CZ300482B6

CZ300482B6 - Method and apparatus for controlling heating gas efficiency

Info

Publication number: CZ300482B6
Application number: CZ20032318A
Authority: CZ
Inventors: Ševcík@Jirí
Priority date: 2003-08-27
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2009-05-27
Also published as: CZ20032318A3

Abstract

The present invention relates to a method for controlling heating gas efficiency, in an apparatus that includes at least two inlet pipes for supply of heating gases with different heating efficiency and a mixing device placed to a supply pipes joint area, wherein the invention is characterized in that heating efficiency, flow and temperature of heating gases are measured at the heating gases supply pipes, the measured parameters are analyzed in a control unit, i.e. in a block of computing individual pipe efficiency, whereupon according to these parameters, transferred in the control unit to a mixing device control block, setting of the mixing device is carried out from this mixing device control block by comparing measured parameters at individual heating gases inlet pipes with requested parameters of out flowing heating gas, inputed in an inserting data block, whereas furthermore another check measuring is performed at least of heating gases efficiency in the inlet pipes, where the measured values are compared with inputed parameters, which are in the mixing device control block and if there is a deviance, the setting is changed in a way, that the parameters obtained at output are approximated to parameters stored in the inserting data block. The principle of this apparatus for controlling heating gas efficiency, working in the above-indicated manner and including measuring and regulating elements, connected to a system of at least two heating gas supply pipes with different heating efficiency and one heating gas outlet pipe, consists in that heating gas efficiency measuring sensors (Qi1, Qi2, Qi3) and heating gas temperature measuring sensors (Ti1, Ti2, Ti3), flow meters (Fi1, Fi2, Fi3) and heating gas pressure sensors (Pi1, Pi2, Pi3)are connected to heating gas supply pipes (1, 2) and to heating gas outlet pipe (3)wherein said measuring sensors, flow meters and pressure sensors are connected via the control unit (5) to the mixing device (4) placed in the joint area of heating gas supply pipes (1, 2) and heating gas outlet pipe (3).

Description

Způsob a zařízení pro regulaci výhřevnosti topného plynuMethod and apparatus for regulating the calorific value of fuel gas

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká způsobů a zařízení pro regulaci výhřevnosti topných plynů, a to pro regulaci v oblasti, kde jsou k dispozici alespoň dva zdroje topných plynů a kde se požaduje výsledné zásobování topným plynem se stálou hodnotou výhřevnosti.The invention relates to methods and apparatus for regulating the calorific value of fuel gases, for controlling in an area where at least two sources of fuel gas are available and where a resulting fuel gas supply with a constant calorific value is required.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

