KR20060004093A - Proportional controlling system of boiler - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연소용 공기의 압력과 가스밸브의 전단압력을 일정한 비율로 자동 조절하여 공급되는 가스 압력, 연소공기 압력, 연소실 압력의 변동 등 미세한 조건 변화에도 완전연소가 이루어지게 하는 산업용 보일러의 비례제어 시스템에 관한 것으로, 보일러 전원을 온하면, 연동감응 콘트롤 제어가 작동되고, 연동감응 콘트롤부는 비례제어 전동 댐퍼를 작동시켜 연소용 공기를 공급하고 점화트란스를 온시키며, 이 때, 노즐 전단압력, 공급가스 압력 및 연소실 압력변동을 감지하여 비례제어 가스 밸브를 온시키며 착화 연소되고, 착화 연소 신호는 운전 중 압력 또는 온도감지 신호와 함께 연동감응 콘트롤부로 입력되며, 착화 연소시 증기 또는 온수사용이 없으면 착화는 오프되게 이루어진다.The present invention is a proportional control of an industrial boiler which makes perfect combustion even under minute conditions such as fluctuations in gas pressure, combustion air pressure and combustion chamber pressure supplied by automatically adjusting the pressure of combustion air and the shear pressure of the gas valve at a constant ratio. When the boiler power is turned on, the interlock sensitive control control is activated, the interlock sensitive control unit operates the proportional control electric damper to supply the combustion air and turn on the ignition transformer, wherein the nozzle shear pressure, supply It detects gas pressure and combustion chamber pressure fluctuation and turns on the proportional control gas valve to ignite and combust, and the ignition combustion signal is input to the interlock sensitive control unit together with the pressure or temperature detection signal during operation. Is made to be off.
연소공기 압력, 가스압력, 연소실 압력변동Combustion air pressure, gas pressure, combustion chamber pressure fluctuation
Description
도1은 본 발명의 연동감응식 비례제어 시스템의 작동을 도시하는 도면 1 is a view showing the operation of the interlocking proportional control system of the present invention.
본 발명은 연소용 공기의 압력과 가스밸브의 전단압력을 일정한 비율로 자동 조절하여 공급되는 가스 압력, 연소공기 압력, 연소실 압력의 변동 등 미세한 조건 변화에도 완전연소가 이루어지게 하는 산업용 보일러의 비례제어 시스템에 관한 것이다.The present invention is a proportional control of an industrial boiler which makes perfect combustion even under minute conditions such as fluctuations in gas pressure, combustion air pressure and combustion chamber pressure supplied by automatically adjusting the pressure of combustion air and the shear pressure of the gas valve at a constant ratio. It's about the system.
현재 국내외에 주종을 이루는 비례제어 기술은 기계식 방식으로 캠, 링크 및 버터플라이 밸브 등의 복잡한 구성요소로 되어 있어 오작동 및 공기와 가스의 비례제어가 정확히 되지 않는 문제점이 있다.At present, the proportional control technology mainly at home and abroad consists of complex components such as cams, links, and butterfly valves in a mechanical manner, and there is a problem that the proportional control of air and gas is not accurate.
또한, 보일러 제조업체의 버너 기술 부족으로 버너업체의 연소장치를 적용하기 때문에 각 보일러에 맞는 최적연소를 100% 이루지 못하는 상황이며, 보일러와 연소장치를 하나의 통합된 제어시스템으로 개발한 사례는 없다.In addition, due to the lack of burner technology of the boiler manufacturer, it is impossible to achieve 100% of optimum combustion for each boiler due to the application of the burner's combustion device, and there is no case of developing the boiler and the combustion device as one integrated control system.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 보일러와 연소 장치를 하나의 통합된 시스템으로 구축하고 최적의 운전 도출을 위해 각 구성 시스템을 매칭시켜 소음이 없는 산업용 보일러의 비례제어 시스템을 제공하고자 하는 것이다. An object of the present invention is to provide a proportional control system of an industrial boiler without noise by building a boiler and a combustion device as a single integrated system and matching each component system to derive the optimum operation to solve the above problems. It is.
