SU1672133A1

SU1672133A1 - Method of controlling water heater

Info

Publication number: SU1672133A1
Application number: SU884429913A
Authority: SU
Inventors: Николай Владимирович Подборнов
Original assignee: Тюменский индустриальный институт им.Ленинского комсомола
Priority date: 1988-05-25
Filing date: 1988-05-25
Publication date: 1991-08-23

Abstract

Изобретение позвол ет повысить точность управлени водогрейным котлом за счет того, что заданное значение температуры воды на выходе из котла непрерывно корректируетс по разности текущего значени теплопотреблени и значени заданной в соответствии с графиком нагрузки, а подачу сетевой воды корректируют по величине результата потенциальной функции, вычисл емой по выражению F = (1 - (T_о.с. - T₃) LN [(T_вых. - T₃)/(T_вх - T₃)]/T_вых. - T_вх.) ^. 100, где T_о.с., T₃, T_вых., T_вх. - соответственно температуры текуща наружного воздуха, минимальна дл данного региона, воды на выходе из котла и воды на выходе из тепловой сети. 1 ил.The invention makes it possible to increase the accuracy of control of a hot-water boiler due to the fact that the predetermined value of the water temperature at the outlet of the boiler is continuously adjusted according to the difference between the current value of heat consumption and the value specified in accordance with the load schedule, and the supply of network water is adjusted by according to the expression F = (1 - (T _о.s. - T ₃ ) LN [(T _out. - T ₃ ) / (T _in. - T ₃ )] / T _out. - T _in. ) ^. 100 where T is _. , T ₃ , T _out. , T _in. - accordingly, the temperature of the current outside air is minimal for the given region, the water at the outlet from the boiler and the water at the outlet from the heating network. 1 il.

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системе управления водогрейными котлами, вырабатывающими горячую воду для отопительных целей, и на тепловых электростанциях, осуществляющих комбинированную выработку электроэнергии и теплоты.The invention relates to a power system and can be used in a control system for hot water boilers that produce hot water for heating purposes, and in thermal power plants that carry out combined generation of electricity and heat.

Цель изобретения - повышение точности.The purpose of the invention is improving accuracy.

На чертеже представлена структурная схема автоматической системы для реализации способа.The drawing shows a structural diagram of an automatic system for implementing the method.

