RU2230260C1 - Automatic control system for water heating plant employing waste heat of b oiler flue gases - Google Patents

Automatic control system for water heating plant employing waste heat of b oiler flue gases Download PDF

Info

Publication number
RU2230260C1
RU2230260C1 RU2003112740/06A RU2003112740A RU2230260C1 RU 2230260 C1 RU2230260 C1 RU 2230260C1 RU 2003112740/06 A RU2003112740/06 A RU 2003112740/06A RU 2003112740 A RU2003112740 A RU 2003112740A RU 2230260 C1 RU2230260 C1 RU 2230260C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heater
water
network water
outlet
heating
Prior art date
Application number
RU2003112740/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003112740A (en
Inventor
В.И. Воронов (RU)
В.И. Воронов
В.А. Благодер (RU)
В.А. Благодер
Э.Р. Тихонов (RU)
Э.Р. Тихонов
А.Л. Булаткин (RU)
А.Л. Булаткин
Г.А. Плотников (RU)
Г.А. Плотников
В.Г. Крыжановский (RU)
В.Г. Крыжановский
Original Assignee
Воронов Виталий Иванович
Благодер Вадим Антонович
Тихонов Эдуард Рафаилович
Булаткин Александр Леонидович
Плотников Геннадий Андреевич
Крыжановский Владимир Георгиевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Воронов Виталий Иванович, Благодер Вадим Антонович, Тихонов Эдуард Рафаилович, Булаткин Александр Леонидович, Плотников Геннадий Андреевич, Крыжановский Владимир Георгиевич filed Critical Воронов Виталий Иванович
Priority to RU2003112740/06A priority Critical patent/RU2230260C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2230260C1 publication Critical patent/RU2230260C1/en
Publication of RU2003112740A publication Critical patent/RU2003112740A/en

Links

Landscapes

  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

Abstract

FIELD: automatic control systems of water heating plants; utilization of waste heat of flue gases; thermal power stations; self-contained boiler houses. SUBSTANCE: proposed system includes temperature regulator of direct heating-system water, temperature regulator of heating-system water preheater inlet and temperature regulator of heating-system water at preheater outlet. Control member of temperature regulator is made in form of valve to avoid cracking in area of welded seams on tube sheets of preheater. This valve is fitted in reverse water pipe line after branch shunting preheater. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к системам авторегулирования теплоэнергетических установок, производящих утилизацию бросового тепла уходящих дымовых газов котлов, сжигающих природный газ, и может быть использовано на тепловых электрических станциях, автономных котельных.The present invention relates to automatic control systems of heat power plants that produce waste waste heat from flue gases of boilers burning natural gas, and can be used in thermal power plants, autonomous boiler rooms.

Известна (УДК 621.311.22.002.51.555.7-75(075.8) Плетнев Г.П. "Автоматическое регулирование и защита теплоэнергетических установок электрических станций". М.: "Энергия", 1970 г., стр. 336-338) система авторегулирования подогревателя сетевой воды, состоящая из регулятора температуры прямой сетевой воды, регулятора уровня конденсата в подогревателе сетевой воды и регулятора давления обратной сетевой воды. Источником тепла для данного типа подогревателя сетевой воды является греющий пар из регулируемых теплофикационных отборов паровых турбин или резервирующих их редукционно-охладительных установок.Known (UDC 621.311.22.002.51.555.7-75 (075.8) Pletnev GP "Automatic regulation and protection of heat power plants of power plants." M .: "Energy", 1970, pp. 336-338) auto-regulation system network water heater, consisting of a direct network water temperature controller, a condensate level regulator in the network water heater, and a reverse network water pressure regulator. The source of heat for this type of network water heater is heating steam from regulated heat recovery units of steam turbines or redundant cooling units that reserve them.

