Regulator kotła WR25 - instrukcja obsługi

Instrukcja obsługi w wersji maksymalnie skróconej

Regulator kotła powinien pracować w pozycji przełącznika trybu pracy 3 - praca automatyczna lub 4 - praca z analizą.

Wydajność kotła jest zawsze regulowana potencjometrem posuwu rusztu. Zmiany wysterowania powinny być małe - o 1-2 działki jednorazowo.

Sprawność kotła zależy głównie od ilości powietrza podmuchowego. Jeżeli w kotle jest za mało lub za dużo powietrza, należy odpowiednio zwiększyć lub zmniejszyć nastawę w parametrach stałych na funkcji 27. Zmiany powinny być małe - o 0,1-2,0% jednorazowo, nie częściej niż raz na 2 godziny. Ocena zmiany ilości powietrza dostarczanego do kotła może być dokonana tylko przy użyciu komputera - określenia średniej sprawności z okresu czasu od ostatniej zmiany powietrza.

 

Pełna instrukcja obsługi

 

Przyciski i przełączniki na szafie

Na szafie regulatora kotła znajdują się przełączniki: zmiany trybu pracy, balansu rusztu, załączania pracy wstecznej lewego rusztu, załączania pracy wstecznej prawego rusztu. Przełącznik zmiany trybu pracy pozwala przechodzić między trybami: 1 - sterowanie ręczne, 2 - praca w synchronizacji, 3 - praca automatyczna, 4 - praca z analizą. Poszczególne tryby pracy wiążą się nie tylko z rozkazami wydawanymi do sterownika, ale także z połączeniami elektrycznymi wewnątrz szafy. Przełącznik pracy wstecznej dla rusztów służy do awaryjnego cofnięcia rusztów (przy wypadnięciu łuski, zaklinowaniu się rusztu itp.). Położenie "0" oznacza pracę normalną, położenie "1" oznacza ruch wstecz.

Przed przełączeniem kierunku ruchu należy najpierw zatrzymać ruszt przyciskiem wyłączenia na szafie regulatora podciśnienia (lewy ruszt) lub panelu blokad (prawy ruszt).

W szafie regulatora kotła znajdują się przyciski: kasowania awarii i kontroli sygnalizacji. W przypadku zaistnienia awarii odpowiednia lampka na szafie kotła (także na szafie panelu blokad) mruga i ewentualnie towarzyszy temu sygnał dźwiękowy. Kasowanie awarii powoduje, że sygnał dźwiękowy zostaje wyłączony, a lampka świeci się światłem ciągłym - jeśli stan awaryjny, który spowodował jej załączenie, wciąż trwa - lub gaśnie - jeśli stan awaryjny minął. W przypadku zaistnienia stanu awaryjnego powtórne załączenie sygnału dźwiękowego wymaga więc skasowania awarii przez naciśnięcie przycisku, ustąpienia stanu awaryjnego i jego powtórnego zaistnienia. Kontrola sygnalizacji ma na celu sprawdzenie, czy wszystkie lampki i sygnalizacja dźwiękowa są sprawne - naciśnięcie tego przycisku powoduje załączenie wszystkich lampek na czas jego przyciśnięcia. Ponadto przy naciśniętym przycisku kontroli sygnalizacji na wyświetlaczach panelu blokad pokazywane są nie wartości aktualne, ale wartości blokad.

Szafa regulatora kotła posiada 6 lampek sygnalizacji awaryjnej. Trzecia lampka sygnalizuje wyłączenie termika wentylatora chłodzącego silnika lewego rusztu, czwarta sygnalizuje to samo dla prawego rusztu. Wyłączenie wentylatora chłodzącego silnika rusztu przy sterowaniu falowników jest niebezpiecznym uszkodzeniem. Silnik rusztu, pracując na małych obrotach, praktycznie nie może zostać należycie schłodzony wentylatorem zintegrowanym z jego wałem - konieczne jest chłodzenie zewnętrzne. Jego awaria może doprowadzić do przegrzania, a nawet spalenia silnika. Szósta lampka sygnalizuje awarię sterownika. Najczęściej oznacza to wyłączenie zasilania sterownika. Lampka ta zapala się również przed restartem po zaprogramowaniu sterownika.

 

Znaczenie poszczególnych funkcji

Wyświetlacz stały [TEMPERATURA WYJ] - temperatura wody wyjściowej - Pomiar z czujnika Pt100, zakres przetwarzania 0..200°C, wejście 12.

00 - zadana temperatura wody wyjściowej - Zadana temperatura wody wyjściowej. Pomiar - czujnik Pt100, zakres przetwarzania 0..200°C.

01 - temperatura wody wejściowej - Temperatura wody wejściowej do kotła. Pomiar - czujnik Pt100, zakres przetwarzania 0..200°C.

02 - przepływ wody przez kocioł - Dopływ wody do kotła. Pomiar prądowy z inteligentnego przetwornika różnicy ciśnienia na kryzie pomiarowej lub innego przetwornika pomiarowego z prądowym sygnałem wyjściowym.

03 - wysterowanie falownika rusztu - Wysterowanie falowników rusztu. Sygnał prądowy wychodzący z regulatora (wyjście prądowe nr 1). W trybie pracy 1 - sterowanie ręczne regulator nie steruje falownikiem rusztu - elektrycznie obwód zamknięty jest w ten sposób, że sygnał prądowy z zadajnika w szafie jest wprost (z pominięciem sterownika) podawany na wejście prądowe falowników rusztu. W trybie pracy 2 - praca w synchronizacji sygnał prądowy na wyjściu prądowym nr 1 jest równy wysterowaniu zadajnika falowników rusztu - sygnałowi prądowemu na wejściu analogowym nr 5, wyświetlanemu na funkcji 04. Dlatego też w trybach 3 - praca w synchronizacji, 3 - praca automatyczna i 4 - praca z analizą wskazania na funkcjach 03 i 04 pokrywają się. Wysterowanie 100 odpowiada częstotliwości 50Hz/ wysterowanie 0 odpowiada częstotliwości 0Hz, sygnał przekłada się na częstotliwość liniowo.