V současnosti jsou známa různá zařízení i způsoby pro regulaci průtoku plynů. Také jsou známa různá zařízení a způsoby pro měření výhřevnosti plynů, přičemž tato zařízení, resp. způsoby se používají jednak v laboratorních podmínkách, jednak v průmyslové oblasti. Tak je potom známo měření výhřevnosti topných plynů, které slouží zpravidla jako podklad ke stanovení ceny takových plynů při prodeji spotřebitelům, a kde se potom účtuje dodaný topný plyn nikoli podle objemových jednotek, ale podle jednotek energetických. Uvedená známá zařízení nejsou ovšem sama o sobě přímo použitelná pro regulaci dodávky topného plynu tak, aby mohl být dodáván se stálou hodnotou výhřevnosti. Přitom tento požadavek jev poslední době, v návaznosti jednak na citlivější spotřebiče, jednak na požadavek přesnější možnosti plánování výkonu a spotřeby plynových spotřebičů, stále aktuálnější. Zejména potom v situacích, kdy je třeba spalovat plyny s nízkou výhřevností, je nutno k takovým plynům doplňovat přiměřený podíl plynů s vyšší výhřevností, aby se zajistilo, že jednak výsledný plyn bude hořet, jednak aby hoření neprobíhalo za příliš nízké teploty, což zpravidla vede k nedokonalému spalování, s následným zhoršením kvality spalin. V takových případech je také častější kolísání jednak výhřevnosti, jednak i množství uvedeného plynu, což je dáno jeho charakterem, neboť se jedná příkladně o bioplyn, koksárenský plyn, procesní plyn z rafinérií, apod. Při doplňování jmenovaných plynů plynem s vyšší výhřevností, příkladně zemním plynem, je potom zvláště aktuální požadavek na regulaci výsledné výhřevnosti. Zde totiž při nedokonale regulovaném, resp. nedostatečně kompenzovaném, kolísání množství či výhřevnosti plynu s nižší výhřevností může být zásadním způsobem negativně ovlivněn provoz energetických zařízení, napojených na výstup z popsaného zdrojového systému dodávky plynů.Various devices and methods for regulating gas flow are now known. Various devices and methods for measuring the calorific value of gases are also known. The methods are used both in laboratory conditions and in the industrial field. Thus, it is known to measure the calorific value of fuel gases, which generally serves as a basis for determining the price of such gases when sold to consumers, and where the supplied fuel gas is then charged not by volume units but by energy units. However, the known devices themselves are not directly usable for regulating the supply of fuel gas so that it can be supplied with a constant calorific value. Recently, this requirement has become more and more up-to-date in connection with more sensitive appliances and, more precisely, with the requirement for more precise performance and consumption planning of gas appliances. Especially in situations where it is necessary to burn low calorific gases, an appropriate proportion of higher calorific gases must be added to such gases to ensure that both the resulting gas burns and that the combustion does not take place at too low a temperature, incomplete combustion, with the consequent deterioration in the quality of the flue gas. In such cases, there is also more frequent fluctuation of the calorific value and the amount of said gas, which is given by its nature, because it is for example biogas, coke oven gas, process gas from refineries, etc. When adding the above gases with higher calorific gas, gas, is then particularly a current requirement to control the resulting calorific value. Here, in the case of imperfectly regulated, respectively. Insufficiently compensated, fluctuations in the amount or calorific value of the gas with lower calorific value may have a significant negative effect on the operation of the power equipment connected to the output of the described source gas supply system.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené požadavky se plní způsobem a zařízením pro regulaci výhřevnosti topných plynů, podle předkládaného vynálezu, kde způsob, provozovaný na zařízení, obsahujícím alespoň dvě vstupní potrubí pro přívod topných plynů s různou výhřevností a směšovací zařízení, umístěné do místa spojení přívodních potrubí, spočívá v tom, že na přívodních potrubích topných plynů se změří výhřevnost, průtok, tlak a teplota topných plynů, změřené parametry se vyhodnotí v řídicí jednotce, a to v bloku výpočtu výkonu jednotlivých potrubí, načež podle takto získaných parametrů, předaných v řídící jednotce do bloku řízení směšovacího ústrojí, se z tohoto bloku řízení směšovacího ústrojí provádí nastavování uvedeného směšovacího ústrojí, a to po porovnání změřených parametrů na jednotlivých vstupních potrubích topných plynů s požadovanými parametry výstupního topného plynu, zadanými ve vkládacím datovém bloku, přičemž dále se provádí ještě kontrolní měření, alespoň výhřevnosti topného plynu ve výstupním potrubí, kde změřené hodnoty se porovnávají se zadanými parametry v bloku řízení směšovacího ústrojí a v případě odchylky se upravuje nastavení směšovacího ústrojí v takovém smyslu, kdy získané parametiy na výstupu se přiblíží parametrům nastaveným ve vkládacím datovém bloku. Výhodné je, jestliže se provádí ještě zpracování všech změřených parametrů ve výstupním potrubí, a to v účtovacím bloku, kde se následně vytvářejí podklady pro účtování dodaného topného plynu podle energetických jednotek. Dále je ještě podstatou vynálezu zařízení pro regulaci výhřevnosti topných plynů, pracující způsobem shora uvedeným, kde toto zařízení obsahuje měřicí a regulační prvky, napojené naSaid requirements are met by a method and an apparatus for controlling the calorific value of fuel gases according to the present invention, wherein the method operating on a device comprising at least two inlet pipes for supplying differently calorific gases and a mixing device located at the connection point of the inlet pipes consists that the calorific value, flow, pressure and temperature of the fuel gases are measured on the fuel gas supply pipes, the measured parameters are evaluated in the control unit in the individual power line calculation block, and then according to the parameters obtained in the control unit from this control unit of the mixing device, adjusting said mixing device is performed after comparing the measured parameters on the individual inlet pipes of the heating gases with the required parameters of the output heating gas, In the insertion data block, at the same time a control measurement is carried out, at least of the calorific value of the heating gas in the outlet pipeline, where the measured values are compared with the entered parameters in the control unit of the mixing device. the output parameters approach the parameters set in the insert data block. It is advantageous if all measured parameters are still processed in the outlet piping, in the billing block, where the bases are subsequently created for billing the supplied fuel gas according to the energy units. The invention furthermore relates to an apparatus for controlling the calorific value of fuel gases operating in the manner described above, the apparatus comprising measuring and regulating elements connected to