На схеме изображены водогрейный когелThe diagram shows a hot-water cogel

1, содержащий систему труб 2. соединенных с потребительской сетью, систему горелок 3, имеющую подвод газа и воздуха, контур регулирования давления в топке котла, содержащий датчики 4 давления с преобразователем 5, элемент 6 сравнения, входы которого соединены с преобразователем 5. задатчик 7 и дифференциатор 8. подключенные к выходу элемента 6 сравнения, выход которого соединен с регулятором 9, воздействующим через исполнительный механизм 10 на направляющий аппарат дымососа 11, контур регулирования температуры на выходе из котла, содержащий датчик 12 температуры с преобразователем 13. выход которого соединен с элементом 14 сравнения, соединенным с задатчиком 15, выход элемента 14 сравнения соединен с входом регулятора 16, подключенного к исполнительному механизму 17 регулирующего органа 18 подачи газа, установленный на линии подачи газа датчик 19 расхода с преобразователем 20, выходы которого соединены с дифференциатором 8 и элементом 21 сравнения, соединенным через преобразователь 22 с датчиком 23 расхода, установленным на линии подачи воздуха, и задатчиком 24 соотношения газ-воздух, выход элемента 21 сравнения соединен с входом регулятора 25, подключенного к исполнительному механизму 26 регулирующего органа 27 подачи воздуха, систему регулирования ' скорости циркуляции воды в контуре котелсеть, содержащую датчик 28 расхода воды с преобразователем 29. элементом 30 сравнения, регулятором 31, исполнительным механизмом 32 регулирующего органа 33 подачи сетевой воды, вычислительный блок 34, выход которого соединен с входом элемента 30 сравнения, а входы - через преобразователь 35 соединены с датчиком 36 температуры, установленным на линии возврата теплоносителя ι-.з сети, через преобразователь 37 с датчиком 38 температуры наружного воздуха и через преобразователь 13 с датчиком 12 температуры воды на выходе из котла, содержит вычислительный блок 39, входами соединенный с преобразователями 13, 29 и 35, а выходами с входом элемента 40сравнения подключенного другим входом к программатору 41 суточной (сезонной) производительности, а выход элемента 40 сравнения соединен с входом задатчика 15 регулятора температуры воды на выходе из котла.1, comprising a system of pipes 2. connected to the consumer network, a system of burners 3, with a gas and air supply, a pressure control circuit in the boiler furnace, comprising pressure sensors 4 with a transducer 5, a comparison element 6, the inputs of which are connected to the transducer 5. setter 7 and a differentiator 8. connected to the output of the comparison element 6, the output of which is connected to the regulator 9, acting through the actuator 10 on the guide apparatus of the smoke exhauster 11, a temperature control circuit at the outlet of the boiler, containing a sensor to temperature 12 with a converter 13. the output of which is connected to the comparison element 14 connected to the setter 15, the output of the comparison element 14 is connected to the input of the controller 16 connected to the actuator 17 of the gas supply regulating body 18, a flow sensor 19 installed on the gas supply line a converter 20, the outputs of which are connected to a differentiator 8 and a comparison element 21 connected via a converter 22 with a flow sensor 23 mounted on the air supply line, and a gas-air ratio adjuster 24, the output The comparison element 21 is connected to the input of the regulator 25 connected to the actuator 26 of the regulator 27 for supplying air, a control system for the water circulation speed in the boiler circuit, comprising a water flow sensor 28 with a transducer 29. A comparison element 30, a regulator 31, an actuator 32 regulating body 33 supply network water, the computing unit 34, the output of which is connected to the input of the comparison element 30, and the inputs through the Converter 35 are connected to a temperature sensor 36 installed on the line the heat carrier gates ι-.3 of the network, through a converter 37 with an outside temperature sensor 38 and through a converter 13 with a water temperature sensor 12 at the outlet of the boiler, contains a computing unit 39, connected to the converters 13, 29 and 35 by inputs and outputs to the input the comparison element 40 connected by another input to the daily (seasonal) productivity programmer 41, and the output of the comparison element 40 is connected to the input of the setpoint 15 of the water temperature controller at the outlet of the boiler.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Разрежение в топке котла поддерживается на уровне заданной величины (задатчик 7) путем воздействия исполнительным механизмом 10 на направляющий аппарат дымососа 11. Регулирующее воздействие исполнительный механизм 10 получает от регулятора 9, на вход которого поступает сигнал рассогласования от элемента 6 сравнения, который вычисляет разность между измеренной величиной давления в верхней части топочной камеры, измеренного датчиком 4, и преобразователем 5 и заданной задатчиком 7 и возможным мгновенным изменением расхода газа по сигналам датчика 19 расхода газа, преобразователя 20 и дифференциатора 8.The vacuum in the boiler furnace is maintained at a predetermined value (setpoint 7) by acting on the exhaust fan guide apparatus 10 by an actuator 10. The actuator 10 receives a regulating action from a regulator 9, to the input of which there is a mismatch signal from a comparison element 6, which calculates the difference between the measured the pressure in the upper part of the combustion chamber, measured by the sensor 4, and the transducer 5 and set by the setter 7 and a possible instantaneous change in gas flow according to the signals yes snip gas flow 19, converter 20 and the differentiator 8.

Регулирование теплопроизводительности котла осуществляется путем изменения количества газа, подаваемого на горелки, в зависимости от заданного параметра температуры воды на выходе из котла, измеряемой датчиком 12 температуры и преобразователем 13 с последующим сравнением в элементе 14 с заданным значением. поступающим из задатчика 15. Регулятором 16 формируются по определенному закону регулирующие командные импульсы на исполнительный механизм 17 регулирующего органа 18 подачи газа.The heat output of the boiler is controlled by changing the amount of gas supplied to the burners, depending on a given parameter of the temperature of the water leaving the boiler, measured by a temperature sensor 12 and a converter 13, followed by comparison in element 14 with a given value. coming from the host 15. The regulator 16 is formed according to a certain law regulating command pulses to the actuator 17 of the regulatory body 18 gas supply.

Регулирование экономичности процесса горения или соотношения газ-воздух выполнено по следующей схеме. Датчиком 19 с преобразователем 20 измеряется расход газа, а датчиком 23 с преобразователем 22 расход воздуха, сигналы от которых поступают в элемент 21 сравнения, в котором на основе заданного задатчиком 24 соотношения формируется сигнал рассогласования, поступающий на регулятор 25, формирующий по определенному закону командные импульсы на исполнительный механизм 26 регулирующего органа 27 подачи воздуха.The regulation of the efficiency of the combustion process or the gas-air ratio is carried out according to the following scheme. The gas flow rate is measured by the sensor 19 with the converter 20, and the air flow rate, by the sensor 23 with the converter 22, the signals from which are sent to the comparison element 21, in which, based on the ratio set by the sensor 24, a mismatch signal is generated, which goes to the regulator 25, which generates command pulses according to a certain law on the actuator 26 of the regulatory body 27 air supply.