본 발명의 산업용 비례제어 시스템은 보일러 전원을 온하면, 연동감응 콘트롤 제어가 작동되고, 연동감응 콘트롤부는 비례제어 전동 댐퍼를 작동시켜 연소용 공기를 공급하고 점화트란스를 온시키며, 이 때, 노즐 전단압력, 공급가스 압력 및 연소실 압력변동을 감지하여 비례제어 가스 밸브를 온시키며 착화 연소되고, 착화 연소 신호는 운전 중 압력 또는 온도감지 신호와 함께 연동감응 콘트롤부로 입력되며, 착화 연소시 증기 또는 온수 사용이 없으면 착화는 오프되게 이루어진다. In the industrial proportional control system of the present invention, when the boiler is turned on, the interlocking sensitivity control control is operated, and the interlocking sensitivity control unit operates the proportional control electric damper to supply the combustion air and turn on the ignition transformer. It detects pressure, flue gas pressure and combustion chamber pressure fluctuation to turn on proportional control gas valve and ignite combustion, and ignition combustion signal is input to interlocking control unit along with pressure or temperature detection signal during operation, and steam or hot water is used for ignition combustion. Without it, ignition is turned off.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 산업용 보일러의 비례제어 시스템은 증기의 압력을 측정하는 압력센서 또는 온수의 온도를 측정하는 온도센서와 공기량 조절 전동 댐퍼를 구비하며 운전 중 노즐 전단압력, 공급가스 압력 및 연소실 압력 변동을 감지하여 비례제어 가스밸브의 전단압력을 일정한 비율로 자동 조절하는 연동감응 콘트롤부를 구비한다.The proportional control system of the industrial boiler of the present invention is provided with a pressure sensor for measuring the pressure of steam or a temperature sensor for measuring the temperature of hot water and an electric air volume control electric damper, and detects nozzle shear pressure, supply gas pressure and combustion chamber pressure fluctuation during operation. And a linkage sensitive control unit for automatically adjusting the shear pressure of the proportional control gas valve at a constant ratio.
도1에는 본 발명의 연동감응식 비례제어 시스템의 작동이 도시된다.Figure 1 shows the operation of the interlocking proportional control system of the present invention.
보일러 전원을 온하면, 연동감응 콘트롤 제어가 작동된다. When the boiler is powered on, the interlock control control is activated.
연동감응 콘트롤부는 비례제어 전동 댐퍼를 작동시켜 연소용 공기를 공급하 고 점화트란스를 온시킨다. The interlocking control unit operates the proportional control electric damper to supply combustion air and to turn on the ignition transformer.
이 때, 노즐 전단압력, 공급가스 압력 및 연소실 압력변동을 감지하여 비례제어 가스 밸브를 온시키며 착화 연소된다. At this time, the nozzle front pressure, the supply gas pressure and the combustion chamber pressure fluctuations are sensed to ignite and burn the proportional control gas valve.
착화 연소 신호는 운전 중 압력 또는 온도감지 신호와 함께 연동감응 콘트롤부로 입력된다. The ignition combustion signal is input to the interlock sensitive control unit together with the pressure or temperature detection signal during operation.
착화 연소시 증기 또는 온수 사용이 없으면 착화는 오프된다. Ignition is turned off when no steam or hot water is used in ignition combustion.
연동감응 콘트롤 제어는 비례 적분 미분(Proportional Integral Differential)제어로 연속한 아날로그량을 제어하는 것이 기본으로 되어 있다. The interlock sensitive control control is based on the proportional integral differential control to control the continuous analog quantity.
그러나, 컴퓨터의 프로그램으로 비례 적분 미분제어를 실현하려고 하는 겅우에는 연속적인 양을 취급할 수 없다. 왜냐하면, 컴퓨터 데이터의 입출력은 일정시간 간격으로밖에 할 수 없기 때문이다. However, the continuous amount cannot be handled when the proportional integral differential control is to be realized by a computer program. This is because input and output of computer data can only be performed at regular time intervals.
게다가 미적분 연산을 착실히 하고 있는 것에서는 연산에 요하는 능력으로 인해 고성능의 컴퓨터가 필요하게 된다. In addition, in calculus, the ability to compute requires a high-performance computer.
따라서, 본 발명의 비례제어 시스템은 샘플링 방식(이산값)에 적합한 비례 적분 미분 연산 방식을 채택한다. Therefore, the proportional control system of the present invention adopts the proportional integral derivative operation method suitable for the sampling method (discrete value).
샘플링 방식의 비례 적분 미분 제어의 기본식은 다음과 같이 표현된다. The basic expression of the proportional integral derivative control of the sampling method is expressed as follows.