- 1 CZ 300482 B6 systém alespoň dvou přívodních potrubí topných plynů s různou výhřevností a jednoho výstupního potrubí topného plynu, přičemž podstata spočívá v tom, že na přívodní potrubí a na výstupní potrubí topných plynů jsou napojena měřidla výhřevnosti plynů, měřidla teploty plynů, měřidla průtoku a měřidla tlaku topných plynů v jednotlivých vstupních potrubích a ve výstupním potru5 bí, kde měřidla jsou propojená přes řídicí jednotku se směšovacím ústrojím, umístěným v oblasti propojení přívodních potrubí topných plynů s výstupním potrubím topného plynu. S výhodou potom v takovém zařízení je směšovací ústrojí provedeno jako směšovací, alespoň třícestný ventil, umístěný ve spojení přívodních potrubí topných plynů s výstupním potrubím topného plynu. Co se týče konfigurace řídicí jednotky, je výhodou, jestliže tato řídicí jednotka obsahuje blok io výpočtu výkonů jednotlivých vstupních potrubí, napojený na měřidla výhřevnosti a na měřidla teploty topných plynů a na měřidla průtoku a na měřidla tlaku topných plynů v jednotlivých vstupních potrubích a ve výstupním potrubí, dále obsahuje blok řízení směšovacího ústrojí, který je na svém vstupu napojen na blok výpočtu výkonů jednotlivých vstupních potrubí a současně je na svém vstupu napojen na vkládací datový blok, upravený pro zadávání požadavku na výstupní parametry topného plynu ve výstupním potrubí, přičemž na výstup z bloku řízení směšovacího ústrojí je napojeno směšovací ústrojí topných plynů. Pro účely návazného použití změřených parametrů pro kontrolní účely je výhodné, jestliže zařízení obsahuje kontrolní blok výpočtu výkonu výstupního potrubí topného plynu, napojený alespoň na měřidlo výhřevnosti topného plynu ve výstupním potrubí topného plynu, kde toto měřidlo je zařazeno jako kontrolní. Funkce zařízení spočívá v tom, že na výstupu bude zařízení udržovat topný plyn s výhřevností, která bude s vysokou spolehlivostí mít konstantní a navíc předem volitelnou hodnotu, a to hodnotu, volitelnou mezi hodnotami výhřevnosti vstupních topných plynů. Bude tedy možno regulovat uvedenou výhřevnost od například střední hodnoty mezi výhřevnostmi vstupních topných plynů směrem nahoru i dolů. Výhodné je, jestliže potom v praxi budou měřidla výhřevnosti topných plynů provedena jako kontinuální měřidla s periodou měření nejvýše 15 minut. Taková volba měřidel zajistí vyšší stabilitu parametrů topného plynu ve výstupním potrubí. Zde je třeba poznamenat, že právě měřidla výhřevností plynů, resp. metoda měření výhřevnosti plynů, je považována za kontinuální, opakuje-li se okamžité měření alespoň po 15 minutách. Ještě výhodnější ovšem bude, použije-li se měřidel výhřevnosti topných plynů provedených jako kontinuální měřidla s periodou měření nejvýše 1 minuta. Taková měřidla jsou sama o sobě známa a perioda jejich měření se bude volit buď podle požadavku v návaznosti na smlouvy o prodeji plynu, nebo případně podle technického požadavku odběrního zařízení topného plynu. Při měření po 15 minutách a zejména při měření s ještě kratší periodou se již zaručí regulace výhřevnosti topného plynu ve výstupním potrubí s takovou přesností a stabilitou, jako kdyby měření výhřevnosti topných plynů ve vstupních potrubích probíhalo skutečně kontinuálně a nikoli jen kontinuálně ve smyslu norem pro to, které nekontinuální měření se za kontinuální měření formálně může považovat. Použití měřidla výhřevnosti topných plynů, napojeného i na výstupním potrubí topných plynů, umožňuje již plnou kontrolu nad hodnotami výhřevnosti topného plynu ve výstupním potrubí, na rozdíl od některých dosavadních provedení, kde lze sice již soudit z charakteristiky vstupních plynů a z nastaveného směšovacího poměru ve směšovacím zařízení poměrně spolehlivě na výhřevnost výstupního topného plynu, ale tato výhřevnost ještě není na výstupu kontinuálně měřena, takže například při poruše na čidlech ve vstupních potrubích nebo při poruše na směšovacím ústrojí není nastavení opraveno nebo alespoň signalizace poruchy nenastane. Vhodné provedení směšovacího ústrojí je takové, kde směšovací ústrojí je provedeno jako směšovací, alespoň třícestný ventil, umístěný ve spojení přívodních potrubí topných plynů s výstupním potrubím topného plynu. Regulaci na vstupních potrubích topných plynů by bylo možno provádět obecně i uzavíráním separátních ventilů na jednotlivých vstupních potrubích, ovšem třícestný nebo obecně pro tři a více vstupních potrubí i vícecestný ventil bude snadněji ovladatelný v automatickém režimu. S výhodou současně zařízení obsahuje kontrolní měřidlo výhřevnosti topných plynů napojené na výstupní potrubí topného plynu, přičemž blok řízení směšovacího ústrojí má ještě další vstup, propojený s výstupem kontrolního měřidla výhřevnosti topného plynu. Přitom řídicí jednotka je návazně konstruována tak, že blok řízení směšovacího ústrojí má další vstup, propojený právě s tímto kontrolním měřidlem. Jak již bylo výše naznačeno, měření veškeiých parametrů, včetně výhřevnosti, jak na vstupech, tak i na výstupu, umožní současně nastavovat směšovací poměr vstupních topných plynů podle parametrů na vstupu, tedy podle parametrůAt least two fuel gas inlet pipes with different calorific values and one fuel gas outlet pipe, the principle being that the gas inlet pipes, gas temperature meters, flow meters are connected to the inlet pipe and the heating gas outlet pipe. and fuel gas pressure gauges in each of the inlet ducts and outlet ducts, wherein the meters are connected via a control unit to a mixing device located in the region of the interconnection of the fuel gas supply ducts with the fuel gas outlet duct. Preferably, in such a device, the mixing device is designed as a mixing, at least three-way valve, located in connection of the fuel gas supply lines with the fuel gas outlet line. Regarding the configuration of the control unit, it is advantageous if the control unit includes a block for calculating the power of the individual inlet pipes connected to the calorific and gas temperature gauges and to the flow and heating gas pressure gauges in the individual inlet pipes and in the outlet The manifold further comprises a mixing device control block which is connected at its input to a power input block of the individual inlet ducts and at the same time connected to an input data block adapted to request the output parameters of fuel gas in the outlet duct. the fuel gas mixing device is connected from the control unit of the mixing device. For the purposes of the subsequent use of the measured parameters for control purposes, it is advantageous if the apparatus comprises a control block for calculating the output of the fuel gas outlet pipe connected at least to a fuel gas calorific meter in the fuel gas outlet pipe. The function of the device is to maintain at the outlet the fuel gas with a calorific value which, with high reliability, has a constant and, in addition, a pre-selectable value, a value selectable between the calorific values of the incoming fuel gases. Thus, it will be possible to control said calorific value from, for example, the mean value between the calorific values of the incoming fuel gases upwards and downwards. Advantageously, then, in practice, the calorific values of the heating gases will be carried out as continuous meters with a measurement period of no more than 15 minutes. Such selection of gauges ensures higher stability of the fuel gas parameters in the outlet pipe. It should be noted here that the gas calorifiers, resp. the method of measuring the calorific value of gases is considered continuous if the instantaneous measurement is repeated after at least 15 minutes. However, it will be even more preferable to use fuel gas calorific meters made as continuous meters with a measurement period of not more than 1 minute. Such meters are known per se and the period of their measurement will be chosen either as required in connection with gas sales contracts or, as the case may be, according to the technical requirement of the fuel gas offtake equipment. For measurements after 15 minutes, and especially for measurements with an even shorter period, the heating gas calorific value in the outlet pipe is guaranteed to be as accurate and stable as if the heating gas calorific value in the inlet pipes were truly continuous and not only continuous according to standards which non-continuous measurements can be formally considered as continuous measurements. The use of a fuel gas calorific meter, also connected to the fuel gas outlet pipeline, allows full control over the heating gas calorific values in the discharge pipeline, unlike some previous designs, where it is possible to judge the input gas characteristics and the set mixing ratio in the mixing device. relatively reliably to the calorific value of the output fuel gas, but this calorific value is not yet continuously measured at the outlet, so that, for example, in the case of a sensor failure in the inlet pipes or a malfunction in the mixing device, the setting is not corrected or at least. A suitable embodiment of the mixing device is one in which the mixing device is designed as a mixing, at least three-way valve located in connection of the fuel gas supply lines with the fuel gas outlet line. The regulation of the fuel gas inlet pipes could generally be accomplished by closing separate valves on the individual inlet pipes, but the three-way or, for three or more inlet pipes, the multi-way valve would be easier to operate in automatic mode. Preferably, at the same time, the apparatus comprises a fuel gas calorific gauge connected to the fuel gas outlet conduit, wherein the mixer control block has yet another inlet communicating with the fuel gas calorific gauge output. The control unit is subsequently constructed in such a way that the control unit of the mixing device has a further input, which is connected to this control meter. As already indicated above, the measurement of all parameters, including the calorific value, both at the inlet and at the outlet, makes it possible to simultaneously adjust the mixing ratio of the incoming fuel gases according to the inlet,

