RU2508505C1 - Reduction method of fuel consumption in boiler houses - Google Patents

Reduction method of fuel consumption in boiler houses Download PDF

Info

Publication number
RU2508505C1
RU2508505C1 RU2012140640/06A RU2012140640A RU2508505C1 RU 2508505 C1 RU2508505 C1 RU 2508505C1 RU 2012140640/06 A RU2012140640/06 A RU 2012140640/06A RU 2012140640 A RU2012140640 A RU 2012140640A RU 2508505 C1 RU2508505 C1 RU 2508505C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
boilers
boiler
fuel consumption
water
steam
Prior art date
Application number
RU2012140640/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мирон Соломонович Гринкруг
Максим Юрьевич Казаков
Юлия Ильинична Ткачева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУВПО "КнАГТУ")
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУВПО "КнАГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ФГБОУВПО "КнАГТУ")
Priority to RU2012140640/06A priority Critical patent/RU2508505C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2508505C1 publication Critical patent/RU2508505C1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: method is designed for hot-water and steam boilers, on which at least two boilers with different characteristics are installed. During operation of a boiler house it is possible to switch on any combination of the existing boilers and to distribute a load between the boilers in operation. The boiler combination that must work at every moment is determined based on a condition of minimum fuel consumption per the specified period of time considering losses for lighting-up of the boilers that were not involved in the operation before.
EFFECT: reduction of annual fuel consumption in a boiler house.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области теплоснабжения и может быть использовано на котельных, имеющих два и более котла с различными характеристиками.The invention relates to the field of heat supply and can be used in boiler rooms having two or more boilers with different characteristics.

В настоящее время при работе котельных с несколькими установленными котлами определение рабочих котлов в каждый момент времени и нагрузка каждого котла определяется личным предпочтением оператора котельной установки.At present, when operating boiler rooms with several installed boilers, the definition of working boilers at any given time and the load of each boiler is determined by the personal preference of the boiler installation operator.

Заявленный способ направлен на решение задачи, заключающейся в повышении эффективности работы котельных.The claimed method is aimed at solving the problem of improving the efficiency of boiler houses.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в снижении годового расхода топлива на котельной.The technical result achieved in the process of solving the problem is to reduce the annual fuel consumption in the boiler room.

Требуемый технический результат обеспечивается выбором моментов включения и отключения котлов и рациональным распределением нагрузки между работающими котлами.The required technical result is provided by the choice of the moments of switching on and off the boilers and the rational distribution of the load between the working boilers.

Для определения моментов включения и отключения котлов необходимо иметь прогноз значений температуры окружающего воздуха на некоторый период (как минимум на одни сутки). Этот прогноз позволяет оценить какое количество тепла должна производить котельная в каждом часе периода, что дает возможность определить какая комбинация котлов должна работать в каждом часе для обеспечения наименьшего расхода топлива за период с учетом затрат на запуск котлов из нерабочего состояния.To determine the moments when the boilers are turned on and off, it is necessary to have a forecast of the values of the ambient temperature for a certain period (at least for one day). This forecast allows us to estimate how much heat the boiler house should produce in each hour of the period, which makes it possible to determine which combination of boilers should work in each hour to ensure the lowest fuel consumption for the period, taking into account the cost of starting the boilers from an idle state.

Распределение нагрузки между несколькими работающими котлами для обеспечения наименьшего часового расхода топлива должно выполняться из условия равенства производных расхода топлива по теплопроизводительности каждого котла ( В 1 Q 1 ' = В 2 Q 2 ' = = В n Q n ' )

Figure 00000001
. Если равенство производных не возможно в пределах номинальной производительности некоторых котлов, то эти котлы должны работать на своей номинальной производительности, а условие равенства производных должно выполняться для остальных котлов.The load distribution between several operating boilers to ensure the lowest hourly fuel consumption should be performed on the condition that the derivatives of the fuel consumption are equal in terms of the heat output of each boiler ( AT one Q one '' = AT 2 Q 2 '' = ... = AT n Q n '' )
Figure 00000001
. If equality of derivatives is not possible within the rated output of some boilers, then these boilers must operate at their rated output, and the condition for equality of derivatives should be satisfied for the remaining boilers.

Отличительными признаками данного способа является управление моментами включения и отключения котлов для уменьшения годового расхода топлива, а также обеспечение рационального распределения нагрузки между одновременно работающими котлами.Distinctive features of this method is the management of the moments of turning on and off the boilers to reduce annual fuel consumption, as well as ensuring a rational load distribution between the simultaneously operating boilers.