조작량=Kp×편차 + Ki×편차의 누적값 + Kd×전회 편차와의 차 MV = Kp × Deviation + Ki × Deviation Cumulative Value + Kd × Difference with Last Deviation
(비례항) (적분항) (미분항) (Proportional term) (integral term) (differential term)
기호로 나타내면 By symbol
MVn=MVn-1+△MVn MVn = MVn-1 + △ MVn
△MVn=Kp(en-en-1)+Ki en+Kd((en-en-1)-(en-1-en-2)) ΔMVn = Kp (en-en-1) + Ki en + Kd ((en-en-1)-(en-1-en-2))
=MVn, MVn-1: 금회, 전회 조작량 = MVn, MVn-1: Current, Last MV
=△MVn: 금회 조작량 미분 = △ MVn: current MV differential
-en, en-1, en-2: 금회, 전회, 전전회의 편차 -en, en-1, en-2: current, previous, previous deviation
이것을 프로그램으로 실현하기 위해서는 이번과 전회의 편차값만 측정할 수 있으면 조작량을 구할 수 있다. In order to realize this by the program, it is possible to obtain the manipulated value if only the current and previous deviation values can be measured.
비례 적분 미분 동작은 다음과 같은 효과가 있다. The proportional integral derivative action has the following effects.
가. 비례동작의 효과: 비례대를 작게 했을 때 end. Effect of proportional motion: When the proportional band is made smaller
1)잔류편차량이 감소한다.(적분동작이 없는 경우) 1) Residual deviation decreases (when there is no integral operation)
2)진폭 감쇄비가 크게되어 결국은 발산한다. 2) The amplitude attenuation ratio becomes large and eventually diverges.
3)진동의 주기가 짧아지게 된다. 3) The period of vibration is shortened.
나. 적분동작의 효과: 적분시간을 짧게 했을 때 I. Effect of Integral: When the integral time is shortened
1)잔류편차를 없앤다. 1) Eliminate the residual deviation.
2)진폭 감쇄비가 크게되어 결국은 발산한다. 2) The amplitude attenuation ratio becomes large and eventually diverges.
3)설정치 최초 회복시간이 짧아지게 된다. 3) The initial recovery time of the set value is shortened.
다. 미분동작의 효과: 미분시간을 같게 했을 때 All. Effect of Differential Action: When Differential Times Are Equalized
1)잔류편차량은 변하지 않는다.(적분동작이 없을 때) 1) The residual deviation does not change (when there is no integral operation).
2)진폭의 주기가 짧아진다. 2) The cycle of amplitude is shortened.
3)진폭감쇄비가 작아진다. 그러나 너무 길계하면, 감쇄비가 커진다. 3) The amplitude reduction ratio becomes small. However, if it is too long, the reduction ratio will be large.
비례 적분 미분 제어는 비례, 적분, 미분 각 동작을 조합시킨 것으로써 비례 적분 동작이 가지고 있는 장점인 잔류편차를 없애고, 비례 미분 동작에 의해 과도응답을 적게하여 줌으로써 응답시간을 빠르게 한다. Proportional integral derivative control combines proportional, integral, and derivative operations to eliminate residual deviation, which is an advantage of proportional integration, and to reduce response time by reducing proportional derivatives.
상기와 같이 구성된 본 발명의 산업용 보일러의 비례제어 시스템은 연소 중 최적의 공연비를 제공하고 불완전한 연소로 인한 대기오염 물질의 발생을 억제하며 연소기기의 수명을 극대화하는 효과를 제공한다.The proportional control system of the industrial boiler of the present invention configured as described above provides the optimum air-fuel ratio during combustion, suppresses the generation of air pollutants due to incomplete combustion, and provides the effect of maximizing the life of the combustion device.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040053078A KR20060004093A (en) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | Proportional controlling system of boiler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040053078A KR20060004093A (en) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | Proportional controlling system of boiler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20060004093A true KR20060004093A (en) | 2006-01-12 |
Family
ID=37116430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020040053078A KR20060004093A (en) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | Proportional controlling system of boiler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20060004093A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220093865A (en) * | 2020-12-28 | 2022-07-05 | 린나이코리아 주식회사 | Method of detecting a blocking of air supplying and exhausting pipes of combustion facilities |
-
2004
- 2004-07-08 KR KR1020040053078A patent/KR20060004093A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220093865A (en) * | 2020-12-28 | 2022-07-05 | 린나이코리아 주식회사 | Method of detecting a blocking of air supplying and exhausting pipes of combustion facilities |
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