-2CZ 300482 B6 plynů, zjištěných ještě před vstupem do směšovacího ústrojí, čímž se zvýší přesnost dosažené výstupní výhřevnosti a současně se sníží tendence k rozkmitání řídicího systému proti řízení výhradně podle parametrů, zjištěných na výstupu. Tím, že zařízení současně obsahuje i kontrolní blok výpočtu výkonu výstupního potrubí topného plynu, napojený alespoň na měřidla výhřevnos5 ti topného plynu ve výstupním potrubí topného plynu, se dosáhne nejen výše popsaného zlepšení v přesnosti nastavení pro požadovanou výstupní výhřevnost, ale současně i zlepšení v kontrole tohoto základního parametru na výstupu, a sice v kontrole výhřevnosti, což je použitelné pro případnou korekci řízení výhřevnosti ve směšovacím ústrojí, nebo i pro signalizaci nouzového stavu, pokud korekce případně z nějakého důvodu není možná. Kontrolní blok výpočtu výkonu výstupního potrubí topného plynu, vytvořený v řídicí jednotce, může být napojený ještě na kontrolní měřidlo průtoku, na kontrolní měřidlo tlaku a na kontrolní měřidlo teploty topného plynu, přičemž tato měřidla jsou k tomuto účelu umístěna právě ve výstupním potrubí. Tak se zajistí již plná kontrola nad parametry topného plynu na výstupu ze směšovacího ústrojí, kde zjišťování a záznam těchto kontinuálně měřených výstupních parametrů jsou použitelné nejen pro sledová15 ní, jak jsou dodrženy požadované a nastavené parametry, ale také přímo jako podklad pro účtování dodávek topného plynu v energetických jednotkách.The gases detected before entering the mixing device will increase the accuracy of the achieved calorific value and at the same time reduce the tendency to oscillate the control system against control solely according to the parameters detected at the outlet. By providing a control block for calculating the output of the fuel gas outlet pipe connected at least to the calorific value meters of the fuel gas in the fuel gas outlet pipe, the above-described improvement in the accuracy of the adjustment for the desired output calorific value is achieved. This basic parameter at the output, namely in the calorific value control, which is useful for eventual correction of the calorific value control in the mixing device, or even for signaling an emergency state, if correction eventually for some reason is not possible. The control block for calculating the output of the fuel gas outlet pipe formed in the control unit can also be connected to a flow control meter, a pressure control meter and a fuel gas temperature control meter, these meters being located in the outlet pipe for this purpose. This ensures full control over the heating gas parameters at the outlet of the mixer, where the detection and recording of these continuously measured output parameters are useful not only for monitoring how the required and set parameters are met, but also directly as a basis for charging gas supplies in energy units.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Zařízení podle předkládaného vynálezu je dále podrobněji popsáno a vysvětleno pomocí přiložených výkresů, kde na obr. 1 je znázorněno blokové schéma zařízení v příkladném provedení, a to pro dvě vstupní potrubí topných plynů, na obr. 2 je potom schematicky znázorněna následnost kroků u způsobu regulace výhřevnosti podle vynálezu.The apparatus of the present invention is described and explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a block diagram of an exemplary embodiment of the apparatus for two fuel gas inlet pipes. of the calorific value according to the invention.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Zařízení pro regulaci výhřevnosti topných plynů obsahuje měřicí a regulační prvky, napojené na systém dvou přívodních potrubí 1, 2 topných plynů s různou výhřevností a jedno výstupní potrubí 3 topného plynu. Na přívodní potrubí 1, 2 topných plynů jsou napojena měřidla Οχ, O? výhřevnosti plynů, propojená přes řídicí jednotku 5 se směšovacím ústrojím 4, umístěným v oblasti propojení přívodních potrubí 1, 2 topných plynů s výstupním potrubím 3. Měřidla Qi, Q? výhřevnosti topných plynů jsou provedena jako kontinuální měřidla s periodou měření 1 minuta. Tato volba měřidel zajistí vysokou stabilitu parametrů topného plynu ve výstupním potrubí 3. Zde je třeba poznamenat, že právě měřidla výhřevnosti plynů, resp. metoda měření výhřevnosti plynů, je považována za kontinuální, opakuje-li se okamžité měření alespoň po 15 minutách. Při periodě měření 1 minuta se ovšem zaručí regulace výhřevnosti topného plynu ve výstupním potrubí s takovou přesností a stabilitou, jako kdyby měření výhřevnosti topných plynů ve vstupních potrubích probíhalo skutečně kontinuálně a nikoli jen kontinuálně ve smyslu norem pro to, které nekontinuální měření se za kontinuální měření formálně již může považovat. Měřidla Οχ, O? výhřevnosti topných plynů, a také kontrolní měřidlo Q3 výhřevnosti, jsou v tomto příkladném provedení napojena na všech potrubích, tedy na vstupních potrubích i, 2 i na výstupním potrubí 3 topných plynů. V takovém provedení lze mít již plnou kontrolu nad hodnotami výhřevnosti topného plynu ve výstupním potrubí 3, na rozdíl od dosavadních provedení v jednodušší verzi, kde lze soudit, sice jen z charakteristiky vstupních plynů a z nastaveného směšovacího poměru ve směšovacím ústrojí 4, ale již poměrně spolehlivě, na výhřevnost výstupního topného plynu. Směšovací ústrojí 4 je v příkladném provedení vytvořeno jako směšovací, třícestný ventil, umístěný ve spojení přívodních potrubí I, 2 topných plynů s výstupním potrubím 3 topného ply50 nu. Regulaci na vstupních potrubích l·, 2 topných plynů by bylo možno provádět obecně i uzavíráním separátních ventilů na jednotlivých vstupních potrubích 1, 2, ovšem třícestný ventil bude snadněji ovladatelný v automatickém režimu. Co se týče řídicí jednotky 5, pak tato zde obsahuje blok 51 výpočtu výkonů jednotlivých vstupních potrubí 1, 2, napojený na měřidla Qi, O? výhřevnosti, měřidla F^ Fj průtoku, měřidla Ρμ P2 tlaku a měřidla T₍, T2 teploty topných plynů v jednotlivých vstupních potrubích 1, 2, dále řídicí jednotka 5 obsahuje blok 52 řízení smě-3 CZ 300482 B6 šovacího ústrojí 4, který je na svém vstupu napojen na blok 51. výpočtu výkonů jednotlivých vstupních potrubí 1, 2 a současně je blok 52 na svém vstupu napojen na vkládací datový blok 6, upravený zde jako klávesnice, vhodná pro zadávání požadavku na výstupní parametry topného plynu ve výstupním potrubí 3, přičemž na výstup z bloku 52 řízení směšovacího ústrojí 4 je napo5 jeno směšovací ústrojí 4 topných plynů. Zde je vytvořeno příkladné provedení, kde řídicí jednotka, jak