Недостатком этой системы является невозможность ее применения в современных теплоэнергетических установках, где в качестве источника тепла используются уходящие дымовые газы котла.The disadvantage of this system is the impossibility of its application in modern thermal power plants, where the boiler exhaust gas is used as a heat source.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению из известных является система авторегулирования температуры сетевой воды прямоточного водогрейного котла (УДК 621.182.26 Клюев А.С., Товарнов О.Г. "Наладка систем автоматического регулирования котлоагрегатов". М.: "Энергия", 1970 г., стр. 201-202). Система состоит из следующих регуляторов. Регулятора температуры сетевой воды на входе в котел, получающий импульс от датчика температуры воды на входе в котел и воздействующий на регулирующий клапан рециркуляции части нагретой воды с выхода котла на его вход. Рециркуляция части котловой воды с выхода на вход позволяет поддерживать температуру питательной воды не ниже допустимого предела, определяемого "точкой росы". Регулятор температуры прямой сетевой воды получает импульс от датчика температуры сетевой воды, подающейся в теплосеть, и воздействует на регулирующий клапан на перемычке, подмешивающей холодную обратную сетевую воду к нагретой воде. Регулятор теплопроизводительности котла получает импульс от датчика температуры на выходе из котла и воздействует через релейную схему на исполнительные механизмы горелок и на индивидуальные дутьевые вентиляторы.Closest to the proposed invention, the well-known is a system for automatically controlling the temperature of the network water of a once-through boiler (UDC 621.182.26 Klyuev AS, Tovarnov OG "Setting up automatic control systems for boiler units." M .: "Energy", 1970 , p. 201-202). The system consists of the following controllers. The temperature regulator of the network water at the inlet to the boiler, receiving a pulse from the water temperature sensor at the inlet to the boiler and acting on the control valve for recirculation of part of the heated water from the boiler output to its entrance. Recirculation of part of the boiler water from the outlet to the entrance allows maintaining the temperature of the feed water not below the allowable limit determined by the "dew point". The direct water temperature controller receives a pulse from the temperature sensor of the network water supplied to the heating system and acts on the control valve on the jumper that mixes the cold return network water with the heated water. The boiler heat regulator receives an impulse from the temperature sensor at the outlet of the boiler and acts through the relay circuit on the actuators of the burners and on individual blowers.

Недостатками этой системы авторегулирования являются, во-первых, невозможность применения в современных теплоэнергетических установках (подогревателях сетевой воды), где в качестве источника тепла используются уходящие дымовые газы котла. Во-вторых, эта система не обеспечивает стабилизации температуры воды на выходе из котла, т.к. режим работы котлов ведется по своему графику температур, который отличается от графика теплосети. Если температура воды на выходе теплоэнергетической установки (подогревателя сетевой воды) часто меняется вслед за изменением режима работы котла, то металл подогревателя, особенно на его выходе, испытывает знакопеременные напряжения сжатия или растяжения. Это неизбежно приведет к появлению трещин в районе сварочных швов на трубных досках подогревателя. Подогреватель придется часто ремонтировать.The disadvantages of this auto-regulation system are, firstly, the impossibility of use in modern heat power plants (network water heaters), where the boiler exhaust gas is used as a heat source. Secondly, this system does not provide stabilization of the water temperature at the outlet of the boiler, as the operation mode of the boilers is conducted according to its temperature schedule, which differs from the heat supply schedule. If the water temperature at the outlet of the heat power plant (network water heater) often changes following a change in the mode of operation of the boiler, the metal of the heater, especially at its outlet, experiences alternating compressive or tensile stresses. This will inevitably lead to cracks in the area of the welds on the tube sheets of the heater. The heater will have to be repaired often.

Задачей предлагаемого изобретения является предотвращение появления трещин в районе сварочных швов на трубных досках подогревателя сетевой воды при изменениях режима работы котла и повышение надежности его работы, увеличение межремонтного периода.The objective of the invention is to prevent the appearance of cracks in the area of welds on the pipe boards of the network water heater with changes in the mode of operation of the boiler and increase the reliability of its operation, increase the overhaul period.