04 - wysterowanie falownika rusztu z zadajnika - Wysterowanie falowników rusztu z zadajnika. Sygnał prądowy z zadajnika 0-20mA. W trybie 1 - sterowanie ręczne nie jest pokazywany, ponieważ obwód jest elektrycznie zamknięty z pominięciem sterownika i sygnał z zadajnika jest wysyłany prosto do falowników. Potencjometr zadajnika jest dziesięcioobrotowy, jedna działka na potencjometrze odpowiada 1% wysterowania (0,5Hz).

05 - wysterowanie falownika podmuchu - Wysterowanie falowników wentylatorów powietrza podmuchowego (podmuchów). Sygnał prądowy wychodzący z regulatora (wyjście prądowe nr 2). W trybie pracy 1 - sterowanie ręczne regulator nie steruje falownikiem podmuchów - elektrycznie obwód zamknięty jest w ten sposób, że sygnał prądowy z zadajnika w szafie jest wprost (z pominięciem sterownika) podawany na wejścia prądowe falowników podmuchów. W trybie pracy 2 - praca w synchronizacji sygnał prądowy na wyjściu prądowym nr 2 jest równy wysterowaniu zadajnika falowników podmuchów - sygnałowi prądowemu na wejściu analogowym nr 6, wyświetlanemu na funkcji 06. Dlatego też w trybie 2 - praca w synchronizacji wskazania na funkcjach 03 i 04 pokrywają się. W trybie 3 - praca automatyczna o wielkości wysterowania falowników podmuchów decyduje program w regulatorze kotła, dokładnie względny skorygowany strumień powietrza podmuchowego dla 1,6 m3/h węgla (funkcja 30). W trybie 4 - praca z analizą o wielkości wysterowania falowników rusztu decyduje program w regulatorze kotła w połączeniu ze wspomagającym programem analizy, który działa na serwerze. Wysterowanie 100 odpowiada częstotliwości 50Hz/ wysterowanie 0 odpowiada częstotliwości 0Hz, sygnał przekłada się na częstotliwość liniowo. Wysterowanie falowników podmuchów zmienia się w cyklach co 30 sekund.

06 - wysterowanie falownika podmuchu z zadajnika - Wysterowanie falowników wentylatorów powietrza podmuchowego (podmuchów) z zadajnika. Sygnał prądowy z zadajnika 0-20mA. W trybie 1 - sterowanie ręczne nie jest pokazywany, ponieważ obwód jest elektrycznie zamknięty z pominięciem sterownika i sygnał z zadajnika jest wysyłany prosto do falownika. Potencjometr zadajnika jest dziesięcioobrotowy, jedna działka na potencjometrze odpowiada 1% wysterowania (0,5Hz).

10 - minimalna możliwa wydajność kotła - Minimalna zalecana wydajność kotła. Przy założeniu aktualnej wydajności (funkcja 11) i identycznego współczynnika energia / objętość węgla (funkcja 64) przy innej ilości podawanego do kotła opału (szczególnie przy mniejszej grubości warstwownicy i mniejszej prędkości posuwu rusztu), wyliczana jest wydajność z jaką pracowałby kocioł, gdyby zamiast aktualnej wysokości warstwownicy, wynosiła ona 700mm oraz gdyby zamiast aktualnej prędkości rusztu, ich prędkość równa była minimalnej zalecanej. Minimalna zalecana prędkość posuwu rusztu wyliczana jest przy założeniu, że węgiel spędza w strefie spalania 200% wpisanego szacunkowego czasu przebywania węgla w kotle (funkcja 60). Dla kotła WR25 przyjmuje się, że strefa spalania ma długość 4m.

11 - wydajność kotła - Wydajność kotła. Wydajność liczona jest na podstawie pomiaru przepływu wody przez kocioł (funkcja 02) i różnicy temperatury wody wyjściowej (wartość na wyświetlaczu stałym) i wejściowej (funkcja 01).

12 - maksymalna możliwa wydajność kotła - Maksymalna zalecana wydajność kotła. Przy założeniu aktualnej wydajności (funkcja 11) i identycznego współczynnika energia / objętość węgla (funkcja 64) przy innej ilości podawanego do kotła opału (szczególnie przy większej grubości warstwownic i większej prędkości posuwu rusztów), wyliczana jest wydajność z jaką pracowałby kocioł, gdyby zamiast aktualnej wysokości warstwownic, wynosiła ona 200mm oraz gdyby zamiast aktualnej prędkości rusztów, ich prędkość równa była maksymalnej zalecanej (funkcja 73).