shora již uvedeno, je napojena také na měřidla F_h £2 průtoku a měřidla £1, £2 tlaku topných plynů v jednotlivých vstupních potrubích 1, 2. Na základě takto získaných parametrů bude řízení přesnější, než v dosavadních režimech, kde v základním režimu je zařízení funkční i bez měření průtoku a tlaku vstupních plynů, a to například v provedení, kde tlak ve vstupních potrubích by byl udržován jako konstantní a ve všech vstupních potrubích by byl tlak i navzájem stejný. Dále ještě zařízení obsahuje kontrolní měřidlo Qj výhřevnosti topných plynů, napojené na výstupní potrubí 3 topného plynu, přičemž blok 52 řízení směšovacího ústrojí 4 má ještě další vstup, propojený s výstupem kontrolního měřidla Q3 výhřevnosti topného plynu ve výstupním potrubí 3 topného plynu. Protože je tak aplikováno měřidlo Q3 výhřevnosti plynů i ve výstupním potrubí 3, je také řídicí jednotka 5 ktéto konstrukci přizpůsobena právě tím, že blok 52 řízení směšovacího ústrojí 4 má další vstup, propojený právě s tímto kontrolním měřidlem Q3. Konečně ještě příkladné zařízení obsahuje kontrolní blok 7 výpočtu výkonu výstupního potrubí 3 topného plynu, napojený na kontrolní měřidlo výhřevnosti Q3, na měřidlo F3 průtoku, na měřidlo £3. tlaku a na měřidlo T3 teploty topného plynu ve výstupním potrubí 3 topného plynu. Tak se zajistí právě plná kontrola nad parametry topného plynu na výstupu ze směšovacího ústrojí 4, kde zjišťování a záznam těchto kontinuálně měřených výstupních parametrů je použitelný nejen pro sledování, jak jsou dodrženy požadované a nastavené parametry, ale také přímo jako podklad pro účtování dodávek topného plynu v energetických jednotkách. Pro účely uvedeného účtování je zde příkladně výstup kontrolního bloku 7 výpočtu výkonu výstupního potrubí 3 topného plynu napo25 jen na vstup k tomuto účelu zde příkladně zařazeného účtovacího bloku 8.The device for regulating the calorific value of fuel gases comprises measuring and control elements connected to a system of two fuel gas supply lines 1, 2 of different calorific values and one fuel gas outlet line 3. There are meters Oχ, O? of the calorific value of the gases, connected via the control unit 5 to the mixing device 4, located in the region of the connection of the inlet pipes 1, 2 of the heating gases with the outlet pipe 3. Gauges Qi, Q? The calorific values of heating gases are made as continuous gauges with a measuring period of 1 minute. This selection of gauges ensures high stability of the heating gas parameters in the outlet pipe 3. It should be noted here that the gas calorific meters, resp. the method of measuring the calorific value of gases is considered continuous if the instantaneous measurement is repeated after at least 15 minutes. However, for a 1-minute measurement period, the calorific value of the heating gas in the outlet pipeline is guaranteed with such accuracy and stability as if the calorific value of the heating gas in the inlet pipelines were truly continuous and not only continuous according to standards formally can already be considered. Gauges Οχ, O? The calorific values of the fuel gases, as well as the calorific value control meter Q3, are in this exemplary embodiment connected to all the pipes, i.e. the inlet pipes 1, 2 and the outlet pipe 3 of the heating gases. In such an embodiment, it is possible to have full control over the calorific values of the heating gas in the outlet pipe 3, in contrast to the previous embodiments in a simpler version where only the characteristics of the input gases and the set mixing ratio in the mixing device 4 can be judged, , to the calorific value of the output fuel gas. In the exemplary embodiment, the mixing device 4 is designed as a mixing, three-way valve located in connection of the fuel gas supply lines 1, 2 with the fuel gas outlet line 3. The regulation of the fuel gas inlet pipes 1, 2 could generally also be effected by closing separate valves on the individual inlet pipes 1, 2, but the three-way valve will be easier to operate in automatic mode. As for the control unit 5, it comprises here a block 51 for calculating the power of the individual inlet pipes 1, 2 connected to the meters Q1, O? the calorific value, the flow meter, the pressure meter, the pressure gauge P2, and the gas temperature meter T ₍ , T2) in the individual inlet pipes 1, 2, further the control unit 5 comprises a control unit 52 the input 52 is connected to the input data block 6, adapted here as a keyboard, suitable for requesting the output parameters of the fuel gas in the output line 3, wherein the output of the control unit 52 of the mixing device 4 is connected to a heating gas mixing device 4. Here, an exemplary embodiment is formed wherein the control unit, as mentioned above, is also connected to flow meters F _h £ 2 and flow meters £ 1, £ 2. pressure of the heating gases in the individual inlet pipes 1, 2. Based on the parameters obtained in this way, the control will be more accurate than in In the basic mode, the device is functional even without measuring the flow and pressure of the inlet gases, for example in an embodiment where the pressure in the inlet pipes would be kept constant and the pressure in each inlet pipe would be the same. Further, the apparatus comprises a fuel gas calorific gauge Q1 connected to the fuel gas outlet conduit 3, wherein the control unit 52 of the mixing device 4 has yet another inlet connected to the fuel gas calorific value check gauge Q3 in the fuel gas outlet conduit 3. Since the calorific value gauge Q3 is thus also applied in the outlet duct 3, the control unit 5 is also adapted to this construction precisely in that the control unit 52 of the mixing device 4 has an additional input, which is connected to this check gauge Q3. Finally, the exemplary apparatus comprises a control block 7 for calculating the output of the fuel gas outlet pipe 3, connected to the calorific value control gauge Q3, the flow meter F3, the meter 83. pressure gauge T3 of the fuel gas temperature in the fuel gas outlet pipe 3. This ensures full control over the parameters of the heating gas at the outlet of the mixing device 4, where the detection and recording of these continuously measured output parameters is usable not only for monitoring compliance with the required and set parameters, but also directly as a basis for charging gas supplies in energy units. For the purposes of said billing, there is, for example, the output of the control block 7 calculating the power output of the fuel gas outlet line 3 at only the input of the billing block 8 exemplified herein.

