Автоматизация режимов горения (поддержание оптимального соотношения топливо-воздух)
| Рубрика: | Экономия топлива При производстве тепловой энергии, Экономия тепловой энергии При производстве. |
| Классификация технологии: | Технологический. |
| Статус рассмотрения проекта Координационным Советом: | Не рассматривался. |
| Объекты внедрения: | Котельные, РТС, КТС, ТЭЦ. |
| Эффект от внедрения: | — для объекта уменьшение расхода топлива на 3-5%, уменьшение себестоимости тепловой энергии, повышение безопасности процесса выработки тепловой энергии, уменьшение аварийных остановов котлов на 80%, снижение затрат на капитальный ремонт на 15% (срок окупаемости составляет 2-3 года); — для муниципального образования улучшение качества и надежности теплоснабжения, снижение тарифов для потребителей, снижение вредных выбросов. |
Оптимизация процессов горения в различных котлах осуществляется посредством внедрения автоматической системы управления. Процесс работы котла контролируется компьютером, посредством ввода оператором исходных параметров. Уменьшается время работы человека с котельным оборудованием, отсутствует влияние человеческого фактора
Автоматизация процессов горения (подержание оптимального соотношения топливо-воздух), что приведёт к снижению ПДВ, снимается проблема перерасхода топлива, повышается безопасность процесса выработки тепловой энергии.
Существует два способа решения данной проблемы: полная автоматизация процесса выработки тепловой энергии, на источниках, включая насосное и вспомогательное оборудование (АСУ ТП) или частичная (только котлоагрегаты) автоматизация (АСУ ТП). На малых котельных можно рекомендовать установку блочных горелочных устройств с автоматическим регулированием процесса сжигания топлива.
Всё управление технологическими процессами на источниках происходит автоматически при помощи программируемого устройства контроллера (нижний уровень АСУ ТП), контроль над технологическим процессом осуществляется обслуживающим персоналом с пульта управления через персональный компьютер с мнемосхемой управления процессом (верхний уровень АСУ ТП). Обслуживающий персонал только даёт команды на «пуск» или «стоп» того или иного оборудования или вносит свои корректировки в технологический процесс работы источника тепловой энергии. Также используются автоматические корректирующие газоанализаторы.
Оптимизация процессов горения может осуществляться в котельных на любом виде топлива, но наиболее эффективна при новом строительстве или модернизации котельной. Большинство современных котлов выпускается с системами автоматического управления. При использовании нескольких котлов в котельной, для выбора оптимальной загрузки котлоагрегатов требуется выполнять проект по автоматизации.
АСУ ТП позволяет решать следующие задачи:
Управляющие и информационные функции системы реализуются соответствующими подсистемами и схемами, выделенными по функциональным признакам.
1. Формулировка проблемы по рассматриваемому методу (технологии) повышения энергоэффективности; прогноз перерасхода энергоресурсов, или описание других возможных последствий в масштабах страны при сохранении существующего положения
Отсутствие автоматизации процессов горения (подержание оптимального соотношения топливо-воздух) приводит к перерасходу топлива и повышенным выбросам вредных веществ.
2. Наличие методов, способов, технологий и т.п. для решения обозначенной проблемы
Существует два способа решения данной проблемы: полная автоматизация процесса выработки тепловой энергии, на источниках, включая насосное и вспомогательное оборудование (АСУ ТП) или частичная (только котлоагрегаты) автоматизация (АСУ ТП). На малых котельных можно рекомендовать установку блочных горелочных устройств с автоматическим регулированием процесса сжигания топлива.
3. Краткое описание предлагаемого метода, его новизна и информированность o нём, наличие программ развития; результат при массовом внедрении в масштабах страны
Всё управление технологическими процессами на источниках происходит автоматически при помощи программируемого устройства контроллера (нижний уровень АСУ ТП), контроль над технологическим процессом осуществляется обслуживающим персоналом с пульта управления через персональный компьютер с мнемосхемой управления процессом (верхний уровень АСУ ТП). Обслуживающий персонал только даёт команды на «пуск» или «стоп» того или иного оборудования или вносит свои корректировки в технологический процесс работы источника тепловой энергии. Также используются автоматические корректирующие газоанализаторы.
