CS261472B1

CS261472B1 - Equipment for combustion process control in solid fuel boilers with movable grates

Info

Publication number: CS261472B1
Application number: CS865431A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Ing Csc Hanak; Petr Ing Podhorny; Josef Ing Kania; Vladimir Ing Tesar
Original assignee: Vladimir Ing Csc Hanak; Petr Ing Podhorny; Josef Ing Kania; Vladimir Ing Tesar
Priority date: 1986-07-17
Filing date: 1986-07-17
Publication date: 1989-02-10
Also published as: CS543186A1

Abstract

Zařízení k řízení spalovacího procesu v kotlech na tuhá paliva s pohyblivými rošty se skládá z porovnávacího člgnu, jehož výstup je připojen přes pac.ětový člen regulační odchylky na vstup korekční ho členu, jehož výstup je připojen na V3tup řízeného zesilovače, a vstup bloku znaménka regulační odchylky, přičemž výstup bloku znaménka regulační odchylky je přiveden na vstup dvoupolohového regulátoru, jehož výstup je připojen na vstup řízeného zesilovače, a vstup blokovacího obvodu, při čemž výstup teplotního čidla spalin je přiveden na vstup extremálního regulátoru, jehož výstup je připojen na vstup blokovacího obvodu.The device for controlling the combustion process in solid fuel boilers with movable grates consists of a comparator, the output of which is connected via the control deviation control element to the input of the correction element, the output of which is connected to the V3 input of the controlled amplifier, and the input of the control deviation sign block, while the output of the control deviation sign block is fed to the input of the two-position controller, the output of which is connected to the input of the controlled amplifier, and the input of the blocking circuit, while the output of the flue gas temperature sensor is fed to the input of the extreme controller, the output of which is connected to the input of the blocking circuit.

Description

Vynález se týká zařízení k řízení spalovacího procesu v kotlech na tuhá paliva s pohyblivými rošty.The invention relates to a device for controlling the combustion process in solid fuel boilers with movable grates.

Dosud známá zařízení k řízení spalovacího procesu v kotlech na tuhá paliva s pohyblivými rošty souvisejí s požadavkem řízení tepelného výkonu kotle v závislosti na přísunu paliva do spalovacího prostoru a na řízení množství spalovacího vzduchu. De známo zařízení k řízení spalovacího procesu v kotlech na tuhá paliva s pohyblivými rošty v závislosti na dodržení předvoleného časového intervalu roštování. Časový spínač po uběhnutí předvoleného časového intervalu sepne přes akční člen pohonu roštu pohyblivý rošt, přičemž dojde k přísunu paliva do spalovacího prostoru. Nevýhodou tohoto zařízení je nerespektování měnících se poměrů ve spalovacím prostoru, především měnící se množství spalovacího vzduchu.The prior art apparatuses for controlling the combustion process in solid-fuel boilers with movable grates are related to the requirement to control the boiler's thermal output depending on the fuel supply to the combustion chamber and to control the amount of combustion air. A device for controlling the combustion process in solid-fuel boilers with movable grates is known in dependence on keeping a preset grating time interval. After the preset time interval has elapsed, the timer switches on the movable grate via the grate actuator and the fuel is supplied to the combustion chamber. The disadvantage of this device is not to respect the changing conditions in the combustion space, especially the changing amount of combustion air.

Dále je známo zařízení k řízení spalovacího procesu u kotlů na tuhá paliva s pohyblivými rošty založené na vyhodnocování teploty pod pohyblivým roštem. Teplota pod pohyblivým roštem je vyhodnocována teplotním čidlem. Při poklesu teploty pod nastavenou hodnotu je přes akční člen pohonu roštu spuštěn pohon roštu a do spalovacího prostoru je přisunuto palivo. Množství spalovacího vzduchu je řízeno ovládáním akčního členu spalovacího vzduchu z výstupu analyzátoru spalin. Nevýhodou tohoto zařízení je nerespektování mechanických vlastností paliva, nerovnoměrného vyhořívání paliva po hloubce roštu a omezená použitelnost v praxi. Společnou nevýhodou těchto zaříze ní je, že neumožňují spalování paliva s vysokou účinností bez průběžného zásahu obsluhy.Further, an apparatus for controlling the combustion process of solid fuel boilers with movable grates is known based on the evaluation of the temperature below the movable grate. The temperature under the movable grate is evaluated by a temperature sensor. When the temperature drops below the set value, the grate drive is started via the grate drive actuator and fuel is fed into the combustion chamber. The amount of combustion air is controlled by controlling the combustion air actuator from the exhaust gas analyzer outlet. The disadvantage of this device is the non-respect of the mechanical properties of the fuel, the uneven burning of the fuel along the grate depth and the limited usability in practice. A common disadvantage of these devices is that they do not allow combustion of high-efficiency fuel without continuous operator intervention.

