zabezpieczyć hale przemysłowe przed pożarem »
panele fotowoltaiczne ochrona przed pożarem
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zabezpieczyć dylatację przed pożarem »

dyletacja

 



Do 77% oszczędności na zużyciu energii »

Z poradnika hydraulika - gdzie kupisz sprawdzony sprzęt »

cichy oszczedny klimatyzator hydraulik
jestem na bieżąco » korzystam z wiedzy »

 


 


Które pompy ściekowe mogą być stosowane na dużej głębokości » Upały dają się we znaki! Co lepsze? Centrala wentylacyjna czy rooftop? »
kanalizacja wentylatory
wiem więcej » poznaj dziś »

 



Poznaj metody na oszczędność wody »

W czym tkwi sedno w projektowaniu instalacji grzewczej »
produkcja studni wodomierzowych
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
9/2021

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2021
W miesięczniku m.in.:
  • - Instalacje PV z magazynami energii
  • - Wentylacja obiektów gastronomicznych
Zobacz szczegóły

Bezpłatny newsletter

Mamy dla Ciebie prezent 


Wystarczy,

że zapiszesz się na newsletter,
a otrzymasz link do

e-book

" Kotły na biomasę i biopaliwa "

Zapisuję się »

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl