Automatizace kotlů a hořáků: zařízení, úkoly a funkce | Výrobky nástrojářského závodu Staroruspribor

Co je automatizace kotlů a hořáků, jak funguje a jaké úkoly plní? Jak vybrat správný automatizační systém s ohledem na kompatibilitu zařízení. Výhody hořáků vyráběných závodem Staroruspribor.

Žádná kotelna se neobejde bez automatizačního systému. Řekneme vám o typech automatizace kotlů a hořáků ao tom, jaké úkoly a funkce plní.

Automatizace kotlů: úkoly a funkce

Automatizace kotle je soubor zařízení, která zajišťují normální provoz kotle, především odpovědná za jeho bezpečnou a efektivní funkci.

Hlavním prvkem každého automatizačního systému je řídicí jednotka. Může mít různé konstrukce a obvodová řešení, může být sestavován na různých základnách prvků, ale zároveň musí mít přísně definované řídicí algoritmy, které splňují moderní požadavky v oblasti průmyslové bezpečnosti a energetické účinnosti.

Kromě řídicí jednotky obsahuje automatizační sada:

• čidla, která hlídají bezpečnostní parametry kotle;
• senzory a regulátory odpovědné za udržování specifikovaných parametrů (tyto mohou být zabudovány do samotné řídicí jednotky);
• akční členy jsou zařízení, která převádějí vstupní signál z řídicí jednotky nebo regulátoru na pohyb regulačního prvku. Mezi taková zařízení patří uzavírací a regulační ventily (ventily, šoupátka, klapky), dmychadla a odsávače kouře, oběhová a napájecí čerpadla, zapalovací transformátory.

Neexistuje žádná přísná klasifikace automatizace kotlů. Stále je však obvyklé dělit jej podle některých základních kritérií a klasifikačních znaků:

• Podle typů chladicí kapaliny — pro parní a horkovodní kotle. První se používají hlavně v technologických procesech ve výrobě, druhé – pro vytápění a zásobování teplou vodou budov. Automatizační systémy těchto kotlů obvykle obsahují různé řídicí jednotky, sady čidel a akčních členů.
• Podle typu paliva — kotle mohou pracovat na plynné, kapalné nebo pevné palivo. Pro ovládání různých hořákových zařízení se používají různé typy automatizace. Nejrozšířenější jsou kotle na plyn a kapalná paliva, proto budeme hovořit především o nich.
• Podle počtu hořáků – kotle mohou být jednohořákové, dvouhořákové nebo mít nainstalovaný ještě větší počet hořáků. Různé typy automatizace se také používají k ovládání různého počtu hořákových zařízení.
• Podle principu odstraňování zplodin hoření — pro kotle pracující s nuceným tahem a pod vakuem lze také použít různé sady automatizace.

Funkce automatizace kotle

Funkce automatiky kotle závisí na požadované úrovni automatizace, způsobu regulace produktivity a dalších provozních parametrech kotle. Mezi hlavní funkce lze vyzdvihnout následující:

• automatický nebo poloautomatický start a stop kotle;
• automatické testování těsnosti ventilů bezpečnostních uzávěrů plynu;
• předběžné a následné odvětrání topeniště kotle;
• automatická plynulá nebo polohová regulace výkonu kotle;
• automatická regulace poměru palivo/vzduch;
• automatické udržování nastavené hodnoty podtlaku v topeništi kotle;
• automatická ochrana topné jednotky v případě nepředvídaných situací.

Výše jsme se seznámili s obecnou funkčností automatizace kotlů, aniž bychom do kontextu zahrnuli hlavní prvek jakéhokoli kotle, zařízení, které přímo přeměňuje energii paliva na tepelnou energii – hořák. V tomto článku nás zajímá především stupeň automatizace hořákového zařízení a jeho interakce s automatikou kotle. Na příkladu automatizovaného blokového vypalovače GBL zvážíme účel, složení a funkce automatiky hořáku.

Automatizace hořáku: účel, složení, funkce

Automatika hořáku je soubor prvků, které zajišťují automatické spouštění, regulaci a bezpečnostní řízení hořáku. Hlavním prvkem automatizace hořáku je manažer spalování s funkcemi pro sledování, měření a regulaci parametrů požadovaných při provozu hořáku.

Struktura plynového hořáku GBL s označením všech pracovních jednotek je znázorněna na obrázku níže:

Manažer spalování zajišťuje plně automatický provoz hořáku – proto není potřeba, aby byl neustále přítomen personál. Tato jednotka se skládá ze sady modulů, které jsou zabudovány do bloku umístěného na hořáku nebo v samostatné vzdálené skříni.

Funkce automatizace hořáku

Automatizace hořáku založená na manažer spalování plní tyto hlavní funkce:

• automatický start hořáku;
• automatická kontrola těsnosti ventilů bezpečnostních uzavíracích plynových ventilů před spuštěním;
• předběžné a následné odvětrání topeniště kotle;
• plynulá regulace tepelného výkonu z externího ovladače (pomocí diskrétních signálů);
• plynulá regulace tepelného výkonu z externího ovladače (pomocí komunikačního rozhraní);
• manuální regulace tepelného výkonu (diskrétními signály);
• udržování poměru palivo/vzduch v celém rozsahu regulace tepelného výkonu podle daného harmonogramu pomocí nezávislých pohonů na vzduchových a plynových klapkách;
• zapnutí/vypnutí hořáku z horní úrovně (diskrétními signály);
• zapnutí/vypnutí hořáku z horní úrovně (pomocí komunikačního rozhraní);
• ochranné vypnutí hořáku při spouštění/provozu v případě havarijních situací s generováním nouzového signálu;
• společný provoz 2 hořáků (pro 2 hořákové kotle);
• interakce s externími systémy přes protokol Modbus RTU přes rozhraní RS-485.

Charakteristický rys automatizace hořáku založený na manažer spalování Výhodou hořáků GBL vyráběných závodem Staroruspribor je, že kromě funkcí hořáku plní i řadu funkcí kotle:

• plynulá modulovaná regulace tepelného výkonu kotle vestavěným regulátorem výkonu na základě signálu z čidla teploty chladiva nebo tlaku páry. Odpovídající senzor je dodáván s hořákem;
• Automatická regulace vakua v topeništi kotle vestavěným regulátorem vakua na základě signálu z vakuového čidla v topeništi. Regulace se provádí vysláním řídicího signálu do elektrického pohonu klapky kouřového výfuku nebo frekvenčního měniče. K hořáku je dodáváno vakuové čidlo s proudovým výstupem;
• regulace tlaku kotle kotle. Snímač je dodáván s hořákem;
• ovládání tlaku chladicí kapaliny. Senzor je dodáván v sadě;
• přepnutí kotle do režimu „horká rezerva“;
• zapnutí/vypnutí hořáku (kotle) ​​z obecné automatiky kotle (diskrétními signály);
• zapnutí/vypnutí hořáku (kotle) ​​z obecné automatiky kotle (pomocí komunikačního rozhraní).

Dostupnost funkcí kotle a kompletní dodávka odpovídajících kotlových čidel v rámci automatizace hořáků na základě manažer spalování vyráběný závodem Staroruspribor umožňuje výrazně zjednodušit a urychlit instalaci a spuštění kotelního zařízení. Na druhou stranu, když není vyžadována přítomnost funkcí kotle v automatizaci hořáku – v případech, kdy je kotel již vybaven automatikou kotle nebo je automatika kotle navržena organizací, která má o to zájem – manažer spalování plynule spolupracuje s vyšší úrovní prostřednictvím diskrétních signálů nebo komunikačního rozhraní.

Integrace automatizace s AIIS

Proces integrace automatizace řízení spalování a dalších automatizačních systémů kotelen různých úrovní s automatizovanými informačními a měřicími systémy (AIMS) je nedílnou součástí zlepšování principů zajištění vysoké úrovně energetické účinnosti a bezpečnosti energetických zařízení a infrastruktury jako celku.

V rámci tohoto procesu specialisté společnosti úspěšně provedli práci na zajištění interakce automatizace na základě manažer spalování s AIIS Eldis.

Integrace manažer spalování s AIIS umožňuje na dálku ovládat provoz hořáku a kotle jako celku, sledovat správnou funkci topné jednotky, analyzovat a vyhodnocovat efektivitu jejího provozu a vést evidenci energetických zdrojů.

Integrace s automatizovaným informačním systémem umožňuje provoz kotelny bez neustálé přítomnosti personálu údržby. Vzniká pokročilejší nástroj, který umožňuje za určitých standardů a dostupnosti malého, ale kvalifikovaného havarijního dispečinku eliminovat nutnost nepřetržité přítomnosti provozního personálu v kotelně.

Jedinečná výhoda hořáků a automatizace „Staroruspribor“

V souvislosti s komplikovanou situací s možností včasného a bezproblémového pořízení dovezeného kotelního zařízení, ale i náhradních dílů pro jeho rychlou opravu, se vyostřovala otázka potřeby zintenzivnit proces substituce dovozu v této oblasti průmyslu. Jen málo podniků v Rusku se může pochlubit dostatečným objemem lokalizované výroby a nezávislostí na cizích komponentách, aby neměly obavy z vlastní výroby.

Téměř všichni tuzemští výrobci hořákové techniky používají ve svých výrobcích regulátory, čidla a akční členy známého německého konglomerátu, jejichž dodávka je za současných podmínek problematická.

