RU2244222C2 - Boiler house control system - Google Patents

Abstract

FIELD: heat-power engineering; warm and hot water supply systems.

SUBSTANCE: proposed control system includes water heating unit with supply and discharge headers, piping with set of gates and valves forming circulating loop connected with said headers and engageable with consumption system, reciprocating loop connected with supply and discharge headers of water heating unit and combined with circulating loop in this portion and bypass line connected with supply and discharge headers; flow control units are made in form of frequency converters connected with electric drives of control units; gates and valves are made in form of shut-off fittings.

EFFECT: enhanced efficiency.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системе централизованного тепло-горячего водоснабжения жилых и производственных помещений.The invention relates to a power system and can be used in a centralized heat-hot water supply system for residential and industrial premises.

Известна система автоматического регулирования водогрейной котельной, включающая блок нагрева воды, выполненный в виде группы котлов с подающим и отводящим коллекторами, связанную систему трубопроводов с включающей набор задвижек и клапанов арматурой, образующих циркуляционный контур, соединенный с этими коллекторами и взаимодействующий с системой потребления тепла, контур рециркуляции, соединенный с подающим и отводящим коллекторами блока нагрева воды и совмещенный в этой части с циркуляционным контуром, и линию перепуска, связанную с подающим и отводящим коллекторами.A known automatic control system for a hot water boiler house, including a water heating unit, made in the form of a group of boilers with supply and discharge headers, a connected piping system with a set of valves and valves, valves forming a circulation circuit connected to these collectors and interacting with the heat consumption system, the circuit recirculation connected to the supply and outlet collectors of the water heating unit and combined in this part with the circulation circuit, and the bypass line connected uy with the giving and giving collectors.

RU патент №2090805 МПК А 24 D 19/10.RU patent No. 2090805 IPC A 24 D 19/10.

Недостатками известной системы автоматического регулирования водогрейной котельной являются низкие функциональные свойства.The disadvantages of the known automatic control system of a boiler are low functional properties.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое решение, - повышение функциональных свойств системы автоматического регулирования водогрейной котельной.The task to which the proposed solution is aimed is to increase the functional properties of the automatic control system of the boiler.

Вышеупомянутый недостаток исключается тем, что система автоматического управления котельной, включающая блок нагрева воды с подающим и отводящим коллекторами, связанную систему трубопроводов с включающей набор задвижек и клапанов арматурой, образующих циркуляционный контур, соединенный с этими коллекторами и взаимодействующий с системой потребления тепла, контур рециркуляции, соединенный с подающим и отводящим коллекторами блока нагрева воды и совмещенный с циркуляционным контуром, и линию перепуска, связанную с подающим и отводящим коллекторами, блоки регулирования потока, блоки управления блоком нагрева воды и блоками регулирования потока, датчики температуры, датчики давления воды и датчик метеофактора /датчик полноты сгорания топлива, при этом блоки регулирования потоком выполнены в виде насосов переменной производительности, а блоки регулирования нагрева воды выполнены также в виде насосов, дымососов и вентиляторов переменной производительности с электроприводами, соединенными с частотными преобразователями.The aforementioned drawback is eliminated by the fact that the automatic control system of the boiler room, including a water heating unit with supply and outlet manifolds, a connected piping system with a set of valves and valves, forming a circulation circuit connected to these collectors and interacting with the heat consumption system, a recirculation circuit, connected to the supply and exhaust manifolds of the water heating unit and combined with the circulation circuit, and a bypass line connected to the supply and discharge m collectors, flow control units, control units for the water heating unit and flow control units, temperature sensors, water pressure sensors and a weather factor sensor / fuel combustion sensor, while the flow control units are designed as variable displacement pumps, and the water heating control units are made also in the form of pumps, smoke exhausters and fans of variable capacity with electric drives connected to frequency converters.

Датчики температуры, давления, метеофактора связаны с частотными блоками управления насосов, вентиляторов и дымососов, а набор вентилей, задвижек, клапанов выполнен в виде запорной арматуры.Sensors of temperature, pressure, meteorological factor are connected with frequency control units of pumps, fans and smoke exhausters, and a set of valves, latches, valves is made in the form of shutoff valves.

На чертеже показана схема системы управления котельной, общий вид,The drawing shows a diagram of a control system of a boiler room, General view,

Система управления котельной содержит блок нагрева воды 1 с подводящим и отводящим коллекторами 2 и 3, связанную систему трубопроводов с арматурой, образующих циркуляционный контур 4, соединенный с этими коллекторами 2 и 3 и взаимодействующий с системой потребления тепла (контур рециркуляции не показан), блок регулирования потока 5 выполнен в виде насоса с асинхронным электропроводом и соединенным с частотным блоком управления 6, блоки управления и регулирования 7, 8 и 9 блока нагрева воды 1, подачи топлива, воздуха и отвода продуктов горения (дымосос) соответственно, при этом блоки управления и регулирования 9 (дымосос) связаны с датчиком 10 полноты сгорания топлива, датчиком расхода воды 11 в контуре подпитки связаны с частотным преобразователем 12 блока подпитки воды.The boiler control system contains a water heating unit 1 with inlet and outlet headers 2 and 3, a connected piping system with fittings forming a circulation loop 4 connected to these collectors 2 and 3 and interacting with a heat consumption system (recirculation loop not shown), control unit stream 5 is made in the form of a pump with an asynchronous electric wire and connected to a frequency control unit 6, control and regulation units 7, 8 and 9 of the water heating unit 1, fuel, air and exhaust products (d exhaust pump), respectively, while the control and regulation units 9 (exhaust fan) are connected to the fuel completeness sensor 10, the water flow sensor 11 in the make-up circuit is connected to the frequency converter 12 of the water make-up unit.