Поставленная задача в системе авторегулирования установки для подогрева сетевой воды теплом уходящих сетевых газов котла, включающей регулятор температуры прямой сетевой воды, регулятор температуры сетевой воды на входе в подогреватель, регулятор температуры сетевой воды на выходе из подогревателя достигается тем, что регулирующий орган регулятора температуры сетевой воды на выходе из подогревателя выполнен в виде клапана, расположенного на трубопроводе обратной сетевой воды после отвода трубопровода, шунтирующего подогреватель, и перед врезкой трубопровода рециркуляции части горячей сетевой воды с выхода подогревателя. Этот регулятор стабилизирует температуру сетевой воды на выходе из подогревателя при изменениях нагрузки котла. Стабильность температуры сетевой воды на входе в подогреватель обеспечивает соответствующий регулятор. Если стабильна температура сетевой воды на входе в подогреватель и на выходе из него, то обеспечивается термостабильность труб подогревателя, что предотвращает появление трещин в районе сварочных швов на трубных досках подогревателя. Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, позволяет достичь желаемый технический результат.The task in the automatic control system of the installation for heating the network water with the heat of the exhaust gas from the boiler, including the direct network water temperature controller, the network water temperature controller at the heater inlet, the network water temperature controller at the heater outlet, is achieved by the regulating body of the network water temperature controller at the outlet of the heater is made in the form of a valve located on the pipeline return network water after the pipe, shunting the heater, and before inserting a recirculation pipeline, part of the hot network water from the heater outlet. This regulator stabilizes the temperature of the supply water at the outlet of the heater when the boiler load changes. The temperature stability of the supply water at the inlet to the heater is ensured by an appropriate regulator. If the temperature of the supply water at the inlet to the outlet of the heater and out of it is stable, then the thermostability of the heater pipes is ensured, which prevents the appearance of cracks in the area of the welds on the heater tube sheets. Thus, the set of essential features set forth in the claims, allows to achieve the desired technical result.

Предлагаемая система авторегулирования установки для подогрева сетевой воды теплом уходящих дымовых газов котла схематично изображена на чертеже. На трубопроводе обратной сетевой воды установлен сетевой насос 1, прокачивающий обратную воду из теплосети через подогреватель сетевой воды 2, нагрев которого осуществляется уходящими дымовыми газами котла. Рециркуляцию части нагретой сетевой воды с выхода подогревателя на его вход выполняет насос рециркуляции 3. Регулятор 4 температуры сетевой воды на входе в подогреватель получает импульс от датчика 5 по температуре воды на входе в подогреватель и воздействует на регулирующий клапан 6 на трубопроводе рециркуляции 7 части нагретой сетевой воды с выхода подогревателя на его вход. Регулятор 8 температуры прямой сетевой воды получает импульс от датчика 9 по температуре воды, поступающей в теплосеть, и воздействует на регулирующий клапан 10 на трубопроводе 11, шунтирующем подогреватель сетевой воды. Регулятор 12 температуры сетевой воды на выходе из подогревателя получает импульс от датчика 13 по температуре нагретой воды на выходе из подогревателя и воздействует на регулирующий клапан 14, расположенный на трубопроводе обратной сетевой воды после отвода 15 трубопровода, шунтирующего подогреватель, и перед врезкой 16 трубопровода рециркуляции части нагретой сетевой воды с выхода подогревателя на его вход. На регулятор температуры сетевой воды на выходе из подогревателя поступает сигнал от гибкой отрицательной обратной связи по положению его регулирующего органа от датчика положения 17 через дифференциатор 18.The proposed automatic control system of the installation for heating the network water with the heat of the boiler flue gas is shown schematically in the drawing. A network pump 1 is installed on the return network water pipeline, pumping return water from the heating system through the network water heater 2, which is heated by the flue gases of the boiler. The recirculation pump 3 recirculates part of the heated network water from the heater’s outlet to its input 3. The network water temperature controller 4 receives an impulse from the sensor 5 for the temperature of the water entering the heater and acts on the control valve 6 on the recirculation pipeline 7 of the heated network water from the outlet of the heater to its entrance. The regulator 8 of the temperature of the direct network water receives an impulse from the sensor 9 according to the temperature of the water entering the heating system and acts on the control valve 10 on the pipe 11 shunting the heater of the network water. The regulator 12 of the temperature of the supply water at the outlet of the heater receives an impulse from the sensor 13 for the temperature of the heated water at the outlet of the heater and acts on the control valve 14 located on the return water pipe after the outlet 15 of the pipeline shunting the heater and before the insert 16 of the recirculation pipe heated network water from the heater output to its input. The signal from the flexible negative feedback on the position of its regulatory body from the position sensor 17 through the differentiator 18 is supplied to the network water temperature controller at the outlet of the heater.