Funkce zařízení, naznačená již v uvedeném popisu celého zařízení, je současně příkladem způsobu regulace výhřevnosti topných plynů, podle předkládaného vynálezu, kde tento příkladný způsob je následující. Na přívodních potrubích I, 2 se změří příslušnými měřidly výhřevnost, průtok, tlak a teplota topných plynů, dále se změřené parametry vyhodnotí v řídicí jednotce 5, a to v bloku 5£ výpočtu výkonu jednotlivých potrubí, načež podle takto získaných parametrů, předaných v řídící jednotce 5 do bloku 52 řízení směšovacího ústrojí 4, se z tohoto bloku 52 provádí nastavování směšovacího ústrojí 4, a to po porovnání změřených parametrů na jednotlivých vstupních potrubích 1, 2 topných plynů s požadovanými parametry výstupního topného plynu, zadanými ve vkládacím datovém bloku 6 a s respektováním softwarově vloženého algoritmu, obsahujícího jednak charakteristiku směšovacího ústrojí 4, jednak vazby na jednotlivé teploty topných plynů ve vstupních potrubích 1, 2. Na obr. 2 lze sledovat nyní popisovaný příkladný způsob regulace, přičemž právě v bloku 52 řízení směšovacího ústrojí je zde patrné, jak vedle rutinního porovnávání parametrů, změřených na vstupních potrubích 1, 2 a porovnávaných s požado40 vánými parametry na topný plyn na výstupu, zadanými ve vkládacím datovém bloku 6, porovnávají se zde ještě tyto požadované parametry s hodnotami, změřenými měřidlem Q3 výhřevnosti na výstupním potrubí 3. Toto porovnání probíhá zde v relativně samostatném rozhodovacím kroku, znázorněném jako porovnávací blok C, umístěný do bloku 52 řízení směšovacího ústrojí. Jestliže se zde po popsaném porovnání zjistí, že odlišnost požadovaných parametrů od změře45 ných měřidlem Q3 je v přípustných mezích, pak se negeneruje žádný regulační signál, což je ve schématu na obr. 2 znázorněno u porovnávacího bloku C výstupem Y. Naopak v případě, kdy se po popsaném porovnání zjistí, že odlišnost požadovaných parametrů od změřených měřidlem není v přípustných mezích, generuje se příslušný regulační signál, směrovaný na korekci nastavení směšovacího ústrojí 4, což je ve schématu na obr. 2 znázorněno u porovnávacího bloku C výstupem N. V příkladném provedení, kde předkládaný způsob zahrnuje také kontrolní měření výhřevnosti topného plynu ve výstupním potrubí 3, kde změřené hodnoty se porovnávají se zadanými parametry na výstupu se přiblíží parametrům nastaveným ve vkládacím datovém bloku 6, je zařazen ještě kontrolní blok 7, kde se zpracovávají údaje jednak od měřidla Q3 výhřevnosti topných plynů ve výstupním potrubí 3, jednak od měřidla F3 průtoku, měřidla Pytláku a měřidla T3 teploty topného plynu ve výstupním potrubí 3 topného plynu. Pomocí zpracování uvedenýchAt the same time, the operation of the apparatus, as already indicated in the description of the entire apparatus, is an example of a method for controlling the calorific value of fuel gases according to the present invention, which example is as follows. The heating, flow, pressure and temperature of the heating gases are measured on the supply lines 1, 2, the measured parameters are evaluated in the control unit 5, in the block 5 of the calculation of the individual piping performance, and then unit 5 to the control unit 52 of the mixing device 4, adjusting the mixing device 4 is performed from this block 52 after comparing the measured parameters on the individual fuel gas inlet pipes 1, 2 with the required output fuel gas parameters entered in the data input block 6 as respecting a software-embedded algorithm comprising both the characteristics of the mixing device 4 and the links to the individual temperatures of the heating gases in the inlet pipes 1, 2. In FIG. It can be seen that in addition to the routine comparison of the parameters measured at the inlet ducts 1, 2 and compared with the required parameters for the output fuel gas entered in the input data block 6, these desired parameters are compared with the values measured by the calorific value meter Q3. This comparison takes place here in a relatively separate decision step, shown as comparison block C, located in the control unit 52 of the mixing device. If, after the described comparison, it is found that the deviation of the required parameters from the meter Q3 is within the permissible limits, then no control signal is generated, which is shown in the diagram of Fig. 2 by reference block C by output Y. after the described comparison, it is found that the deviation of the desired parameters from the meter is not within the permissible limits, an appropriate control signal is generated directed to the correction of the mixing device 4, which is shown in the diagram of FIG. In the embodiment where the present method also includes a control measurement of the calorific value of the heating gas in the outlet pipe 3, where the measured values are compared with the entered parameters at the outlet approach the parameters set in the insertion data block 6, the control block 7 is included. e) from the gas calorific meter Q3 in the outlet pipe 3, on the other hand from the flow meter F3, the bag gauge and the fuel gas temperature meter T3 in the outlet gas pipe 3. Using the processing listed