261 472261 472

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení podle vynálezu, které sestává ze Bnímací části, rozhodovací části a ovládací části, přičemž snímací část sestává z bloku nastavení žádané hodnoty tepelného výkonu, teplotního čidla vstupní vody, teplotní čidla výstupní vody a teplotního čidla spalin a rozhodovací část sestává z porovnávacího členu, pamětového členu regulační odchylky, korekčního členu, bloku znaménka regulační odchylky, dvoupolohového regulátoru, řízeného zesilovače, extremálního regulátoru a blokovacího obvodu a ovládací část sestává z akčního členu spalovacího vzduchu, jehož výstup ovládá přívod spalovacího vzduchu a z akčního členu pohonu roštu, jehož výstup ovládá pohyblivý rošt, přičemž podstata zařízení spočívá v tom, že Výstup porovnávacího členu je připojen na vstup pamětového členu regulační odchylky, jehož výstup je připojen přes korekční člen na vstup řízeného zesilovače, a vstup bloku znaménka regulační odchylky, přičemž výstup bloku znaménka regulační odchylky je přiveden na vstup dvoupolohového regulátoru, jehož výstup je připojen na vstup řízeného zesilovače, a vstup blokovacího obvodu, přičemž výstup teplotního čidla spalin je přiveden na vstup extremálního regulátoru, jehož výstup je připojen na vstup blokovacího obvodu.The above-mentioned disadvantages are overcome by the device according to the invention, which consists of a sensing part, a decision part and a control part, the sensing part consisting of a setpoint of heat output setpoint, inlet water temperature sensor, outlet water temperature sensor and flue gas temperature sensor. a control deviation member, a control deviation memory member, a correction member, a control deviation sign block, a two-position regulator, a controlled amplifier, an extremal controller, and a blocking circuit; operating the movable grate, the essence of the device being that the output of the comparator member is connected to the input of the control deviation memory member, the output of which is connected via the correction member to the a controlled amplifier input and a control deviation block input, wherein the output of the control deviation block is connected to an input of a two-position controller whose output is connected to a controlled amplifier input, and an interlock circuit input, wherein the exhaust gas temperature sensor output is input to an extreme controller; whose output is connected to the input of the interlock circuit.

Výhodou zařízení podle vynálezu je, že umožňuje řízení množství spalovacího vzduchu a odpovídajícího přísunu paliva v závislosti na požadovaném tepelném výkonu při respektování skutečných spalovacích poměrů v kotli, Využitím zařízení k řízení spalovacího procesu u kotlů na tuhá paliva s pohyblivými rošty podle vynálezu se podstatně zvýší účinnost kotle a sníží se obsah škodlivin ve spalinách. Další výhodou je dodržováníThe advantage of the device according to the invention is that it enables the control of the amount of combustion air and the corresponding fuel supply depending on the required heat output while respecting the actual combustion conditions in the boiler. Using the combustion process control device of solid fuel boilers with movable grates according to the invention significantly increases efficiency boilers and reduce the content of pollutants in the flue gas. Another advantage is compliance

261 472 požadovaného tepelného výkonu kotle se snížením ztrát vlivem přetápění. Sníží se nároky na pracnost obsluhy kotle, umožní se programové řízení požadovaného tepelného výkonu kotle.261 472 of the required heat output of the boiler with reduced losses due to overheating. The demands on the boiler operator's work will be reduced, the program control of the required boiler heat output will be enabled.

Na připojených výkresech jsou naznačeny příklady zařízení k řízení spalovacího procesu v kotlech na tuhá paliva s pohyblivými rošty podle vynálezu, přičemž na obr. 1 je podstata zařízení k řízení spalovacího procesu v kotlech na tuhá paliva a na obr. 2 je výhodné provedení zařízení k řízení spalovacího procesu v kotlech na tuhá paliva.In the accompanying drawings, examples of an apparatus for controlling the combustion process in solid fuel boilers with movable grates according to the invention are shown, wherein Fig. 1 shows the essence of the apparatus for controlling the combustion process in solid fuel boilers and Fig. 2 combustion process in solid fuel boilers.