19 - amplituda oscylacji; 0 = oscylacja wyłączona - Amplituda oscylacji. Oscylacje dotyczą wysterowania falowników podmuchów (funkcja 05) i mogą mieć miejsce tylko w trybach 3 - praca automatyczna i 4 - praca z analizą. Jeżeli amplituda oscylacji jest równa 0, wysterowanie falowników podmuchów jest niezmienne w kolejnych cyklach co 30 sekund. Amplituda określa w procentach wysterowanie falowników podmuchów - w takich samych jednostkach, jak wysterowanie falowników podmuchów (funkcja 05). Jeżeli amplituda oscylacji jest większa od zera, to faktyczne wysterowanie falowników podmuchów zmienia się w kolejnych cyklach 30 sekundowych następująco: wysterowanie_falowników_podmuchów + amplituda_oscylacji, wysterowanie_falowników_podmuchów + 2 * amplituda_oscylacji, wysterowanie_falowników_podmuchów + amplituda_oscylacji, wysterowanie_falowników_podmuchów - amplituda_oscylacji, wysterowanie_falowników_podmuchów - 2 * amplituda_oscylacji, wysterowanie_falowników_podmuchów - amplituda_oscylacji. Pełny cykl oscylacji ma więc 3 minuty. Średnie wysterowanie falowników podmuchów pozostaje takie samo bez względu na zaprogramowaną wartość amplitudy oscylacji, należy natomiast pamiętać o tym, że w przypadku niezerowej amplitudy oscylacji należy dla tego samego średniego wysterowania falowników podmuchów utrzymywać w komorze spalania wyższe podciśnienie, aby zapobiec dymieniu wynikającemu z okresowo większego wysterowania falowników podmuchów. Ustawienie amplitudy oscylacji zaleca się wówczas, gdy spalany jest węgiel z tendencjami do spiekania się.

20 - wymagana objetość węgla dostarczanego do kotła - Wymagana objętość węgla dostarczanego do kotła. Objętość jest liczona na podstawie temperatury wejściowej (funkcja 01), temperatury wyjściowej (wartość na wyświetlaczu stałym) oraz przepływu przez kocioł (funkcja 02).

21 - objetość węgla dostarczanego do kotła - Objętość węgla dostarczanego do kotła. Jest to suma objętości węgla podawanego na lewym i prawym ruszcie. Objętość liczona jest w cyklach 3-minutowych - tak jak liczone są prędkości rusztu: lewego (funkcja 71) i prawego (funkcja 72). Mając szerokość każdego rusztu i wyliczoną średnią wysokość warstwy dla rusztu lewego (funkcja 81) i prawego (funkcja 85) w połączeniu z prędkością regulator wylicza objętości. Podawana wielkość jest średnią z ostatnich 30 minut.

22 - objetość węgla do regulacji powietrzem podmuchowym - Objętość węgla do regulacji powietrzem podmuchowym. Wielkość liczona analogicznie jak objętość węgla dostarczanego do kotła (funkcja 21), ale z ostatnich 15 minut.

23 - strumień powietrza podmuchowego dla aktualnej objętości węgla - Vc_reg - Strumień powietrza podmuchowego dla aktualnej objętości węgla. Na podstawie zaprogramowanych względnego strumienia powietrza podmuchowego dla 1m3/h węgla (funkcja 24) i dla 4m3/h węgla (funkcja 27) oraz objętości węgla do regulacji powietrzem podmuchowym (funkcja 22), regulator wylicza jakie byłoby wysterowanie falowników podmuchów (funkcja 05), gdyby kocioł znajdował się w trybie 3 - praca automatyczna lub w trybie 4 - praca z analizą.

24 - względny strumień powietrza podmuchowego dla 1m3 węgla - Względny strumień powietrza podmuchowego dla 1m3/h węgla. Parametr określający zależność powietrze podmuchowe a węgiel dostarczany do kotła w pracy automatycznej i w pracy z analizą dla objętości węgla mniejszych niż 2m3/h, czyli poniżej ok. 7MW mocy kotła. Skala względna od 50 do 150 przeliczana jest na faktyczny strumień powietrza podmuchowego dla 1m3/h węgla (funkcja 25). Taką skalę dobrano z uwagi na łatwiejszą obsługę.

25 - strumień powietrza podmuchowego dla 1m3 węgla - Strumień powietrza podmuchowego dla 1m3/h węgla. Przeliczenie względnego strumienia powietrza podmuchowego dla 1m3/h węgla (funkcja 24) na procent wysterowania falownika podmuchów - skala taka sama, jak dla wysterowania falowników podmuchów (funkcja 05). Wartości względnego strumienia powietrza podmuchowego dla 1m3/h węgla (funkcja 24) równej 100 odpowiada w kotle WR25 wartość strumienia powietrza podmuchowego dla 1m3/h węgla równa 30.

26 - graniczna wartość względnego strumienia powietrza - minimum - Graniczna wartość względnego strumienia powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla - minimum. Zmieniany przez program analizy względny strumień powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 27) nie może być mniejszy niż ta wartość.

27 - względny strumień powietrza podmuchowego dla 4m3 węgla - Względny strumień powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla. Parametr określający zależność powietrze podmuchowe a węgiel dostarczany do kotła w pracy automatycznej i w pracy z analizą dla objętości węgla większych niż 2m3/h, czyli powyżej ok. 7MW mocy kotła. Skala względna od 50 do 150 przeliczana jest na faktyczny strumień powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 25). Taką skalę dobrano z uwagi na łatwiejszą obsługę.

28 - graniczna wartość względnego strumienia powietrza - maksimum - Graniczna wartość względnego strumienia powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla - maksimum. Zmieniany przez program analizy względny strumień powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 27) nie może być większy niż ta wartość.

29 - strumień powietrza podmuchowego dla 4m3 węgla - Strumień powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla. Przeliczenie względnego strumienia powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 27) na procent wysterowania falownika podmuchów - skala taka sama, jak dla wysterowania falowników podmuchów (funkcja 05). Wartości względnego strumienia powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 27) równej 100 odpowiada w kotle WR25 wartość strumienia powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla równa 62.

30 - względny skorygowany strumień powietrza podmuchowego dla 4m3 węgla - Względny skorygowany strumień powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla. to wielkość wyliczana w cyklu 3-minutowym, określająca w trybie 3 - praca automatyczna i trybie 4 - praca z analizą wysterowanie falowników podmuchów (funkcja 05), przeliczana na nie tak jak względny strumień powietrza podmuchowego dla 1m3/h węgla (funkcja 24) czy względny strumień powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 27). Jeżeli bezwzględna różnica wartości z tablicy względnego wysterowania rzeczywistego wyciągu dla 4m3/h węgla z ostatnich 3-minut i z poprzednich 3-minut jest większa lub równa górnej granicy korekty powietrza podmuchowego od wysterowania wyciągu (funkcja 42), względny skorygowany strumień powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla jest równy względnemu strumieniowi powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 27). W przeciwnym wypadku względny skorygowany strumień powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla jest równy iloczynowi:

{względny strumień powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 27)} * (1 + ({względne wysterowanie rzeczywistego wyciągu dla 4m3/h węgla z przedostatnich 3-minut} - {względne wysterowanie rzeczywistego wyciągu dla 4m3/h węgla z ostatnich 3-minut}) / {względne wysterowanie rzeczywistego wyciągu dla 4m3/h węgla (funkcja 41)})

Innymi słowy: jeżeli względne wysterowanie rzeczywistego wyciągu dla 4m3/h węgla (funkcja 41) spada, wysterowanie falowników podmuchów (funkcja 05) zostaje zwiększone; jeżeli rośnie - zostaje zmniejszone. Korekta ta ma na celu adaptację podmuchu do charakterystyki spalanego węgla. Jeżeli węgiel się spieka i tworzy na ruszcie charakterystyczne płyty, wysterowanie wyciągu dla osiągnięcia zadanego podciśnienia spada, więc zwiększa się wysterowanie podmuchu, aby przeciwdziałać tworzeniu się spieków. Jeżeli węgiel spala się szybko i ostatnie strefy stanowią dla powietrza podmuchowego bardzo małe opory, wysterowanie wyciągu dla osiągnięcia zadanego podciśnienia rośnie, więc zmniejsza się wysterowanie podmuchu, aby wydłużyć strefę spalania.

41 - względne wysterowanie rzeczywiste wycišgu dla 4m3 paliwa - Względne wysterowanie rzeczywiste wyciągu dla 4m3/h węgla. Na podstawie przesyłanego z regulatora podciśnienia wysterowania falownika wyciągu i objętości węgla dostarczanego do kotła (funkcja 21) wyliczana jest odwrotna funkcja do zależności powietrze podmuchowe a węgiel dostarczany do kotła w pracy automatycznej i w pracy z analizą. Pomocnicze względne wysterowanie wyciągu ma się tak do wysterowania rzeczywistego w kotle WR25 (podobnie jak jest to przeliczane w funkcji 25 czy w funkcji 29) że 100 wysterowania względnego odpowiada 85 rzeczywistego wysterowania falownika wyciągu. Innymi słowy: biorąc wyciąg zamiast podmuchów - jaka powinna być wartość względnego wysterowania falownika wyciągu dla 4m3/h węgla, żeby przy aktualnej objętości węgla dostarczanego do kotła (funkcja 21) wartość otrzymana z funkcji identycznej do powietrze podmuchowe a węgiel dostarczany do kotła w pracy automatycznej i w pracy z analizą była po przeliczeniu z wysterowania względnego na rzeczywiste według podanych wyżej proporcji identyczna z aktualnym wysterowaniem falownika wyciągu. Względne wysterowanie rzeczywiste wyciągu dla 4m3/h węgla wyliczane jest w cyklu 3-minutowym. Dla wyeliminowania pulsacji związanych z naturalną niejednorodnością podawanego do kotła paliwa, czy chwilowymi wahaniami pomiarów, regulator zapamiętuje dwie tablice po 5 wartości 3-minutowych średnich z ostatnich 15 minut: objętości węgla dostarczanego do kotła (funkcja 21) oraz względnego wysterowania rzeczywistego wyciągu dla 4m3/h węgla. Dla każdej wartości względnego wysterowania rzeczywistego wyciągu dla 4m3/h węgla w kolejnych interwałach 3-minutowych, jako wyjściowa brana jest średnia objętość węgla dostarczanego do kotła (funkcja 21) z całej tablicy, czyli z 15 minut. Przedstawiana funkcja właściwa jest średnią z całej tablicy względnych wysterowań rzeczywistych wyciągu dla 4m3/h węgla, czyli z 15 minut.

42 - górna granica korekty powietrza podmuchowego od wysterowania wyciągu [%] - Górna granica korekty powietrza podmuchowego od wysterowania wyciągu. Programowany próg w procentach w skali, w jakiej jest mierzone względne wysterowanie rzeczywiste wyciągu dla 4m3/h węgla (funkcja 42), określający o jak dużą korektę wynikającą ze względnego wysterowania rzeczywistego wyciągu dla 4m3/h węgla (funkcja 41) może być zmodyfikowany w stosunku do względnego wysterowania rzeczywistego wyciągu dla 4m3/h węgla (funkcja 27) względny skorygowany strumień powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 30).

60 - szacunkowy czas przebywania węgla w kotle - Szacunkowy czas przebywania węgla w kotle. Parametr ten określa jakość węgla - ile czasu potrzebuje on na całkowite spalenie. Im lepszy węgiel tym krótszy czas spalania. Parametr ten nie wiąże się z wartością opałową węgla (funkcja 62), tylko z zawartością części lotnych oraz granulacją miału. Szacunkowy czas przebywania węgla w kotle nie ma wpływu na sterowanie samego kotła, ale na jego podstawie wyliczane są zalecane parametry pracy: minimalna zalecana wydajność kotła (funkcja 10), maksymalna zalecana wydajność kotła (funkcja 12), zalecana prędkość rusztu (funkcja 70), maksymalna zalecana prędkość rusztu (funkcja 73), zalecana wysokość warstwownicy (funkcja 80). Szacunkowy czas przebywania węgla w kotle ma wpływ na sterowanie całym obiektem przez regulator nadrzędny, przy porównaniu wydajności obiektu z sumą maksymalnych zalecanych wydajności (funkcja 12) wszystkich pracujących kotłów.

61 - masa nasypowa węgla - Masa nasypowa węgla. Parametr wpisywany przez obsługę określający, ile waży 1m3 paliwa dostarczanego do kotła. Na podstawie wieloletnich badań firmy Praterm można stwierdzić, że zwykle masa nasypowa wynosi 0,720t/m3. Węgiel składowany na placu ma znacznie wyższą masę nasypową, co wynika ze sposobu jego ułożenia - w pryzmie miał jest ubity pod własnym ciężarem. Miał węglowy podawany do kotła zsypuje się luźno z leja, odległości między ziarnami są większe niż w pryzmie. Masę nasypową można zmierzyć. Do tego zaleca się użycie naczynia o znanej objętości i ustawienia go na ruszcie w ten sposób, aby swobodnie zsypał się do niego opał. Należy pamiętać, że po zdjęciu naczynia nie należy go wstrząsać, gdyż na pewno w naczyniu zmieści się więcej miału, ale o większej masie nasypowej niż ten, który jest podawany do kotła.

62 - wartosc opalowa węgla - Wartość opałowa węgla. Parametr wpisywany przez obsługę określający, ile GJ zawiera tona spalanego miału. Wartość podawana przez laboratorium. Zaleca się prawidłowe przygotowanie próbki dla laboratorium (średnia z próbek pobranych w kilku miejscach na placu węglowym). Wartość ta nie powinna być programowana częściej niż terminy kolejnych dostaw węgla.

63 - cena 1 tony węgla - Cena 1 tony węgla. Zaleca się programowanie ceny netto loco plac węglowy.

64 - współczynnik: energia / objetość - Współczynnik energia/objętość węgla. Iloraz średniej wydajności kotła (funkcja 11) z ostatnich 30 minut do objętości węgla dostarczanego do kotła (funkcja 21) między 45 a 15 minutami przed pomiarem. Przesunięcie w czasie uwzględnia opóźnienie między wprowadzeniem węgla do kotła, a jego spaleniem i przełożeniem dostarczonej w ten sposób energii chemicznej w węglu (funkcja 66) na wydajność (funkcja 11). Parametr ten w przeciwieństwie do współczynnika energia/masa węgla (funkcja 65) czy współczynnika efektywności pracy kotła (funkcja 90) nie zależy od parametrów programowalnych masa nasypowa węgla (funkcja 61) czy wartość opałowa węgla (funkcja 62). Ponieważ jest wprost proporcjonalny do sprawności, jego maksimum jest tożsame z optymalnym prowadzeniem kotła.

65 - współczynnik: energia / masa - Współczynnik energia/masa węgla. Iloraz współczynnika energia/objętość węgla (funkcja 64) do masy nasypowej węgla (funkcja 61).

66 - dostarczona energia - Dostarczona w węglu energia chemiczna. Iloczyn średniej masy dostarczanego węgla (funkcja 67) z 30 minut między 45 a 15 minutami przed pomiarem i wartości opałowej węgla (funkcja 62). Przesunięcie w czasie wynika z przygotowania do wyliczenia współczynnika efektywności pracy kotła (funkcja 90), który tym samym uwzględnia opóźnienie między wprowadzeniem węgla do kotła, a jego spaleniem i przełożeniem dostarczonej w ten sposób energii chemicznej w węglu na wydajność (funkcja 11).

67 - masa dostarczonego węgla na godzinę - Masa dostarczonego węgla. Iloczyn objętości węgla dostarczanego do kotła (funkcja 21) i masy nasypowej węgla (funkcja 61).

68 - koszt z ostatniej godziny - Koszt produkcji. Iloczyn masy dostarczonego węgla (funkcja 67) i ceny 1 tony węgla (funkcja 63).

69 - koszt wyprodukowania 1MWh - Koszt wyprodukowania 1MWh. Iloraz kosztu produkcji (funkcja 68) do średniej wydajności kotła (funkcja 11) z ostatnich 30 minut.

70 - wymagana predkość rusztu - Zalecana prędkość posuwu rusztu wyliczana jest przy założeniu, że węgiel ma spędzić w strefie spalania 150% wpisanego szacunkowego czasu przebywania węgla w kotle (funkcja 60). Dla kotła WR25 przyjmuje się, że strefa spalania ma długość 4m.

71 - prędkość lewego rusztu - Prędkość lewego rusztu. Na przekładni napędu lewego rusztu zamontowany jest centrycznie obrotomierz impulsowy. Na każdy obrót wału rusztu przypada 100 impulsów. Znając długość rusztu, która odpowiada jednemu obrotowi wału, regulator na podstawie częstotliwości przychodzących impulsów oblicza prędkość lewego rusztu. Dla wyeliminowania błędów spowodowanych chwilowymi drganiami i zakłóceniami mechanicznymi, pomiar realizowany jest w cyklach 3-minutowych.

72 - prędkość prawego rusztu - Prędkość prawego rusztu. Jak funkcja 71, tylko dla prawego rusztu.

73 - maksymalna predkość rusztu - Maksymalna zalecana prędkość posuwu rusztu wyliczana jest analogicznie jak zalecana prędkość posuwu rusztu (funkcja 70), ale przy założeniu, że węgiel ma spędzić w strefie spalania 130% wpisanego szacunkowego czasu przebywania węgla w kotle (funkcja 60).