4. Прогноз эффективности метода в перспективе c учётом:
— роста цен на энергоресурсы;
— роста благосостояния населения;
— введением новых экологических требований;
— других факторов.
Внедрение данных методов позволит сэкономить до 5% используемого топлива.
5. Перечень групп абонентов и объектов, где возможно применение данной технологии c максимальной эффективностью; необходимость проведения дополнительных исследований для расширения перечня
Данные методы могут быть применимы на любых объектах коммунальной теплоэнергетики.
6. Обозначить причины, по которым предлагаемые энергоэффективные технологии не применяются в массовом масштабе; наметить план действий, для снятия существующих барьеров
7. Наличие технических и других ограничений применения метода на различных объектах; при отсутствии сведений по возможным ограничениям необходимо их определить проведением испытаний
Причина, по которой данный метод не может быть внедрён это моральное устаревание и техническая изношенность оборудования на теплоисточнике. В этом случае целесообразней произвести полную реконструкцию оборудования источника теплоснабжения.
8. Необходимость проведения НИОКР и дополнительных испытаний; темы и цели работ
Необходимости проведения НИОКР и дополнительных испытаний в рамках рассматриваемого мероприятия нет.
9. Существующие меры поощрения, принуждения, стимулирования для внедрения предлагаемого метода и необходимость их совершенствования
Существующие меры поощрения и принуждения внедрения данного метода отсутствуют. Стимулировать внедрение данного метода может заинтересованность в снижении потребления топлива и выбросов в атмосферу.
10. Необходимость разработки новых или изменения существующих законов и нормативно-правовых актов
Возможно, необходимо принятие правовых актов запрещающих ввод в эксплуатацию топливоиспользующих установок без применения АСУ ТП.
11. Наличие постановлений, правил, инструкций, нормативов, требований, запретительных мер и других документов, регламентирующих применение данного метода и обязательных для исполнения; необходимость внесения в них изменений или необходимость изменения самих принципов формирования этих документов; наличие ранее существовавших нормативных документов, регламентов и потребность в их восстановлении
Применение данного метода в нормативно-правовой базе отражено только в рамках промышленной безопасности.
12. Наличие внедрённых пилотных проектов, анализ их реальной эффективности, выявленные недостатки и предложения по совершенствованию технологии с учётом накопленного опыта
В настоящее время существует несколько проектов которые уже реализованы как в плане автоматизации процесса сжигания топлива на существующих источниках, так и постройка новых источников с полной автоматизацией технологического процесса (АСУ ТП).
13. Возможность влияния на другие процессы при массовом внедрении данной технологии (изменение экологической обстановки, возможное влияние на здоровье людей, повышение надёжности энергоснабжения, изменение суточных или сезонных графиков загрузки энергетического оборудования, изменение экономических показателей выработки и передачи энергии и т.п.)
Внедрение данных методов позволяет улучшить экономические показатели выработки и передачи тепловой энергии, повысить надёжность и безопасность работы теплоисточника, а так как автоматизация процесса горения ведёт к снижению вредных выбросов в атмосферу то, безусловно, положительное влияние данного метода на экологическую обстановку.
14. Наличие и достаточность производственных мощностей в России и других странах для массового внедрения метода
В России и других странах достаточно производственных мощностей для массового внедрения данных методов.
15. Необходимость специальной подготовки квалифицированных кадров для эксплуатации внедряемой технологии и развития производства
Есть необходимость в профильном образовании и дополнительном узкопрофильном обучении специалистов для эксплуатации внедряемой технологии и развития данных технологий.
16. Предполагаемые способы внедрения:
1) коммерческое финансирование (при окупаемости затрат);
2) конкурс на осуществление инвестиционных проектов, разработанных в результате выполнения работ по энергетическому планированию развития региона, города, поселения;
3) бюджетное финансирование для эффективных энергосберегающих проектов с большими сроками окупаемости;
4) введение запретов и обязательных требований по применению, надзор за их соблюдением;
5) другие предложения.
Все ранее реализованные проекты в данной области были осуществлены за счёт бюджетного финансирования для эффективных энергосберегающих проектов с большими сроками окупаемости.