Zařízení k řízení spalovacího procesu v kotlech na tuhá paliva s pohyblivými rošty podle obr. 1 sestává z teplotní čidla 2 vstupní vody pro měření teploty topné vody n^ vstupu kotle a z teplotního čidla 3. výstupní vody pro měření topné vody na výstupu kotle, přičemž změřené hodnoty teploty topné vody na vstupu a výstupu kotle jsou s výstupem bloku _1 nastavení žádané hodnoty tepelného výkonu přiváděny na vstupy porovnávacího členu 4. Regulační odchylka z výstupu porovnávacího členu 4 je přivedena na vstup bloku 7 znaménka regulační odchylky a vstup pamětového členu regulační odchylky. Výstup bloku 7 znaménka regulační odchylky působí na dvoupolohový regulátor 8, jehož výstup ovládá přes řízený zesilovač 9 a akční člen 10 spalovacího vzduchu přívod 11 spalovacího vzduchu.The apparatus for controlling the combustion process in solid fuel boilers with movable grates according to FIG. 1 consists of a temperature sensor 2 of the inlet water for measuring the heating water temperature n n of the boiler inlet and a temperature sensor 3 of the outlet water for measuring the heating water at the boiler outlet. the heating water temperature values at the boiler inlet and outlet are fed to the inputs of the comparator 4 with the output of the heat setpoint setpoint 1. The control deviation from the comparator 4 output is applied to the input of the control deviation sign 7 and the control deviation memory member. The output of the control deviation block 7 acts on a two-position regulator 8, the output of which controls the combustion air supply 11 via the controlled amplifier 9 and the combustion air actuator 10.

V pamětovém členu .5 regulační odchylky je pamatován časový průběh regulační odchylky, přičemž výstup pamětového členu _5 regulační odchylky je přiveden na vstup korekčního členu 6. Výstup korekčního členu 6 ovládá zisk řízeného zesilovače 9. Teplota spalin se měří pomocí teplotního čidla 12 spalin. Výstup teplotního čidla 12 spalin působí na vstup extremálního regulátoru 13 , který ovládá přes blokovací obvod 14 a akční člen 15 pohonu roštu pohyblivý rošt 16.In the control deviation memory member 5, the control deviation time history is stored, and the output of the control deviation memory member 5 is applied to the input of the correction member 6. The output of the correction member 6 controls the gain of the controlled amplifier 9. The output of the flue gas temperature sensor 12 acts on the input of the extreme controller 13, which controls the movable grate 16 via the blocking circuit 14 and the grate drive actuator 15.

261 472261 472

Zařízení l< řízení spalovacího procesu v kotlech na tuhá paliva s pohyblivými rošty podle obr. 2 se liší od předchozího v tom, že porovnávací člen 4, pamětový člen 5 regulační odchylky, korekční člen 6, blok 7 znaménka regulační odchylky, dvoupolohový regulátor 8, řízený zesilovač 9, extremální regulátor 13 a blokovací obvod 14 zařízení k řízení spalovacího proceau jsou realizovány mikropočítačem 17, přičemž na je ho vstupy je připojen výstup teplotního čidla 12 spalin a výstup teplotního čidla 2 vstupní vody a výstup teplotního čidla 3 výstupní vody a výstup bloku JL nastavení žádané hodnoty tepelného výkonu, přičemž výstupy mikropočítače jsou připojeny přes akční člen 10 spalovacího vzduchu na přívod 1.1 spalovacího vzduchu a akční člen 15 pohonu roštu na pohyblivý rošt 16.The apparatus 10 for controlling the combustion process in the solid fuel boilers with movable grates according to FIG. 2 differs from the previous one in that the comparator 4, the deviation memory member 5, the correction member 6, the deviation sign 7, the ON / OFF controller 8, the controlled amplifier 9, the extremal controller 13 and the blocking circuit 14 of the combustion process control device are implemented by a microcomputer 17, connected to the inputs of the flue gas temperature sensor output 12 and the inlet water temperature sensor output 2 and the outlet water temperature sensor output 3 The setpoint of the heat output is set, wherein the microcomputer outputs are connected via the combustion air actuator 10 to the combustion air inlet 1.1 and the grate drive actuator 15 to the movable grate 16.