Система авторегулирования работает следующим образом. Регулятор 4 температуры сетевой воды на входе в подогреватель 2 поддерживает эту температуру на уровне 65°С (предел, который с некоторым запасом исключает росообразование на металле подогревателя). Этот регулятор управляет регулирующим клапаном 6 на трубопроводе 7 рециркуляции части нагретой сетевой воды с выхода подогревателя 2 на его вход, подмешивая горячую воду к холодной обратной сетевой воде. Регулятор 12 температуры сетевой воды на выходе из подогревателя 2 поддерживает эту температуру на уровне 100°С. Этот регулятор управляет регулирующим клапаном 14, расположенным на трубопроводе обратной сетевой воды после отвода 15 трубопровода 11, шунтирующего подогреватель, и перед врезкой 16 трубопровода 7 рециркуляции части горячей сетевой воды с выхода подогревателя. Регулятор изменяет количество обратной сетевой воды, поступающей в подогреватель, в зависимости от количества и температуры уходящих дымовых газов котла. Поскольку объект регулирования этого регулятора обладает свойствами инерционного звена с большой постоянной времени, то в схему регулятора 12 температуры сетевой воды на выходе из подогревателя введена гибкая отрицательная обратная связь по положению регулирующего органа 14 от датчика положения 17 через дифференциатор 18. Регулятор 4 температуры сетевой воды на входе в подогреватель и регулятор 12 температуры сетевой воды на выходе из подогревателя обеспечивают стабильность температур сетевой воды на входе в подогреватель и на выходе из него, и, как следствие, термостабильность всего подогревателя при изменениях режима работы котла. Это предотвращает появление трещин в районе сварочных швов на трубных досках подогревателя. Регулятор 8 температуры прямой сетевой воды обеспечивает требуемую в текущий момент температуру воды, подаваемой в теплосеть. Этот регулятор осуществляет дозированное подмешивание холодной обратной сетевой воды к горячей воде из подогревателя, управляя регулирующим клапаном 10, расположенным на трубопроводе 11, шунтирующим подогреватель 2.The auto-regulation system works as follows. The regulator 4 of the temperature of the supply water at the inlet to the heater 2 maintains this temperature at 65 ° C (a limit that excludes dew formation on the heater metal with some reserve). This regulator controls the control valve 6 on the pipe 7 recirculation of part of the heated network water from the output of the heater 2 to its input, mixing hot water to cold return network water. The controller 12 for the temperature of the supply water at the outlet of the heater 2 maintains this temperature at 100 ° C. This controller controls the control valve 14 located on the return network water pipe after the outlet 15 of the pipe 11 shunting the heater, and before the insert 16 of the pipe 7 of the recirculation of part of the hot network water from the heater output. The regulator changes the amount of return network water entering the heater, depending on the amount and temperature of the flue gas of the boiler. Since the object of regulation of this regulator has the properties of an inertial unit with a large time constant, a flexible negative feedback is introduced into the circuit of the regulator 12 of the network water temperature at the outlet of the heater from the position of the regulator 14 from the position sensor 17 through the differentiator 18. The network water temperature controller 4 the inlet to the heater and the regulator 12 of the temperature of the supply water at the outlet of the heater ensure the temperature stability of the supply water at the entrance to the heater and at the outlet of it, and, as a consequence, the thermal stability of the entire heater when changing the boiler. This prevents cracks in the weld area on the tube sheets of the heater. The controller 8 of the temperature of the direct network water provides the currently required temperature of the water supplied to the heating system. This regulator performs the metered mixing of cold return network water to hot water from the heater by controlling the control valve 10 located on the pipe 11, shunting the heater 2.