-4CZ 300482 B6 parametrů topného plynu ve výstupním potrubí 3 se, v podstatě výpočtem, prováděným v uvedeném kontrolním bloku 7 získávají údaje o množství v tomto výstupním plynu dodávané energie, což po integraci podle časové základny a s respektováním ceny jednotky energie, platné v určitém časovém úseku, je podkladem pro generování fakturačních údajů odběratelům v účtovacím bloku 8.The parameters of the fuel gas in the outlet pipe 3, essentially by calculation performed in the control block 7, obtain data on the amount of energy supplied in the outlet gas, which, after integration by time base and respecting the price of the energy unit, is the basis for generating billing information to customers in billing block 8.

Hospodářská využitelnost io Zařízení podle předkládaného vynálezu je využitelné především u dodavatelů topných plynů, kteří mají k dispozici více než jeden zdroj plynu a kde tyto zdroje poskytují topné plyny s různou výhřevností. Zejména je využití výhodné v těch situacích, kdy alespoň jeden zdroj topného plynu dodává plyn s výrazně nižší výhřevností a kde případně je nutno počítat i s omezenou schopností lakového málo výhřevného plynu samostatně hořet, případně i kapacita takového zdroje je kolísa15 vá. Využití je výhodné i u spotřebitelů příkladně zemního plynu, dálkově dodávaného ze sítě, kde přímo u tohoto spotřebitele je vybudován lokální zdroj jiného topného plynu, příkladně bioplynu, přičemž ve všech případech je třeba zajistit konstantní výhřevnost i množství na přívodu takového plynného paliva.Economical Applicability The apparatus of the present invention is particularly useful for fuel gas suppliers having more than one gas source and where these sources provide fuel gases with different calorific values. In particular, the use is advantageous in those situations where at least one fuel gas source delivers a gas with a significantly lower calorific value and where the limited ability of the lacquered low calorific gas to burn separately or the capacity of such a source is fluctuating. The use is also advantageous for consumers, for example of natural gas supplied remotely from the network, where a local source of another fuel gas, for example biogas, is built directly at this consumer, in all cases it is necessary to ensure constant calorific value and quantity.