76 - zadany stopień otwarcia strefy podmuchowej - Zadany stopień otwarcia strefy podmuchowej. Jest on równy względnej, procentowej prędkości posuwu rusztów policzonej jako średnia prędkości lewego rusztu (funkcja 71) i prawego rusztu (funkcja 72) względem zalecanej prędkości rusztu (funkcja 70).

77 - stopień otwarcia strefy podmuchowej - lewa strona - Stopień otwarcia strefy podmuchowej - lewa strona. Jest ono brane bezpośrednio z wejścia analogowego numer 8. W celu zmniejszenia wpływu zakłóceń dane te są uśredniane w cyklu 10-sekundowym.

78 - stopień otwarcia strefy podmuchowej - prawa strona - Stopień otwarcia strefy podmuchowej - prawa strona. Jest ono brane bezpośrednio z wejścia analogowego numer 9. W celu zmniejszenia wpływu zakłóceń dane te są uśredniane w cyklu 10-sekundowym.

80 - wymagana wysokość warstwownicy - Zalecana wysokość warstwownicy obliczana jest w ten sposób, aby przy średniej prędkości posuwu obu rusztów równej zalecanej prędkości rusztu (funkcja 70) do kotła była dostarczana średnia objętość węgla (funkcja 21) z ostatnich 30 minut.

81 - wysokość lewej warstwownicy + prześwit - Wysokość lewej warstwownicy + prześwit. Suma arytmetyczna pomiaru wysokości lewej warstwownicy lewej strony (funkcja 83) i wysokości lewej warstwownicy prawej strony (funkcja 84) plus prześwit lewej warstwownicy (funkcja 82).

82 - prześwit lewej warstwownicy - Prześwit lewej warstwownicy. W przypadku idealnym przy wskazaniu poprawnie skalibrowanych przyrządów mierzących grubość warstwy na lewym i prawym krańcu warstwownicy, jej faktyczna wysokość jest równa średniej arytmetycznej tych dwóch wskazań. W praktyce szczególnie przy bardziej wyeksploatowanych kotłach, warstwownica nie ma kształtu prostokąta, ale od strony węgla jest wklęsła - przy oparciu lewego i prawego krańca na ruszcie, jej środek nie opiera się na rusztowinach, ale znajduje się na pewnej wysokości. Prześwit pozwala na uwzględnienie tego wcięcia w pomiarze grubości warstwownicy. Ponieważ program wylicza wysokość lewej warstwownicy + prześwit (funkcja 81), należy przeliczyć głębokość wżeru warstwownicy na całą jej szerokość. Najprostszym przybliżeniem jest pomiar wysokości wżeru w jego najgłębszym miejscu (zwykle nad środkiem rusztu) i przyjęcie prześwitu lewej warstwownicy jako 50% tego pomiaru (założenie, że wklęsłość ma kształt trójkątny).

83 - wysokość lewej warstwy - lewa strona - Wysokość lewej warstwownicy lewa strona. Pomiar wysokości lewego krańca lewej warstwownicy. Wysokość warstwownicy mierzona jest w dwóch punktach - skrajnie lewym i skrajnie prawym końcu. Ma to na celu wyeliminowanie błędu związanego z tzw. przekosem, na który są szczególnie narażone warstwownice z łańcuchowych mechanizmem podnoszenia. Przekos jest eksploatacyjnie niekorzystnym zjawiskiem, gdyż wprowadzanie do kotła nierównej warstwy węgla powoduje nierównomierne przepalanie - nie jest możliwe właściwe dobranie nadmiaru powietrza dla węgla na całej szerokości rusztu. Przy przekosie powyżej 50mm (różnica między wskazaniem czujnika na lewym i na prawym krańcu warstwownicy) należy poczynić odpowiednie kroki dla jego wyeliminowania. Ponieważ zakres przyrządu pomiarowego wynosi 150mm, przy montażu jest on kalibrowany w taki sposób, żeby mierzył grubość warstwy od 50mm do 200mm.

84 - wysokość lewej warstwy - prawa strona - Wysokość lewej warstwownicy prawa strona. Jak funkcja 83, tylko dla prawego krańca lewej warstwownicy.

85 - wysokość prawej warstownicy + prześwit - Wysokość prawej warstwownicy + prześwit. Suma arytmetyczna pomiaru wysokości prawej warstwownicy lewej strony (funkcja 87) i wysokości prawej warstwownicy prawej strony (funkcja 88) plus prześwit lewej warstwownicy (funkcja 86).

86 - prześwit prawej warstwownicy - Prześwit prawej warstwownicy. Jak funkcja 82, tylko dla prawej warstwownicy.

87 - wysokość prawej warstwy - lewa strona - Wysokość prawej warstwownicy lewa strona. Jak funkcja 83, tylko dla lewego krańca prawej warstwownicy.

88 - wysokość prawej warstwy - prawa strona - Wysokość prawej warstwownicy prawa strona. Jak funkcja 83, tylko dla prawego krańca prawej warstwownicy.

90 - współczynnik efektywności pracy kotła - Współczynnik efektywności pracy kotła. Stosunek średniej z ostatnich 30 minut wydajności kotła (funkcja 11) do dostarczonej w węglu energii chemicznej (funkcja 66). Współczynnik efektywności jest popularnie nazywany sprawnością, którą regulator liczy w sposób bezpośredni (sposób pośredni to 100% minus straty, które znacznie trudniej zmierzyć).

91 - stosunek: wysterowanie falownika podmuchu / objętosc węgla dostarczonego do kotła - Stosunek wysterowanie falownika podmuchu / objętość węgla dostarczonego do kotła. Stosunek strumienia odniesienia obliczonego na podstawie do objętości węgla wyznaczonego z funkcji wagi.