В блоке 34 производится формирование задания для изменения скорости циркуляции воды в системе по сигналам, поступающим от датчика 36 через преобразователь 35 датчика 12 через преобразователь 13, датчика 38 через преобразователь 37 по выражению fu '100(1 (to.c.' t.l)ln[(tBbix t3)/(tnx t.3)](tBbix tnx) 100.In block 34, a task is generated for changing the speed of water circulation in the system according to the signals received from the sensor 36 through the converter 35 of the sensor 12 through the converter 13, of the sensor 38 through the converter 37 according to the expression fu '100 (1 (to.c.' tl) ln [(tBbix t3) / (tnx t.3)] (tBbix tnx) 100.

где to с - температура наружного воздуха. °C:where to c is the outdoor temperature. ° C:

t_RX - температура воды на выходе из 5 тепловой сети, °C;t _RX - water temperature at the outlet of the 5th heating network, ° C;

t_BMx - температура воды на выходе из котла, °C;t _B Mx - water temperature at the outlet of the boiler, ° C;

t3 ~ минимальная температура наружного воздуха региона.t3 ~ the minimum outdoor temperature of the region.

Коррекция заданной температуры воды на выходе из котла осуществляется блоком 39 и элементом 40 сравнения, производящим сравнение реального теплопотребления, вычисленного по сигналам от преобразователя 29, преобразователя 35, и заданной программатором 41 величиной в соответствии с графиком суточной и сезонной нагрузок.The correction of the set water temperature at the outlet of the boiler is carried out by block 39 and a comparison element 40, which compares the real heat consumption calculated by the signals from the converter 29, the converter 35, and the value set by the programmer 41 in accordance with the daily and seasonal load schedule.

В блоке 39 реализуется соотношение 20 Q =CG (taux ^— tex), где Q - количество тепла, отданного потребителю;In block 39, the relation 20 Q = CG (taux ^- tex) ^is realized, where Q is the amount of heat given to the consumer;

G - расход сетевой воды;G is the consumption of network water;

tebix, t_BX - температуры воды на выходе и входе котла;tebix, t _BX - water temperature at the outlet and inlet of the boiler;

С - коэффициент пропорциональности.C is the coefficient of proportionality.

Если реальная потребность в тепле ниже задаваемой программатором 41, то задание на задатчик 15 температуры умень- 30 шается с определенным коэффициентом, полученным на основе опытной эксплуатации, и наоборот, с повышением потребности в потребляемом тепле задание регулятору температуры увеличивается. 35If the actual heat demand is lower than that set by the programmer 41, then the task on the temperature setter 15 decreases with a certain coefficient obtained on the basis of trial operation, and vice versa, with an increase in the heat demand, the task to the temperature controller increases. 35

Claims

Claim

The method of controlling a water boiler by measuring the flow of gas and air to the boiler and changing the air supply, measuring the temperature of the water leaving the boiler and maintaining its set value by changing the gas supply to the boiler, measuring the flow and temperature of the mains water and changing its supply, different by that. that, in order to improve accuracy, they measure the temperature of the outside air, determine the minimum possible value for a given region, determine the value of the potential function f by the expression fu ~ - (1- (to.c ~ t3) ln [(tBMX ~ t3) / (tBx t3) XtBwx tex) · 100, where to с - outdoor temperature, ° C;

t3 ~ minimum outdoor temperature for the region. ° C;

t _B ux - temperature at the outlet of the boiler. 25 ° C;

tex is the temperature at the outlet of the heating network, ° C, and it is used to adjust the supply of network water to the boiler, determine the amount of heat consumed by the measured water temperatures at the inlet and outlet of the boiler, and its consumption, compare it with the set load value and the result of the comparison adjust the set temperature at the outlet of the boiler.

Compiled by M. Lazutov Editor N. Tupitsa Tehred M. Morgenthal Corrector O. Kravtsova

Order 2825 Circulation 371 Subscription

VNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee for Science and Technology

113035, Moscow. Zh-35, Raushskaya nab., 4/5

Production and Publishing Combine Patent, Uzhgorod, 101 Gagarin St.