KOTŁY FLUIDALNE KOTŁY WODNE

ts1

kocioł

Mm

Mm

siećciepło-wnicza

PM

tk

PO

Model kotła wodnego z obwodami mieszania

.

Schemat układu mieszania wody w ciepłowni grzewczej CG

Bilanse:węzeł A

MM M

it

M

it M tk

mt mzt

s

mgt

k k k

** * *

*

3

węzeł B

węzeł C

i M M t n i M t M t n M tk mg k k s mz s k s

* * * * *

3 3 1

M t n M M t n M tu s k u s k s

* * * *

1 2 3

Układ mieszania wody jest jednym z ważniejszych elementów systemu technologicznego ciepłowni. Bez prawidłowej eksploatacji tego układu nie jest możliwe osiągnięcie założonych parametrów zasilania sieci grzewczej, odgazowania termicznego wody oraz zasilania ewentualnej sieci technologicznej.Zadaniem układu mieszania jest:      regulacja temperatury wody zasilającej sieć cieplną (ewentualnie cieplną i technologiczną)      zapewnienie stałego przepływu przez pracujące kotły      utrzymanie temperatury wody przed kotłem na poziomie wyższym od wymaganego minimum temperatury wody zasilającej (55oC).

A

M B

M W

M Z

M pow

M S

p

n

N

H

p c

Blok energetyczny jako wielowymiarowy obiekt regulacji.

Kocioł wodny jako wielowymiarowy obiekt regulacji:

MB - strumień paliwa,

Otwarcia zaworów na podmieszaniu gorącym i zimnym

Mk - strumień wody w kotle,

Mpow - strumień powietrza do kotła,

MS – strumień spalin z kotła,

tk -temperatura wody wyjściowej,

t1 -temperatura wody wejściowej,

p – ciśnienie wody (np.w przewodzie mod.),

- nadmiar powietrza charakteryzujący proces spalania,

pc - podciśnienie w komorze paleniskowej.

2.1.2. Dane techniczne kotła WRp-46 [20] Dane ogólne: Wydajność maksymalna trwała 46.0 MWCiśnienie wody wlotowej 1.672.75 MPaTemperatura wody wlotowej 70oCTemperatura wody wylotowej 155oCNatężenie przepływu wody dla t = 85 oC 464 Mg/h (129 kg/s)Opory przepływu wody 0.29 MPaSprawność obliczeniowa brutto 84%Pojemność wodna kotła 16 m3

Masa całkowita kotła 214 Mg

Powietrze Ilość powietrza do spalania 19.2 Nm3/sIlość powietrza pierwotnego 12.5 Nm3/sTemperatura powietrza020oCWstępny podgrzew powietrza pierwotnego max 50oCOpory przepływu powietrza 1400 Pa Spaliny Ilość spalin na wylocie z kotła 22.0 m3u/sTemperatura spalin wylotowych180oCOpory przepływu spalin z odpyleniem wstępnym 1000 PaZawartość CO w spalinach wylotowych12.2%

Wentylatory podmuchowe      Wentylator powietrza pierwotnegoTyp wentylatora WPW 50/1.8 AtK

Wydajność 7.7 m3/s

Spiętrzenie całkowite dla =1.2 kg/m3 2000 Pa·      Wentylator powietrza wtórnego i transportu koksiku

Typ wentylatora WP 31.5/1.00

Wydajność 2.00 m3/s

Spiętrzenie całkowite dla =1.2 kg/m3 6700 Pa

Silnik elektryczny typu Se 180 M-2

Moc silnika 18.0 kW3

2. Układy automatycznej regulacji kotłów WRp  Dla kotłów WRp stosowane są UAR następujących parametrów:       temperatury wody wylotowej z kotła      składu spalin (CO2 lub O2) - UAR spalania

      podciśnienia w komorze paleniskowej.

UAR temperatury wody wylotowej z kotła Stosowane są dwie wersje tego układu nazwane:a) UAR temperatury wody wylotowej (niezależny)

b) UAR temperatury wody wylotowej z kotła i spalania(2 w 1).Wersja a) realizowana jest w jedno obwodowym układzie regulacji.

Wielkością regulowaną jest temperatura wody wylotowej z kotła tk.

Wielkością nastawiającą jest strumień paliwa sterowany za pomocą zmian prędkości obrotowej N dozowników paliwa.

Podstawowymi zakłóceniami dla tego układu są:- temperatura wody na dolocie do kotła t1

- wartość opałowa węgla - strumień powietrza pierwotnego i wtórnego

B*

Qwr

UAR spalania

a) Sterowanie procesem spalania poprzez ustalanie stosunku k strumienia paliwa do strumienia powietrza w tzw. "UAR temperatury wody wylotowej z kotła i spalania". Z punktu widzenia automatyki jest to wyłącznie regulacja temperatury wody wylotowej z kotła. Sterowanie procesu spalania sprowadza się tutaj jedynie do sterowania w układzie otwartym. Właściwe spalanie ma być zapewnione przez arbitralnie wybraną wartość ilorazu paliwo/powietrze:

0 1

opt

C CO2

C CO

C O2

Q v

cQ v

Optymalny nadmiar powietrza ze względu na straty

niezupełnego spalania i kominową oraz na zawartość CO 2, CO, O2

UKŁAD REGULACJI SPALANIA.

:

wersja w układzie ciepło powietrze

Schematy blokowe UAR spalania

b)

a) wersja w układzie tlen- powietrze

a)

b)

UAR temperatury wody wylotowej

  Schematy blokowe UAR podciśnienia w komorze paleniskowej

Rys. 3.1. Wykres teoretyczny regulacji jakościowej

Schemat stacji uzdatniania wody i odgazowywacza

UAR ciśnienia - uzupełniania sieci grzewczej

OS i POZWZ

P

I

PC 786Digimatik

Ciśnienie w przewodzie modelowym

PIT 741

M

PU

Rys. 5.4. Względne obciążenie kotła w funkcji temperatury zewnętrznej - CG

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

-20 -16 -12 -8 -4 0 4 8 12

t a [ o C ]

qk [

- ]

Rys. 5.5. Względny strumień mieszania zimnego w funkcji temperatury zewnętrznej - CG

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

-20 -16 -12 -8 -4 0 4 8 12

t a [ o C ]

gm

z [

- ]

i = 3

i = 2

i = 1

Rys. 5.6. Względny strumień mieszania gorącego w funkcji temperatury zewnętrznej - CG

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

-20 -16 -12 -8 -4 0 4 8 12

t a [ o C ]

gm

g [

- ]

i = 3

i = 2 i = 1