92 - stosunek: wysterowanie falownika podmuchu / wydajność kotła - Stosunek wysterowanie falownika podmuchu / wydajność kotła. Stosunek strumienia odniesienia do objętości węgla

97 - Stan wejść logicznych 1-4 - Wejścia logiczne 1-4. Każda cyfra na wyświetlaczu odpowiada stanowi wejścia logicznego: pierwsza - wejście 1, druga - wejście 2, trzecia - wejście 3, czwarta - wejście 4. Stan "0" oznacza wejście rozwarte, stan "1" oznacza wejście zwarte.

98 - Stan wejść logicznych 5-8 - Wejścia logiczne 5-8. Jak funkcja 97, ale cyfry na wyświetlaczu odpowiadają wejściom logicznym: pierwsza - wejście 5, druga - wejście 6, trzecia - wejście 7, czwarta - wejście 8.

98 - Stan wejść logicznych 5-8 - Kod dostępu (parametr programowany, nie pokazywany wśród wartości wyświetlanych). Część parametrów jest zabezpieczona przed przypadkową zmianą. Są to: amplituda oscylacji (funkcja 19), względny strumień powietrza podmuchowego dla 1m3/h węgla (funkcja 24), graniczna wartość względnego strumienia powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla - minimum (funkcja 26), względny strumień powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 27), graniczna wartość względnego strumienia powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla - maksimum (funkcja 28), górna granica korekty powietrza podmuchowego od wysterowania wyciągu (funkcja 42). Aby zmiany tych parametrów zostały przyjęte przez regulator, kod dostępu musi być ustawiony na 4321.

 

Panel wyświetlaczy nr 2, pozycja na wyświetlaczu: 1 - moc kotła - Wydajność kotła. Wydajność liczona jest na podstawie pomiaru przepływu wody przez kocioł (funkcja 02) i różnicy temperatury wody wyjściowej (wartość na wyświetlaczu stałym) i wejściowej (funkcja 01).

Panel wyświetlaczy nr 2, pozycja na wyświetlaczu: 2 - sprawność kotła - Współczynnik efektywności pracy kotła. Stosunek średniej z ostatnich 30 minut wydajności kotła (funkcja 11) do dostarczonej w węglu energii chemicznej (funkcja 66). Współczynnik efektywności jest popularnie nazywany sprawnością, którą regulator liczy w sposób bezpośredni (sposób pośredni to 100% minus straty, które znacznie trudniej zmierzyć).

Panel wyświetlaczy nr 2, pozycja na wyświetlaczu: 3 - prędkość lewego rusztu/wysokość lewej warstwownicy / [WYŚWIETLANE NAPRZEMIENNIE] / prędkość lewego rusztu/wysokość lewej warstwownicy - Prędkość lewego rusztu. Na przekładni napędu lewego rusztu zamontowany jest centrycznie obrotomierz impulsowy. Na każdy obrót wału rusztu przypada 100 impulsów. Znając długość rusztu, która odpowiada jednemu obrotowi wału, regulator na podstawie częstotliwości przychodzących impulsów oblicza prędkość lewego rusztu. Dla wyeliminowania błędów spowodowanych chwilowymi drganiami i zakłóceniami mechanicznymi, pomiar realizowany jest w cyklach 3-minutowych [WYŚWIETLANE NAPRZEMIENNIE] Wysokość lewej warstwownicy + prześwit. Suma arytmetyczna pomiaru wysokości lewej warstwownicy lewej strony (funkcja 83) i wysokości lewej warstwownicy prawej strony (funkcja 84) plus prześwit lewej warstwownicy (funkcja 82).

Panel wyświetlaczy nr 2, pozycja na wyświetlaczu: 4 - odchyłka prędkości prawego rusztu/wysokości prawej warstwownicy / [WYŚWIETLANE NAPRZEMIENNIE] / odchyłka prędkości prawego rusztu/wysokości prawej warstwownicy - Różnica arytmetyczna dwóch pomiarów: Prędkość prawego rusztu. Jak funkcja 71, tylko dla prawego rusztu [minus] Prędkość lewego rusztu. Na przekładni napędu lewego rusztu zamontowany jest centrycznie obrotomierz impulsowy. Na każdy obrót wału rusztu przypada 100 impulsów. Znając długość rusztu, która odpowiada jednemu obrotowi wału, regulator na podstawie częstotliwości przychodzących impulsów oblicza prędkość lewego rusztu. Dla wyeliminowania błędów spowodowanych chwilowymi drganiami i zakłóceniami mechanicznymi, pomiar realizowany jest w cyklach 3-minutowych [WYŚWIETLANE NAPRZEMIENNIE] Różnica arytmetyczna dwóch pomiarów: Wysokość prawej warstwownicy + prześwit. Suma arytmetyczna pomiaru wysokości prawej warstwownicy lewej strony (funkcja 87) i wysokości prawej warstwownicy prawej strony (funkcja 88) plus prześwit lewej warstwownicy (funkcja 86) [minus] Wysokość lewej warstwownicy + prześwit. Suma arytmetyczna pomiaru wysokości lewej warstwownicy lewej strony (funkcja 83) i wysokości lewej warstwownicy prawej strony (funkcja 84) plus prześwit lewej warstwownicy (funkcja 82).

 

Zastosowanie poszczególnych trybów pracy i przełączanie między nimi

Tryb 1 - sterowanie ręczne jest trybem awaryjnym, w którym o wysterowaniu falowników wentylatorów powietrza podmuchowego decyduje ustawienie potencjometru. Tryb ten został zaprojektowany jako ustawienie na wypadek awarii (ewentualnie zmiany programu) sterownika. Regulator w tym trybie nie steruje falownikami - elektrycznie obwód zamknięty jest w ten sposób, że sygnały prądowe z zadajników w szafie są wprost (z pominięciem sterownika) podawane na wejścia prądowe falowników. Korzystanie z tego trybu pracy jest zdecydowanie odradzane.

