DE19625734A1 - Verfahren zur Ansteuerung von Mehrkesselanlagen - Google Patents
Verfahren zur Ansteuerung von MehrkesselanlagenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung von vorzugsweise aus
Wandheizkesseln bestehenden Mehrkesselanlagen nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
Allgemein kennt man verschiedene Regelvarianten für Mehrkesselanlagen.
Man unterscheidet den Führungsbetrieb, d. h. die volle Auslastung eines
Kessels, bevor ein weiterer zuschaltet und den Parallelbetrieb. Hierbei fin
det die Leistungsverstellung parallel an zwei Kesseln statt. Weiterhin gibt
es den Folgebetrieb, bei dem ein erster Kessel nach voller Auslastung eine
Stufe zurückschaltet, wenn der zweite Kessel zuschaltet.
Ziel aller Regelvarianten ist eine möglichst genaue Anpassung der Mehr
kesselanlage an die geforderte Leistung im Hinblick auf Brennstoffeinspa
rung, Schadstoffreduzierung und Heizwärme-Komfort.
Meist werden derartige Anlagen aus zwei Kesseln aufgebaut, wovon jeder
mit einem Zwei-Stufen-Brenner ausgerüstet ist. Es entsteht dadurch eine
Möglichkeit zur Leistungsanpassung in vier Stufen. Diese Verstellung mit
Stufensprüngen erfordert jedoch einen weiteren Regelungsaufwand im Be
reich der Anlagenhydraulik, um die schlagartige Zu- und Abschaltung der
Brenner den sich kontinuierlich verändernden Leistungsanforderungen von
der Verbraucherseite anzupassen. Oft gehen bei dieser Anordnung weitere
Brennerstufen bzw. Kessel mit relativ hoher Leistung nur kurzzeitig in Be
trieb, weil die Leistungsanforderung für einen Moment gering über der Ab
gabe der schon laufenden Stufen bzw. Kessel liegt. Daher wurde versucht,
zwei Kessel mit modulierenden Brennern parallel zu schalten, um die An
lage besser der Leistungsanforderung anzupassen. Dabei ist die Leistungs
verstellung aber immer noch verhältnismäßig grob.
Besonders bei den vermehrt zum Einsatz kommenden Brennwertkesseln
muß mit erheblichem Aufwand die Brennwertnutzung in allen Betriebszu
ständen der Anlage sichergestellt sein, damit hohe Jahresnutzungsgrade
erreicht werden. Man setzt deshalb mehrere kleinere Kessel mit gleicher
oder unterschiedlicher Leistung und modulierenden Brennern in einer Fol
geschaltung ein.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ansteuerung
von Mehrkesselanlagen in Abhängigkeit von der benötigten Leistung zu
entwickeln, welches auf verschiedene Betriebs- und Anlagenbedingungen
übertragbar ist.
Erfindungsgemäß wurde dies mit den im Kennzeichen des Anspruches 1
enthaltenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Un
teransprüchen enthalten.
Das Verfahren zur Ansteuerung von vorzugsweise aus Wandheizkesseln
bestehenden Mehrkesselanlagen in Abhängigkeit von der benötigten Lei
stung mit mindestens einem modulierenden Kessel ist dadurch gekenn
zeichnet, daß die Leistungsverstellung stufenlos durch Zu- bzw. Abschalten
von Kesseln in Verbindung mit zugeordnetem Modulieren mindestens eines
weiteren Kessels erfolgt. Einerseits wird das stufenweise Zu- bzw.
Abschalten von Kesseln für Spitzenlast durch zugeordnetes Modulieren
eines Kessels für Grundlast ausgeglichen. Andererseits gleicht durch
entsprechendes Modulieren der jeweils zuletzt zugeschaltete Kessel das
stufenweise Zuschalten des nachfolgenden Kessels aus. Bei der
Reduzierung der Leistung moduliert der jeweils nächste abzuschaltende
Kessel entsprechend dem stufenweisen Abschalten eines anderen Kessels.
Mit dem Verfahren wird eine kontinuierliche Anpassung der Kessel- und
Brennerleistung an den tatsächlichen Wärmebedarf sowie ein optimierter
Betrieb der Gesamtanlage erreicht. Es können beliebige Kessel von unter
schiedlicher Größe mit modulierenden oder in Stufen geschalteten
Brennern kombiniert werden. Dabei kann die Leistung der einzelnen Kessel
bzw. Brenner unbekannt sein. Durch zugeordnetes Modulieren werden
sämtliche Stufensprünge der anderen Kessel ausgeglichen. Diese würden
sich ebenfalls im modulierenden Betrieb ergeben, weil sich die Leistung
eines Brenners nicht im gesamten Bereich von 0 bis 100%, sondern nur bis
auf eine Minimalstufe, regeln läßt. Es können auch mehrere Kessel bzw.
Brenner mit kleiner Leistung zusammen angesteuert werden, um gemein
sam durch Modulieren einen größeren Leistungssprung auszugleichen. Das
Takten einzelner Brenner wird vermieden, weil ein konstanter Betrieb mit
kleiner Leistung durch das Zurückfahren eines anderen Brenners
ermöglicht wird.
Die Zeichnung stellt in Diagrammen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dar. Es zeigt:
Fig. 1 Die Leistungserhöhung bei vier Kesseln mit gleicher Leistung,
wobei Kessel I durch Modulation die Stufensprünge der übrigen
Kessel ausgleicht.