Статьи на данную тему:
Здесь мы можем разместить контактную информацию о Вашей компании и ссылку на Ваш сайт
Как разместить контактную информацию
Для того чтобы добавить описание энергосберегающей технологии в Каталог, заполните опросник и вышлите его на c пометкой «в Каталог».
Скачать опросник
Основной рубрикатор
Экономия тепловой энергии
Экономия электрической энергии
Энергетические обследования (энергоаудит), составление энергетических паспортов
Автомат горения необходим для безопасной работы жидкотопливных и газовых горелок, поскольку устройство контролирует запуск и работу горелок в системах. Если появляются отклонения от нормально работы – он отключает подачу топлива и безопасно завершает работу системы.
Автомат горения необходим для безопасной работы жидкотопливных и газовых горелок, поскольку устройство контролирует запуск и работу горелок в системах. Если появляются отклонения от нормально работы – он отключает подачу топлива и безопасно завершает работу системы.
Как работает автомат горения
Когда нагреватель начинает работать, различные функции запускаются одна за другой. Автомат горения контролирует процесс и одновременно проверяет, соответствуют ли измеренные значения подключенных датчиков требуемым. В противном случае горение и подача топлива прекращаются.
Блок управления запускает вентилятор и направляет воздух в камеру сгорания, в то же время контролируя давление воздуха и использует выходное значение фотоэлемента, чтобы проверить, действительно ли пламя погасло. Если нет несоответствий, автомат запускает процесс розжига и открывает необходимые клапаны в зависимости от времени и проверяет, все ли датчики дают правильные результаты. По истечении определенного периода безопасности зажигание выключается, и нагрев продолжается до тех пор, пока не будет выключено терморегулятором.
Если автомат горения неисправен, выявляется ошибка в рабочей последовательности и нагрев не работает. Современные устройства могут отображать ошибки помощью трехцветной подсветки, которая мигает для каждого кода ошибки определенным цветом и в собственном ритме.
Причины неисправности автомата горения
Причины неисправности автомата горенияЕсли нагреватель неисправен, блок управления сообщает об ошибке в рабочей последовательности. При появлении сигнала неисправности следует проверить:
Чем опасны неисправности автомата горения
Блок управления должен работать эффективно и безопасно, быстро реагируя на любые изменения в работе. Работа автомата горения по управлению горелкой обычно включает один или комбинацию нескольких методов:
Как выбрать автомат горения
Если автомат горения неисправен, его сможет заменить только квалифицированный специалист. Для этого он, как правило, заказывает блок управления руководствуясь технической документацией оборудования, и устанавливает его в нагреватель, после чего подключает устройство и настраивает с учетом технических особенностей оборудования.
Наша компания предлагает эффективные, тщательно проверенные автоматы горения, способные снизить эксплуатационные расходы, одновременно предоставляя ресурсы для большей гибкости в управлении и контроле работы котла. Если у вас возникли вопросы по ассортименту или совместимости выбранной модели с вашим оборудованием – вы можете получить бесплатную консультацию нашего специалиста.
Автоматическое регулирование мощности горелки котлов отопления
Газовое отопление жилых и производственных зданий осуществляется под контролем автоматических систем управления.
Современные технологии позволяют производить тонкую регулировку заданного температурного режима, при этом экономно расходуя топливо. Такой результат был достигнут за счет применения горелок с функцией регулирования мощности.
Газовая горелка – это устройство, производящее смешивание газа и воздуха и сжигающее эту смесь в камере сгорания.
Автоматическая система регулирования температурного режима
Самая примитивная система автоматического регулирования заданной температуры с участием газовой горелки работает следующим образом: газ подается на горелку, воспламеняется за счет системы розжига, и происходит стабильное горение. При этом горелка работает на всю свою мощность.
Когда достигается определенное температурное значение теплоносителя или воздуха в помещении, то горелка гаснет. Для поддержания заданной температуры происходит ее постоянное включение и выключение.
Классификация газовых горелок по типу регулирования температуры
С развитием технологий были разработаны новые, усовершенствованные методы автоматического регулирования температуры:
Медный теплообменник является самым эффективным из всех, так как имеет хорошие показатели теплопроводности и тонкие стенки. Но он плохо переносит высокие температурные напряжения, поэтому имеет малый срок эксплуатации. В сочетании с модулируемой горелкой срок его службы становится продолжительнее.
