УДОСКОНАЛЕННЯ СИСТЕМ РЕГУЛЮВАННЯ ВОДОГРІЙНИХ КОТЛІВ

Abstract

Розглядається варіант удосконалення автоматичних систем керування режимом спалювання природного газу в якості палива для водогрійних котлів. Метою удосконалення є оптимізація співвідношення газ-повітря для підтримання заданої температури в приміщеннях, що опалюються, в залежності від температури довкілля. У більшості використовуваних зараз водогрійних котлів підтримка співвідношення газ/повітря здійснюється відповідно до режимних карт без урахування економічного та екологічного спалювання газу, а також без автоматичного урахування температури навколишнього середовища. Прагнення до зменшення зайвих витрат палива викликає необхідність створення таких систем автоматичного керування, які б дозволяли підтримувати необхідну температуру теплоносія на виході котла при різних температурах довкілля. Основним принципом підвищення ефективності є максимально можливе використання наявної (нижчої) теплоти згоряння QнP. Основними складовими втрат теплоти при цьому є втрати з газами, що відходять q2, і втрати від так званого хімічного недопалу q3. Обидва ці показники тісно пов'язані з коефіцієнтом надлишку повітря α у факелі палаючого палива, від якого залежить і кількість шкідливих викидів в атмосферу. В роботі проаналізовано кілька видів систем регулювання співвідношення «паливо-повітря», відзначено їхні переваги та недоліки. Зроблено висновок, що найбільшого позитивного ефекту можна досягнути тільки при використанні систем безперервного автоматичного контролю й регулювання співвідношення «паливо-повітря». Запропоновано структуру системи керування, що стежить за температурою довкілля та відповідно до неї змінює температуру на виході котла. При цьому для забезпечення здатності системи працювати в значному діапазоні температур довкілля та підтримання економічного спалювання палива пропонується застосування адаптивних ПІД регуляторів на підставі табличної зміни їх налаштувань. Для забезпечення екологічного спалювання палива застосовано режим «відскоку». Проведене моделювання для однієї температури показало можливість практичного використання подобної системи в системах опалення приміщень за допомогою котлів малої потужності.