На чертеже приведена схема включения котлов на котельной. На схеме представлены три котла, каждый из которых снабжен блоком управления, также на трубопроводах, выходящих из каждого котла, установлены регулируемые вентили для управления расходом воды или пара РВ 1, РВ 2, РВ 3; датчики расхода ДР 1, ДР 2, ДР 3 и датчики температуры ДТ 1, ДТ 2, ДТ 3 воды или пара. Также имеются датчик температуры воды на обратном трубопроводе ДТоб и датчик температуры наружного воздуха ДТнв. Для управления работой котельной имеется аналоговый микроконтроллер.The drawing shows a diagram of the inclusion of boilers in the boiler room. The diagram shows three boilers, each of which is equipped with a control unit, also on the pipelines leaving each boiler, adjustable valves are installed to control the flow of water or steam RV 1, RV 2, RV 3; flow sensors DR 1, DR 2, DR 3 and temperature sensors DT 1, DT 2, DT 3 of water or steam. There is also a water temperature sensor on the return pipe DT rev and an outdoor temperature sensor DT nv . To control the operation of the boiler room there is an analog microcontroller.

Схема работает следующим образом. Аналоговый микроконтроллер получает данные о текущей температуре наружного воздуха и прогноз значений температуры на определенный период. С помощью этих данных определяется, какую нагрузку нужно обеспечить, а также какие котлы нужно задействовать в работе. Аналоговый микроконтроллер посылает сигнал на блоки управления котлами с информацией о необходимой выработке тепла каждым котлом. Блок управления котлом обеспечивает подачу необходимого количества топлива в котел и соответствующего количества воздуха. Аналоговый микроконтроллер также подает сигнал на регулируемый вентиль для обеспечения необходимого расхода воды или пара и прямой трубопровод.The scheme works as follows. An analog microcontroller receives data on the current outdoor temperature and a forecast of temperature values for a certain period. Using this data, it is determined which load must be provided, as well as which boilers must be used in operation. An analog microcontroller sends a signal to the boiler control units with information about the necessary heat generation by each boiler. The boiler control unit provides the necessary amount of fuel to the boiler and the corresponding amount of air. An analog microcontroller also sends a signal to an adjustable valve to provide the required flow of water or steam and a direct pipe.

Действительные значения расхода и температуры воды или пара на выходе из котла измеряются соответствующими датчиками, установленными на трубопроводах, выходящих из котла. Также с помощью отдельного датчика снимаются значения температуры воды в обратном трубопроводе. На основе всех этих значений рассчитывается, какое количество тепла в действительности вырабатывает каждый котел. В случае расхождения заданного и действительного значений, микроконтроллер соответствующим образом изменяет сигналы, подаваемые на блоки управления котлами о необходимой выработке тепла котлами.Actual values of the flow rate and temperature of water or steam at the outlet of the boiler are measured by appropriate sensors installed on pipelines leaving the boiler. Also, using a separate sensor, the values of the temperature of the water in the return pipe are taken. Based on all these values, it is calculated how much heat each boiler actually generates. In case of a discrepancy between the set and actual values, the microcontroller accordingly changes the signals supplied to the boiler control units about the necessary heat generation by the boilers.

Claims (1)

Способ снижения расхода топлива на котельной, содержащей несколько котлов с различными характеристиками, заключающийся в изменении режимов работы котлов, отличающийся тем, что сигналы с датчиков температуры воды или пара, установленных на трубопроводах, выходящих из каждого котла, и на трубопроводе обратной воды, и с расходомеров, установленных на трубопроводах, выходящих из каждого котла, а также с датчика температуры наружного воздуха, поступают на аналоговый микроконтроллер, осуществляющий управление пуском и отключением котлов, расходами воды или пара через каждый котел и режимами работы каждого котла таким образом, что режимы работы котлов для уменьшения расхода топлива выбираются из условия равенства производных расхода топлива по теплопроизводительности каждого котла, а моменты включения и отключения котлов определяются из ожидаемой температуры наружного воздуха с учетом расходов топлива на растопку не работавших ранее котлов. A way to reduce fuel consumption in a boiler room containing several boilers with different characteristics, which consists in changing the operation modes of boilers, characterized in that the signals from water or steam temperature sensors installed on pipelines leaving each boiler and on the return water pipeline, and flow meters installed on the pipelines leaving each boiler, as well as from the outdoor temperature sensor, are fed to an analog microcontroller that controls the start-up and shutdown of boilers, the flow of water or steam through each boiler and the operating modes of each boiler in such a way that the operating modes of the boilers to reduce fuel consumption are selected from the condition that the derivatives of the fuel consumption in terms of the heat output of each boiler are equal, and the moments when the boilers turn on and off are determined from the expected outdoor temperature taking into account the costs fuel for kindling of boilers not previously operated.
RU2012140640/06A 2012-09-21 2012-09-21 Reduction method of fuel consumption in boiler houses RU2508505C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012140640/06A RU2508505C1 (en) 2012-09-21 2012-09-21 Reduction method of fuel consumption in boiler houses