Принцип действия системы управления следующий. При изменении температуры или давления потока в циркуляционном контуре дается команда на блоки управления и регулирования 7, 8, 9 блоком нагрева 1, а также на блок управления и регулирования потоком 6 в циркуляционном контуре. При этом регулирование потока, а также потоков (газ, воздух, продукты горения) в блоке нагрева воды 1, горение топлива происходит в благоприятных режимах путем плавного регулирования производительности насосов, вентиляторов, дымососов, изменение в широких пределах их оборотов (от 1-го оборота в минуту до 3000 об/мин). То есть регулирование всех энергоносителей, потоков и воздуха, продуктов горения происходит не путем запирающе-регулирующей арматуры: диффузоров, задвижек, клапанов, шиберов (в данной конструкции системы управления котельной они просто отсутствуют), а посредством плавного изменения подачи этих потоков, энергоносителей (газ, продукты горения), воздуха в блоках нагрева воды и в циркуляционных системах и путем измерения частоты в электроприводах блоков регулирования 7, 8, 9.The principle of operation of the control system is as follows. When the temperature or pressure of the flow in the circulation circuit changes, a command is given to the control and regulation units 7, 8, 9 by the heating unit 1, as well as to the control and regulation unit of the flow 6 in the circulation circuit. In this case, the regulation of the flow, as well as the flows (gas, air, combustion products) in the water heating unit 1, fuel combustion occurs in favorable conditions by continuously regulating the performance of pumps, fans, smoke exhausters, changing over a wide range of their revolutions (from the 1st revolution per minute up to 3000 rpm). That is, the regulation of all energy carriers, flows and air, combustion products does not occur by means of locking and regulating valves: diffusers, gate valves, valves, gates (in this design of the boiler control system they are simply absent), but by smoothly changing the flow of these flows, energy carriers (gas combustion products), air in water heating units and in circulation systems and by measuring the frequency in electric drives of control units 7, 8, 9.

Применение в комплексе частотных блоков управления в блоках регулирования позволяет значительно улучшить эксплуатационные свойства системы управления котельной и экономить не только топливо, но и электроэнергию, улучшить экологические условия сжигания газа, жидкого и твердого топлива, значительно улучшает эксплуатацию электроприводов и арматуры котельной.The use of a complex of frequency control units in control units can significantly improve the operational properties of the boiler control system and save not only fuel but also electricity, improve the environmental conditions of gas, liquid and solid fuel combustion, significantly improve the operation of electric drives and boiler room fittings.

Claims (3)

1. Система управления котельной, содержащая блок нагрева воды с подводящим и отводящим коллекторами, связанную систему трубопроводов с включающей наборы вентилей, задвижек и клапанов арматурой, образующих циркуляционный контур, соединенный с этими коллекторами и взаимодействующий с системой потребления тепла, контур рециркуляции, соединенный с подающим и отводящим коллекторами блока нагрева воды и совмещенный с циркуляционным контуром, и линию перепуска, связанную с подающим и отводящим коллекторами, блоки регулирования потока, блоки управления блоком нагрева воды и блоками регулирования потока, датчики температуры, датчики давления воды, датчик метеофактора, блоки регулирования потока выполнены в виде насосов переменной производительности с электроприводами, соединенными с частотными преобразователями, отличающаяся тем, что блоки управления блоком нагрева воды выполнены в виде насосов, дымососов и вентиляторов переменной производительности с электроприводами, соединенными с частотными преобразователями.1. The boiler control system, comprising a water heating unit with inlet and outlet manifolds, a connected piping system with sets of valves, gate valves and valves, forming a circulation circuit connected to these collectors and interacting with the heat consumption system, a recirculation circuit connected to the supply and the outlet headers of the water heating unit and combined with the circulation circuit, and the bypass line associated with the supply and outlet headers, flow control units, blocks control unit for water heating and flow control units, temperature sensors, water pressure sensors, meteorological factor, flow control units made in the form of variable displacement pumps with electric drives connected to frequency converters, characterized in that the control units for water heating unit are made in the form of pumps, smoke exhausters and fans of variable capacity with electric drives connected to frequency converters. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что все датчики связаны с частотными преобразователями.2. The system according to claim 1, characterized in that all the sensors are connected to frequency converters. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что арматура - набор вентилей, клапанов, задвижек выполнена в виде запорной арматуры.3. The system according to claim 1, characterized in that the valve is a set of valves, valves, gate valves made in the form of valves.