Fig. 2 Die Leistungserhöhung bei vier Kesseln mit gleicher Leistung,
wobei der jeweils zuletzt zugeschaltete Kessel durch Modu
lation den Stufensprung des nachfolgenden Kessels ausgleicht.
Fig. 3 Die Leistungsreduzierung bei vier Kesseln mit gleicher Lei
stung, wobei der jeweils nächste abzuschaltende Kessel das
stufenweise Abschalten eines Kessels durch Modulation
ausgleicht.
In allen Figuren ist auf der Abszissenachse die Gesamtleistung der Hei
zungsanlage in Prozent abgetragen. Die Ordinatenachse enthält die einzel
nen Kesselleistungen. Alle Darstellungen zeigen jeweils die Verhältnisse an
einer Anlage mit vier leistungsgleichen Kesseln. Jeder Kessel besitzt eine
Grundlaststufe mit minimaler Leistung und kann oberhalb dieses Sockels
bis zur maximalen Leistung frei modulierend betrieben werden.
Beim Schaltschema der Anlage in Fig. 1 wird nur einem Kessel vom Regler
die freie Modulation zugewiesen. Die drei anderen Kessel schalten in Stufen
zwischen Aus, Minimal- und Maximalleistung. Um eine kontinuierliche
Leistungssteigerung zu erreichen, wird Kessel I eingeschaltet und modu
liert frei. Sobald die Leistung des ersten Kessels für die Deckung der Wär
meanforderung nicht mehr ausreicht und das Maximum erreicht hat, wird
Kessel II mit minimaler Leistung hinzugeschaltet. Dann wird Kessel I von
seiner maximalen Leistung, dem Kriterium für das Umschalten, auf eine
niedrigere Leistung heruntergefahren. Diese steht in Abhängigkeit von der
Leistungsanforderung der Wärmeverbraucher. Erreicht Kessel I wieder
Maximalleistung, so schaltet Kessel II ebenfalls direkt auf sein Maximum
um. Kessel I beginnt wieder zu modulieren und fährt zurück. Er gleicht nach
dem beschriebenen Verfahren alle Stufensprünge der anderen Kessel aus
und bildet den variablen, kontinuierlich verstellbaren Teil für die Gesamtan
lagenleistung.
In Fig. 2 erfolgt die Leistungssteigerung ebenfalls zuerst durch freies Modu
lieren des Kessels I. Dieser gleicht dadurch aber nur noch den Stufen
sprung auf Minimalleistung am Kessel II aus. Anschließend weist der Regler
zum Erhöhen der Leistung die freie Modulation dem Kessel II zu und Kessel I
läuft konstant auf Maximalleistung. Analog dazu wird die freie Modulation an
Kessel III übertragen, nachdem Kessel II dessen Grundlast-Sockel ausge
glichen hat.
Fig. 3 zeigt die Leistungsreduzierung bzw. die Reduzierung der in Betrieb
stehenden Kessel bei geringerer Wärmeanforderung. Auch hier wird die
freie Modulation den einzelnen Kesseln nacheinander vom Regler
zugewiesen. Nach dem Zurückfahren des Kessels IV von Maximalleistung
auf Grundlaststufe beginnt Kessel III frei zu modulieren und bildet den
variablen Teil für die Gesamtanlagenleistung. Hat hier ebenfalls die
Leistungsreduzierung die konstante Grundlaststufe erreicht, geht Kessel IV
außer Betrieb und Kessel III gleicht vorübergehend den Ausschalt-Sprung
aus, bevor der Regler die Modulation am Kessel II freigibt.
Claims (3)
1. Verfahren zur Ansteuerung von vorzugsweise aus Wandheiz
kesseln bestehenden Mehrkesselanlagen in Abhängigkeit von der benötig
ten Leistung mit mindestens einem modulierenden Kessel,
dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsverstellung stufenlos durch Zu
bzw. Abschalten von Kesseln in Verbindung mit zugeordnetem Modulieren
mindestens eines weiteren Kessels erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das stufenweise Zu- bzw. Abschalten von
Kesseln für Spitzenlast durch zugeordnetes Modulieren eines Kessels für
Grundlast ausgeglichen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Leistungssteigerung durch zugeordnetes
Modulieren der jeweils zuletzt zugeschaltete Kessel das stufenweise
Zuschalten des nachfolgenden Kessels bzw. zur Leistungsreduzierung der
jeweils nächste abzuschaltende Kessel das stufenweise Abschalten eines
Kessels ausgleicht.
Priority Applications (1)
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DE19625734A DE19625734C2 (de) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Verfahren zur Ansteuerung von Mehrkesselanlagen |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19625734A DE19625734C2 (de) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Verfahren zur Ansteuerung von Mehrkesselanlagen |
Publications (2)
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DE19625734A1 true DE19625734A1 (de) | 1998-01-02 |
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ID=7798171
Family Applications (1)
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DE19625734A Revoked DE19625734C2 (de) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Verfahren zur Ansteuerung von Mehrkesselanlagen |
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Country | Link |
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DE (1) | DE19625734C2 (de) |
Cited By (3)
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CN109873456A (zh) * | 2017-12-04 | 2019-06-11 | 吉林省电力科学研究院有限公司 | 一种基于电极式锅炉的火电厂参与电网深度调峰方法 |
DE102018120992A1 (de) * | 2018-08-28 | 2020-03-05 | Walerij Schlagin | Brennereinheit für eine Heizungsanlage |
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1996
- 1996-06-27 DE DE19625734A patent/DE19625734C2/de not_active Revoked
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DE19625734C2 (de) | 2001-02-15 |
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