Газовые горелки с возможностью изменения степени горения имеют высокую стоимость, но их эффективность быстро окупит затраты:
Информацию об универсальных многотопливных котлах ТГЭ вы найдете по ссылке —
Основные элементы автоматической системы управления
Приборы, включенные в электрическую цепь горелки для осуществления автоматической работы:
Подключение датчиков зависит от марки котла, эту информацию можно найти в паспорте агрегата, а особенности подключения датчиков подробно расписаны в прилагаемых инструкциях.
Подключение и настройку системы автоматики должен контролировать специалист газовой службы. Пусконаладочные работы также проводятся в его присутствии с обязательным составлением акта о пригодности оборудования к безопасной эксплуатации.
Разновидности систем автоматического управления газовым котлом
Существуют системы управления различных марок и назначений, но все они работают по схожим принципам, отличие лишь в функциональности системы и зависимости от электросети.
Все оборудования можно объединить в три основные группы:
Энергонезависимая система управления газовым котлом – это самая первая автоматика для отопительного оборудования. Ее принцип действия базируется на физическом законе расширения материала при его нагревании.
Приблизительное действие этого закона можно рассмотреть на примере градусника – при нагревании ртуть расширяется и поднимается вверх по трубке, закрепленной на шкале. Обратный процесс происходит при остывании.
О том, как создать дизайн кухни с газовой колонкой, читайте информацию по ссылке —
Также читайте о печи-котле Булерьян, принципе его работы и основных видах.
А теперь представьте, что подобная конструкция установлена внутри котла и измеряет температуру нагреваемого теплоносителя, только вместо ртути используется другой материал (металл).
При нагревании он расширяется и воздействует на рычажный механизм, прекращающий подачу газа. Как только теплоноситель остынет, металл сжимается, воздействует на рычаг, и подача газа возобновляется.
Энергозависимая система управления газовым котлом работает от электросети – это создает неудобство, но взамен увеличивается функциональность оборудования. Основной элемент подобных систем – термостат.
В зависимости от температурного режима он подает электромагнитный импульс на газовый клапан. Но с помощью специальной программы появляется возможность программирования температурного режима на несколько дней, недель или месяцев вперед.
Энергонезависимая беспроводная система управления газовым котлом работает по такому же принципу, что и проводной аналог. Отличие в том, что модуль управления беспроводной автоматики располагается в любом удобном для пользователя месте, при этом не соединяется проводом с агрегатом.
Некоторые системы предусматривают установку GSM модуля, который обеспечивает доступ через мобильное устройство (смартфон, планшет). Чтобы получить последние данные о состоянии оборудования, необходимо зайти в приложение на телефоне и ввести пароль.
Через мобильное устройство возможен не только контроль, но и управление котлом. А при возникновении внештатной ситуации система автоматически присылает уведомление в виде смс на указанный номер.
Современные технологии способны обеспечить полноценный автоматический контроль над работой автономной системы отопления, не создавая при этом лишних хлопот.
Пожарная автоматика
Пожарная автоматика – это комплекс инженерных систем. Их задача – обнаружить начавшийся пожар, сообщить об этом охранной службе объекта или передать сигнал на пожарный пост, оповестить людей, находящихся в здании, и начать тушение очага возгорания с параллельным удалением дыма. Все это происходит в автоматическом режиме, поэтому весь комплекс называют автоматикой.
Виды пожарной автоматики
Автоматика противопожарной защиты делится на два вида:
Отличаются оба вида автоматизации друг от друга способом приведения в действие.
Системы автоматической пожарной защиты
Это именно система, в которую входит несколько инженерных сетей. Одна из главных – сигнализация с извещателями. Последние – это побудительные установки, которые включают пожаротушения на подавление пожара, плюс производит оповещение людей и пожарные расчеты.
Исключение составляют спринклерные установки пожаротушения, которые включаются автоматически от спринклеров. Последние срабатывают от теплового воздействия, открывая подачу огнетушащего вещества непосредственно из трубопроводов. То же самое можно сказать и об автоматических установках пожаротушения.
Кроме этого в функции автоматики противопожарных систем входит интеграция с другими инженерными сетями объектов, которые отвечают за жизнеобеспечение. К примеру, дымоудаление, противопожарное водоснабжение, пожарные лифты и прочее.