Funkce zařízení k řízení spalovacího procesu v kotlech na tuhá paliva s pohyblivými rošty spočívá v tom, že se zjišťuje rozdíl mezi žádanou a skutečnou hodnotou tepelného výkonu v porovnávacím členu 4. Průběh regulační odchylky je zapamatován v pamětovém členu £ regulační odchylky. V korekčním člen 6 je vyhodnocován časový průběh regulační odchylky a z jeho strmosti je proporcionálně korigován signál pro řízení zisku řízeného zesilovače 9, který působí přes akční člen 10 spalovacího vzduchu na přívod 11 spalovacího vzduchu. Současně se určuje znaménko regulační odchylky, jehož výstupem se ovládá dvoupolohový regulátor 8. Výstup dvoupolohového regulátoru 8 je přiveden na vstup řízeného zesilovače 9, který podle daného zisku určuje množství spalovacího vzduchu. Současně se měří průběh teploty spalin,který určuje rychlost pohybu pohyblivého roštu 16 s palivem. Časový průběh teploty spalin je výhod nocován v extremálním regulátoru 13, který v okamžiku klesání iThe function of the apparatus for controlling the combustion process in solid fuel boilers with movable grates is to detect the difference between the setpoint and the actual value of the heat output in the comparator 4. The course of the control deviation is memorized in the control deviation memory element 6. In the correction member 6, the timing of the control deviation is evaluated and the gain control signal of the controlled amplifier 9, which acts via the combustion air actuator 10 to the combustion air supply 11, is proportionally corrected from its steepness. At the same time, the sign of the control deviation is determined, the output of which controls the two-position regulator 8. The output of the two-position regulator 8 is brought to the input of the controlled amplifier 9, which determines the amount of combustion air according to given gain. At the same time, the course of the flue gas temperature, which determines the speed of movement of the fuel grate 16, is measured. The time course of flue gas temperature is advantageously overnight in the extreme controller 13, which at the moment of descent i

teploty spalin generuje signál pro pohyb pohyblivého roštu 16. Tento signál je v blokovacím obvodě 14 blokován v případě přektemperature of the flue gas generates a signal for the movement of the movable grate 16. This signal is blocked in the blocking circuit 14

261 472 rocení požadovaného tepelného výkonu signálem z bloku 7 znaménka regulační odchylky. Signál pro pohyb pohyblivého roštu 16 s palivem ovládá přes akční člen 15 pohonu roštu pohyblivý rošt 16.261 472 evaluating the desired heat output by the signal from block 7 of the control deviation sign. The fuel movable grate signal 16 controls the movable grate 16 via the grate drive actuator 15.

Výhodné provedení zařízení k řízení spalovacího procesu v kotlech na tuhá paliva s pohyblivými rošty má porovnávací člen 4, pamětový člen 5 regulační odchylky, korekční člen 6., blok 7 znaménka regulační odchylky, dvoupolohový regulátor Q, řízený zesilovač 9, extremální regulátor 13 a blokovací obvod 14 realizován mikropočítačem 17, přičemž na jeho vstupy je připojen výstup teplotního čidla 2 vstupní vody a výstup teplotního čidla 3, výstupní vody a výstup bloku 1_ nastavení žádané hodnoty tepelného výkonu, přičemž výstupy mikropočítače jsou připojeny přes akční člen 10 spalovacího vzduchu na přívod 11 spalovacího vzduchu a akční člen 15 pohonu roštu na pohyblivý rošt 16.A preferred embodiment of the apparatus for controlling the combustion process in solid fuel boilers with movable grates has a comparator 4, a deviation memory member 5, a correction member 6, a deviation sign 7, a two-position regulator Q, a controlled amplifier 9, an extremal regulator 13 the circuit 14 is implemented by a microcomputer 17, the inlets of which are connected to the inlet of the inlet water temperature sensor 2 and the outlet of the temperature sensor 3, the outlet water and the output of the heat output setpoint block 7; combustion air and a grate drive actuator 15 on the movable grate 16.

Claims

Apparatus for controlling the combustion process in solid-fuel boilers with movable grates, comprising a sensing part, a decision part and a control part, the sensing part consisting of a setpoint of thermal power setpoint, inlet water temperature sensor, outlet water temperature sensor and the flue gas sensor, and the decision part consists of a comparator, a control deviation memory member, a correction member, a control deviation sign block, a two-position regulator, a controlled amplifier, an extremal controller and a blocking circuit, and the control part consists of an combustion air actuator characterized in that the comparator (4) is connected via an output to the input of the control deviation memory member (5), the output of which is connected via a correction coil a member (6) for the input of the controlled amplifier (9), and an input of the control deviation sign (7), wherein the output of the control deviation sign (7) is input to the input of the two-position controller (8) (9), and an input of the blocking circuit (14), the output of the flue gas temperature sensor (12) being connected to the input of an extremal controller (13), the output of which is connected to the input of the blocking circuit (14),