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012140640/06A RU2508505C1 (en) 2012-09-21 2012-09-21 Reduction method of fuel consumption in boiler houses

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2508505C1 true RU2508505C1 (en) 2014-02-27

Family

ID=50152249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012140640/06A RU2508505C1 (en) 2012-09-21 2012-09-21 Reduction method of fuel consumption in boiler houses

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2508505C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5172654A (en) * 1992-02-10 1992-12-22 Century Controls, Inc. Microprocessor-based boiler controller
US5445758A (en) * 1992-02-07 1995-08-29 Betz Laboratories, Inc. Copolymers of ethylenically unsaturated and polyethylene-glycol monomethacrylate monomeric repeat units useful as scale control agents in boiler systems
RU2258182C2 (en) * 2003-08-21 2005-08-10 Гаспарянц Рубен Саргисович Method of composite control of boilers in boiler room
RU2340835C2 (en) * 2007-01-09 2008-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) Automated data system for control and monitoring of heating boiler-house with hot-water boilers operation
RU2403509C2 (en) * 2006-06-23 2010-11-10 Уэсткаст, Инк. System of combined boilers, device for control of combined boilers, method for installation and operation of network of serially connected boilers
RU114759U1 (en) * 2011-11-14 2012-04-10 Роберт Викторович Минеев DEVICE FOR MANAGING ENERGY-SAVING COMBUSTION OF FUEL IN BOILER BOILERS

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5445758A (en) * 1992-02-07 1995-08-29 Betz Laboratories, Inc. Copolymers of ethylenically unsaturated and polyethylene-glycol monomethacrylate monomeric repeat units useful as scale control agents in boiler systems
US5172654A (en) * 1992-02-10 1992-12-22 Century Controls, Inc. Microprocessor-based boiler controller
RU2258182C2 (en) * 2003-08-21 2005-08-10 Гаспарянц Рубен Саргисович Method of composite control of boilers in boiler room
RU2403509C2 (en) * 2006-06-23 2010-11-10 Уэсткаст, Инк. System of combined boilers, device for control of combined boilers, method for installation and operation of network of serially connected boilers
RU2340835C2 (en) * 2007-01-09 2008-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) Automated data system for control and monitoring of heating boiler-house with hot-water boilers operation
RU114759U1 (en) * 2011-11-14 2012-04-10 Роберт Викторович Минеев DEVICE FOR MANAGING ENERGY-SAVING COMBUSTION OF FUEL IN BOILER BOILERS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rosato et al. Energy, environmental and economic dynamic performance assessment of different micro-cogeneration systems in a residential application
AU2010358473B2 (en) Method for controlling a parallel operation of a multi-water heater
Postrioti et al. An experimental setup for the analysis of an energy recovery system from wastewater for heat pumps in civil buildings
Bourke et al. Energy consumption modeling of air source electric heat pump water heaters
JP2011232004A (en) Heat supply system
JP2014066496A (en) Hot water supply device
JP6086014B2 (en) Heat pump water heater
JP2011064649A (en) Flow sensor abnormality detection unit, cutdown heat quantity calculation device and solar hot water supply system
RU42291U1 (en) CENTRAL HEATING SYSTEM
Loose et al. Field test of an advanced solar thermal and heat pump system with solar roof tile collectors and geothermal heat source
RU2508505C1 (en) Reduction method of fuel consumption in boiler houses
Ruesch et al. Pumping power prediction in low temperature district heating networks
CN104456972A (en) Small memory-based intelligent heat supply boiler system
US9027595B2 (en) Transparent fluid recirculation reservoir system
RU98234U1 (en) HEATING SYSTEM WITH NATURAL HEATING CIRCULATION
US20180258622A1 (en) System and a method for optimizing the usage of water and other resources in residential and commercial applications
JP2009110377A (en) Energy consumption analyzing apparatus, energy consumption analysis system, and its analyzing method
KR102053960B1 (en) District heating system including multi-function differential pressure power generation unit
Hasan et al. Feasibility and importance of an automatic controller for solar hot water system
Ciganda et al. Operational experiences and system improvement measures for gas absorption heat pump systems
RU68146U1 (en) INDIVIDUAL HEAT ITEM
JP5874415B2 (en) Energy consumption display device
CN204534763U (en) Combustion pump complementary hot-water system
JP2008096053A (en) Operation method of storage type hot water supply system and storage type hot water supply system
KR20070097625A (en) A controller for electric boiler

Legal Events

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

Effective date: 20140922