Claims (1)

Система авторегулирования установки для подогрева сетевой воды теплом уходящих дымовых газов котла, включающая регулятор температуры прямой сетевой воды, регулятор температуры сетевой воды на входе в подогреватель, регулятор температуры сетевой воды на выходе из подогревателя, отличающаяся тем, что регулирующий орган регулятора температуры сетевой воды на выходе из подогревателя выполнен в виде клапана, расположенного на трубопроводе обратной сетевой воды после отвода трубопровода, шунтирующего подогреватель, и перед врезкой трубопровода рециркуляции части горячей сетевой воды с выхода подогревателя на его вход.The automatic control system of the installation for heating the network water with the heat of the boiler flue gas, including the direct network water temperature controller, the network water temperature controller at the heater inlet, the network water temperature controller at the heater outlet, characterized in that the regulating body of the network outlet water temperature controller of the heater is made in the form of a valve located on the return network water pipe after the pipeline, shunting the heater, and before the pipe is inserted rovoda recirculating a portion of hot water at a heater output to its input.
RU2003112740/06A 2003-04-29 2003-04-29 Automatic control system for water heating plant employing waste heat of b oiler flue gases RU2230260C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003112740/06A RU2230260C1 (en) 2003-04-29 2003-04-29 Automatic control system for water heating plant employing waste heat of b oiler flue gases

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003112740/06A RU2230260C1 (en) 2003-04-29 2003-04-29 Automatic control system for water heating plant employing waste heat of b oiler flue gases

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2230260C1 true RU2230260C1 (en) 2004-06-10
RU2003112740A RU2003112740A (en) 2004-10-27

Family

ID=32846990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003112740/06A RU2230260C1 (en) 2003-04-29 2003-04-29 Automatic control system for water heating plant employing waste heat of b oiler flue gases

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2230260C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2557156C1 (en) * 2014-05-07 2015-07-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Consumer water heating system
RU2715118C2 (en) * 2017-08-01 2020-02-25 Николай Николаевич Боровик Method for controlling heating of heating boilers with reduction of parameters of streams of medium in steady state

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КЛЮЕВ А.С. и др. Наладка систем автоматического регулирования котлоагрегатов. - М.: Энергия, 1970, с.201 и 202. ПЛЕТНЕВ Г.П. Автоматическое регулирование и защита теплоэнергетических установок электрических станций. - М.: Энергия, 1970, с.336-338. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2557156C1 (en) * 2014-05-07 2015-07-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Consumer water heating system
RU2715118C2 (en) * 2017-08-01 2020-02-25 Николай Николаевич Боровик Method for controlling heating of heating boilers with reduction of parameters of streams of medium in steady state

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2633277C (en) Steam temperature control in a boiler system using reheater variables
CN201028791Y (en) Anti-corrosion energy-saving boiler flue gas residual heat utilization device
MD110Z (en) Gas-fired hot-water boiler
RU2311592C1 (en) System for autonomous water heat supply
RU2230260C1 (en) Automatic control system for water heating plant employing waste heat of b oiler flue gases
CN105814309A (en) Controlled heating method of a process fluid through concentrating solar thermal plant and heat carrier system and apparatus thereof
CN110382842A (en) The control method of Gas Turbine Combined-cycle equipment and Gas Turbine Combined-cycle equipment
Peterson et al. Design Tips to Avoid Boiler Short-Cycling
CN106016225A (en) Organic heat carrier heating system using steam as heat source
JP6939351B2 (en) Steam overheating system
RU2748956C1 (en) Method for heat power control in heating system with solid fuel boiler
SU736887A3 (en) Method and device for control of heat-transferring unit preferably with circulating heat-carrier
RU2094708C1 (en) Gas-type water heater and method for control of temperature of its heat-transfer agent
PL428624A1 (en) Heating apparatus consisting of a boiler built inside a liquid buffer to supply central heating installations and sorption refrigeration units
MD246Z (en) Hot-water boiler burning solid or liquid fuel
RU117586U1 (en) STATIONARY WATER BOILER
SU1052797A1 (en) Boiler plant
JPH03160210A (en) Burner
RU2450215C1 (en) External boiler
SU1390489A1 (en) Boiler plant
SU1416807A1 (en) Boiler plant
CN209431454U (en) A kind of water-borne formula steam air heater that air preheater cold-end air expansion is controllable
RU2003112740A (en) AUTOMATIC CONTROL SYSTEM FOR HEATING THE NETWORK WATER BY HEAT OF THE EXHAUSTING SMOKE GASES OF THE BOILER
CN208720186U (en) A kind of automatic detection and the control system for adjusting exhaust-heat boiler flue gas
SU878976A2 (en) Steam-gas unit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060430