Опубликовано в рубрике Топливо и электроэнергия, потребляемые различными котлоагрегатами расходуются не оптимально, что связано с суточными (технологическими) колебаниями потребления теплоносителя (пар, горячая вода). Около 60% электроэнергии собственных нужд котельных потребляют тягодутьевые машины — вентилятор и дымосос.
В настоящее время на всех котлах применяется нерегулируемый асинхронный электропривод, а регулирование расхода воздуха и разрежения в топке осуществляется изменением положения заслонок направляющих аппаратов с центрального пульта управления (рис.1). При таком способе регулирования потери на дросселирование доходят до 70%.
Кроме того при эксплуатации котла (в связи с изменением параметров тягодутьевых трактов, топки котла и свойств топлива) устанавливаемые по наладочным технологическим картам режимы отличаются от оптимальных, имеет место перерасход топлива.
Еще одним источником энергопотерь на котлоагрегатах является отсутствие оперативного контроля содержания О2 в отходящих газах, вследствие чего процесс сжигания топлива ведется с избытком воздуха.
При этом содержание О2 в отходящих газах находится в пределах 8-10 %, хотя в большинстве случаев достаточно 2-3 %.
Предлагаемая энергосберегающая система управления тягодутьевым трактом котла САУ ТДТК (рис.2) позволяет существенно снизить потребление электрической энергии асинхронными двигателями вентиляторов и дымососов, а также обеспечивает рациональный расход используемого топлива.
САУ ТДТК построена на базе современной электрической и микропроцессорной техники ведущих зарубежных и отечественных производителей. Унифицированные комплектующие и гибкое программное обеспечение позволяют легко адаптировать систему для управления различными типами котлов.
САУ ТДТК предназначена для:
- автоматического контроля давления (расхода) газа и воздуха, подаваемых в котлоагрегат, разрежения в топке и содержания кислорода в отходящих газах;
- автоматического регулирования давления (расхода) воздуха, подаваемого вентилятором в котлоагрегат в соответствии с заданным соотношением «газ/воздух» и с учетом содержания кислорода в отходящих газах (за счет частотного управления скоростью приводного двигателя вентилятора при полностью открытых заслонках);
- автоматической стабилизации разрежения в топке котла в соответствии с заданием оператора (за счет частотного управления скоростью приводного двигателя дымососа при полностью открытых заслонках);
- представления информации оперативному персоналу о технологических параметрах тягодутьевого тракта котла.
Основу САУ ТДТК составляют частотные преобразователи на базе IGBT- транзисторов с ШИМ управлением и система контроля содержания кислорода в дымовых газах СКСК и программируемый контроллер.
Рис. 1 Структурная схема существующей системы управления
Рис. 2 Структурная схема энергосберегающей системы автоматизированного управления (САУ ТДТК)
Внедрение системы позволяет:
- экономить от 30 до 60% электроэнергии
- экономить от 2 до 6% топлива
- улучшить экологические показатели котлоагрегата.Срок окупаемости затрат от 6 до 12 месяцев.
Внедрению системы предшествует обследование котлоагрегата и разработка технико-экономического обоснования, технических требований или технического задания, технорабочего проекта.
В зависимости от уровня автоматизации котлоагрегата САУ ТДТК может внедряться:
- в составе существующих систем автоматизации с использованием имеющихся датчиков и локальных регуляторов;
- автономно с поставкой всего комплекса технических средств и программного обеспечения;
- в составе АСУ ТП котла, в том числе с разработкой этой АСУТП.
Экономичность работы котельных также может быть существенно повышена при внедрении системы управления электроприводами насосов. Применение частотного регулирования позволяет работать при полностью открытом вентиле, исходя из фактической потребности в теплоносителе. В этом случае расход электроэнергии минимален, существенно увеличивается срок службы насосов.
Все работы выполняются НИИАчерметом с поставкой оборудования и эксплуатационной документации к нему, шеф-монтажом, наладкой и обучением персонала. Гарантийный срок — 18 месяцев.
Основные технические характеристики частотных преобразователей
| Характеристика | Значение параметра |
| Диапазон мощностей подключаемых двигателей | 0,4 — 132 кВт (3 фазы, 380-460 ±10%, 50-60 Гц ±5%) |
| Выходная частота | 0,1 — 400 Гц |
| Шаг изменения частоты | Цифровое управление: ± 0.01% от макс. частоты; Аналоговое управление: ±0.2% (при 25±10 °С) от макс. частоты |
| Время ускорения и замедления | 0,01~3600,0 сек (линейной и нелинейной характеристиках разгона) |
| Функции защиты | · Защита от перегрузки по току, · От повышенного и пониженного напряжения, · От работы двигателя на 2-х фазах, · Электронная термозащита двигателя, · От короткого замыкания на выходе и т.д. |
Основные технические характеристики системы контроля содержания кислорода СКСК
| Характеристика | Значение параметра |
| Диапазон измерения, % О2 по объёму | 1 — 10 |
| Предел допускаемой основной абсолютной погрешности, % | 0,5 |
| Тип датчика — зонда | твердоэлектролитный |
| Температура газовой среды в месте установки датчика-зонда, °С, не более | 500 |
| Цифровая индикация | 3 разряда |
| Выходной аналоговый сигнал | 0±10В, 0±5мА, 4±20мА |