Vzhledem k současné situaci mají spotřebitelé zájem o nákup zařízení, které se skládá výhradně z domácích komponent. Takové hořáky vyrábí závod Staroruspribor. Dnes je to jediný ruský výrobce, který s poměrně širokou škálou výkonu svých výrobků vytváří hořáky výhradně z komponent vlastní a domácí výroby.

Hlavní výhodou hořáků Staroruspribor je manažeři spalování vlastní konstrukce a výroby, což nám umožňuje rychle reagovat na turbulence ruského trhu závislého na sankcích, zaručit spotřebiteli včasné dodávky zařízení a náhradních dílů, eliminovat dlouhé prostoje a zajistit technologickou suverenitu v dlouhodobém horizontu.

Plynový hořák je jednou z klíčových součástí kotelny, která je zodpovědná za dodávku tepla do domu nebo budovy. Kotel využívá jako zdroj paliva k výrobě tepla zemní plyn nebo jiný zkapalněný plyn (plynové lahve). Plynové hořáky mají mnoho výhod oproti tradičním hořákům, protože jejich vysoká účinnost je činí efektivnějšími a hospodárnějšími.

Jak funguje plynový hořák

Plynový hořák pro topný kotel je zařízení, které využívá plyn jako palivo k vytvoření plamene. Plyn stoupá hořákem k hornímu povrchu hořáku, kde se mísí se vzduchem pro spalování. Množství plynu vstupujícího do hořáku je řízeno regulátorem a počítačovým řídicím systémem.

Když plyn hoří v hořáku, vytváří plamen, který ohřívá vnitřek hořáku, zvyšuje teplotu plynu a uvolňuje teplo. Přiváděné objemy tepla z plynového hořáku, určeného k ohřevu kotle, se zvýšeným tlakem pohybují nahoru a vstupují do výměníku tepla, kde se tepelná energie přenáší do chladiva, což má za následek zvýšení celkové teploty. Každý krok tohoto procesu je důležitý pro efektivní provoz kotle.

Výhody

Plynové hořáky pro topné kotle mají oproti tradičním hořákům mnoho výhod. Následující výhody učinily plynové hořáky nejoblíbenější možností pro použití v topných kotlích.

Úspora paliva

Plynové hořáky jsou ve srovnání s jinými typy hořáků účinnější a hospodárnější. Vysoká účinnost plynového hořáku, přes 90 %, znamená, že přes 90 % energie z plynu se spotřebuje na vytápění domu nebo budovy.

Ekologicky čisté

Plynové hořáky nevypouštějí do ovzduší škodlivé látky, stejně jako tradiční plynové kotle a kotle na tuhá paliva. Použití plynového hořáku pro topný kotel výrazně snižuje množství oxidu uhličitého a dalších toxických emisí, což pomáhá snižovat zátěž životního prostředí.

Spolehlivost a pohodlí

Plynové hořáky jsou spolehlivé a odolné, což usnadňuje montáž a údržbu kotlové jednotky. Plyn je navíc do kotle přiváděn přímo z plynovodu, což značně zjednodušuje proces dodávky paliva a zajišťuje stálý zdroj paliva.

Snadná správa

Plynové hořáky se snadno ovládají pomocí elektronických regulátorů a počítačových řídicích systémů, které umožňují řídit přívod plynu, regulovat výkon spalování a ukládat nastavená nastavení. To zlepšuje kontrolu teploty a hospodaření s energií.

zabezpečení

Bezpečnost používání plynových hořáků je jednou z hlavních výhod. Charakteristickými rysy plynových hořáků jsou nízká hladina hluku a absence emisí hořlavých plynů, což eliminuje riziko požáru. Bezpečnost je zajištěna řadou funkcí, jako jsou systémy nouzového vypnutí, ochrana proti zpětnému tahu a topení a další technologická řešení.

Jak si vybrat

Výběr hořáku je odpovědný a důležitý proces, který závisí na mnoha faktorech: od velikosti a typu kotle až po tlak v domácím topném systému. Doporučuje se kontaktovat specialisty, kteří mají dovednosti pro výběr plynových hořáků pro topné kotle.

Výběr plynového hořáku závisí na:

• Systém tlaku vzduchu a plynu
• Velikost kotelny
• Výkon plynového hořáku
• Zdroj hořáku
• Bezpečnostní systém

V závislosti na těchto parametrech se zvolí optimální velikost a označení plynového hořáku. Je také důležité vzít v úvahu energetickou účinnost a výkon hořáku.

Jak podpořit

Plynové hořáky nevyžadují velkou údržbu. Pravidelná výměna filtru a čištění hořáku se však doporučuje každých 6 měsíců. Pravidelný servis a údržba zajistí jeho optimální provoz a prodlouží jeho životnost.