То есть пожарная сигнализация становится побудителем включения одного вида оборудования и отключения другого. Последнее отключается в обязательном порядке по двум причинам: такое оборудование или нецелесообразно в плане его работы при пожаре, или оно просто вредно. К примеру, насосные станции пожаротушения включаются, а общеобменная вентиляция отключается. Вентиляционная система общеобменного типа при пожаре может стать причиной его разрастания или увеличения количества очагов возгорания за счет подачи внутрь строения свежего воздуха, который поддерживает горение.
Немаловажными элементами САПЗ являются системы оповещения людей. Они могут быть голосовым или световым. При этом срабатывают элементы, показывающие эвакуационные маршруты. Оба элемента могут входить в систему противопожарной автоматики, а могут быть самостоятельными сетями. В первом случае такие системные сети используются на объектах небольшой площади. Вторые только на больших объектах.
К примеру, общественное здание, в котором работает, отдыхает или учится большое количество людей. Довести до всех, что случился пожар, без голосового сообщения невозможно. Просто другие способы малоэффективны.
Если объект оборудуется автоматической противопожарной защитой стационарного типа, то ее выбирают, а соответственно проектируют, из расчета пожарной нагрузки здания или сооружения, категории опасности используемого технологического оборудования. Обычно внутри производственных участков, а также в складских помещениях, устанавливают системы пожаротушения или порошкового типа, или аэрозольного. Внутри небольших помещений, где эксплуатируется дорогостоящее оборудование, или хранятся материальные ценности (к примеру, музеи, архивы и прочее), необходимо устанавливать газовые установки тушения пожаров. Последние не наносят вреда материальным ценностям при применении.
Внутри зданий общественного или административного типа, то есть там, где находятся люди, нужно устанавливать блоки пожаротушения, в основе которых лежит огнетушащее средство в виде воды или пены. Сегодня все чаще для этого используют современную установку, которая выбрасывает наружу огнетушащее вещество в виде тонкораспыленной воды.
Такие установки противопожарной автоматики срабатывают практически мгновенно. То есть они практически на ранних стадиях развития пожара тушат очаги возгорания. И даже если этого не произошло, что маловероятно, то противопожарная система не даст пожару развиться.
Установки пожарной защиты
Это не автоматическая система противопожарной защиты, это пусковые устройства, которые включаются вручную оператором или с помощью элементов автоматики, то есть в автоматическом режиме. К примеру, это водяные завесы для защиты проемов, приводимые в действия от нажатия кнопки. Такие завесы часто устанавливаются в тех проемах, где невозможно смонтировать противопожарные ворота. К примеру, в галереях, где все время перемещают грузы: транспортеры, конвейеры и схожее с ними оборудование.
Установки пожарной защиты включаются вручную
Есть объекты, в которых вся противопожарная схема работает от приказов операторов, работающих круглосуточно. Просто иногда именно такой подход удешевляет последствия автоматического включения. То есть последствия от автоматики в некоторых случаях могут быть непредсказуемыми. К примеру, ложное включение, которое иногда происходит.
Обычно УПЗ устанавливают в производственных цехах, в которых технологический процесс происходит непрерывно, в складах, где находится ценное оборудование, товары и прочее. То есть установка производиться в тех помещениях, где тушение пожара должно производиться под строгим контролем человека.
Есть производства, где установлены обе системы автоматики, то есть САПЗ и УПЗ. Они работают попеременно. Система пожарной автоматики САПЗ работает в вечернюю и ночную смену, затем ее переключают на УПЗ. Это делается для того, чтобы снизить вероятность возникновения пожара, потому что в дневную смену часто проводят работы, связанные с применением открытого огня, обслуживание и ремонт САПЗ.
В видео показано, как работает система пожарной автоматики в многоквартирном доме:
Заключение по теме
Система пожарной автоматики (определение было дано в начале статьи) решает сложную задачу. И не всегда эта задача выполняется в полном объеме. Но, как показывает практика, если своевременно производить обслуживание автоматики, если грамотно подходить к реализации всех мероприятий, то вероятность отказа сводится к минимуму. Пожарную автоматику это касается в первую очередь.