Claims

A method for controlling the calorific value of fuel gases, in a device comprising at least two inlet ducts for supplying fuel gases with different calorific values, and a mixing device located at the connection point of the inlet ducts, characterized in that the calorific value, flow, pressure and temperature of fuel gases, measured parameters are evaluated in the control

30 of the unit, in the unit for calculating the output of individual piping, and then according to the parameters thus obtained, passed in the control unit to the control unit of the mixing device, adjusting said mixing device is performed from this mixing device control unit. fuel gas pipes with the required parameters of the output fuel gas entered in the insertion data block,

35 control measurements, at least the calorific value of the heating gas in the outlet pipeline, where the measured values are compared with the entered parameters in the control unit of the mixing device and in case of deviation adjusts the setting of the mixing device in such a way block.

40

Method for controlling the calorific value of fuel gases according to claim 1, characterized in that the processing of all the measured parameters in the outlet pipe is carried out in the billing block, whereby the documents for posting the supplied fuel gas according to the energy units are subsequently created.

45

An apparatus for regulating the calorific value of fuel gases, operating according to the method of claims 1 and 2, comprising measuring and control elements connected to a system of at least two fuel gas supply lines with different calorific values and one fuel gas outlet line, characterized in that 1,2) and to the heating gas outlet piping (3) are connected meters (Qi, Q ₂ , Q3) of gas calorific values (T _b T ₂ , T ₃ ) of gas temperature, flow meters (Fj, F ₂ , F ₃ )

50 and fuel gas pressure gauges (P _b P ₂ , P ₃ ) in the inlet ducts (1, 2) and the outlet duct (3), where the meters are connected via a control unit (5) to a mixing device (4) located in the area of connection of the fuel gas supply lines (1, 2) with the fuel gas outlet line (3).

-5 CZ 300482 B6

Heating gas control device according to Claim 3, characterized in that the mixing device (4) is designed as a mixing, at least three-way valve, located in connection of the fuel gas supply lines (1, 2) with the fuel gas outlet line (3). .

5 5. A device for regulating the calorific value fuel gas according to claim 3 or 4, characterized in that the control unit (5) comprises a block (51) calculating the power of each of the inlet conduits (1, 2) connected to the meter (Q _b Q _2, Q3) calorific value and on meters (T _b T ₂ , T ₃ ) temperature of heating gases and on meters (F ,, F ₂ , F ₃ ) of flow and on meters (P _b P ₂ , P ₃ ) of pressure of heating gases in individual inlet pipes ( 1, 2) and in the outlet conduit (3), further comprising a control block (52) of the mixing device

10 (4), which is connected at its inlet to the power input block (51) of the individual inlet piping and at the same time is connected at its inlet to an input data block (6) adapted to request the output parameters of fuel gas in the outlet pipeline (3) ), wherein an output of the fuel gas mixing device (4) is connected to the output of the control unit (52) of the mixing device (4).

The device for controlling the calorific value of fuel gases according to claims 3 to 5, characterized in that the device comprises a control block (7) for calculating the output of the fuel gas outlet pipe (3) connected at least to the calorific value (Q ₃ ) of fuel gas in the outlet pipe. (3) fuel gas, where the meter (Q ₃ ) is classified as a control.