W trybie 2 - praca w synchronizacji podobnie jak w trybie 1 - sterowanie ręczne o wysterowaniu falowników podmuchów decyduje ustawienie potencjometru, jednakże w odróżnieniu od trybu 1 - sterowanie ręczne regulator bierze tu udział w sterowaniu jako powielacz sygnału prądowego: fizycznie do falowników kierowane są sygnały z wyjść prądowych sterownika, które przyjmują dokładnie takie wartości, jakie mają sygnały z zadajników prądowych podawane na wejścia analogowe sterownika. Tryb ten należy wykorzystywać w przypadku potrzeby ręcznego sterowania pracą kotła (np. w przypadku awarii układu pomiaru węgla podawanego do kotła) przy sprawnym regulatorze.

Generalnie właściwym trybem jest 3 - praca automatyczna. W tym trybie obsługa decyduje o wydajności kotła i ilości powietrza podmuchowego. Wydajność kotła sterowana jest przez ręczne ustawienie wysokości warstwownic i ustawienie prędkości posuwu rusztów (funkcja 03 i funkcja 04). Ilość powietrza podmuchowego regulowana jest przez programowanie względnego strumienia powietrza podmuchowego dla 1m3/h (funkcja 24) i dla 4m3/h (funkcja 27) wraz z ewentualnymi oscylacjami (funkcja 19). Regulator kotła zapewnia dostarczenie odpowiedniej ilości powietrza podmuchowego przy zmieniającej się ilości dostarczanego do kotła opału.

Tryb 4 - praca z analizą jest zbliżony do trybu 3 - praca automatyczna z dokładnością do tego, że względny strumień powietrza podmuchowego dla 4m3/h (funkcja 27 jest modyfikowana przez program analiza pracujący na serwerze systemu SZARP.

Przełączanie z trybu 1 - sterowanie ręczne do trybu 2 - praca w synchronizacji jest kłopotliwym przełączeniem. W trybie 2 - praca w synchronizacji regulator powiela sygnał z wejścia analogowego na wyjście prądowe, a w trybie 1 - sterowanie ręczne jest elektrycznie odcięty od sygnałów z zadajników, dlatego też zanim regulator zacznie prawidłowo powtarzać sygnał do falowników, musi go dokładnie zmierzyć. Z uwagi na filtracje przeciwzakłóceniowe dokładny pomiar sygnału prądowego z zadajnika zajmuje kilka sekund od momentu jego elektrycznego podłączenia do regulatora, które ma miejsce w tym przełączeniu. W przypadku źle zaprogramowanych falowników (jeśli zamiast lotnego startu mają ustawiony start po całkowitym zatrzymaniu) lub zaprogramowanego zbyt krótkiego czasu zwalniania (poniżej 10 sekund) przy zaniku prądowego sygnału sterującego, przełączenie to może nawet doprowadzić do chwilowego odstawienia falowników. Wówczas należy natychmiast załączyć je ponownie. Przełączenie to nie wymaga dodatkowych operacji.

Przełączanie z trybu 2 - praca w synchronizacji do trybu 1 - sterowanie ręczne jest operacją nie wymagającą żadnych dodatkowych czynności. Przełączenie inaczej niż w powyższym przypadku praktycznie nie powoduje zaniku sygnału sterującego wysyłanego do falowników - elektryczne odcięcie sterownika z obwodu regulacji odbywa się na tyle szybko, że pozostaje właściwie niezauważone przez falowniki.

Przełączanie z trybu 2 - praca w synchronizacji do trybu 3 - praca automatyczna może wiązać się z gwałtowną zmianą wysterowania falowników podmuchów w przypadku braku zsynchronizowania zaprogramowanych względnych strumieni powietrza podmuchowego dla 1m3/h węgla (funkcja 25) i dla 4m3/h węgla (funkcja 27). Aby przełączenie było łagodne, należy tak zaprogramować te dwa parametry jeszcze w trybie 2 - praca w synchronizacji, aby wartość strumienia powietrza podmuchowego dla aktualnej objętości węgla (funkcja 23) była jak najbliższa (zaleca się dokładność przynajmniej 1,0%) wartości wysterowania falowników podmuchów (funkcja 05).

Przełączanie z trybu 3 - praca automatyczna do trybu 2 - praca w synchronizacji może wiązać się z gwałtowną zmianą wysterowania falowników podmuchów. Aby tego uniknąć należy potencjometrem ustawić wysterowanie falowników podmuchów z zadajnika (funkcja 06) tak, aby było jak najbliższe (zaleca się dokładność przynajmniej 1,0%) wartości wysterowania falowników podmuchów (funkcja 05).

Przełączanie z trybu 3 - praca automatyczna do trybu 4 - praca z analizą jest jedynie wysłaniem do programu analiza pracującego na serwerze SZARP sygnału zezwolenia na rozpoczęcie procesu analizy i nie wymaga żadnych dodatkowych operacji.

Przełączanie z trybu 4 - praca z analizą do trybu 3 - praca automatyczna odbywa się bez żadnych reperkusji i wymagań co do ustawień regulatora. Z chwilą przełączenia w tryb 3 - praca automatyczna regulator przestaje przyjmować rozkazy zmiany aktualnego względnego strumienia powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 27) z serwera SZARP, na którym pracuje program analizy i zachowuje aktualną wartość zaprogramowaną.

 

Powietrze podmuchowe a węgiel dostarczany do kotła w pracy automatycznej i w pracy z analizą

Regulator kotła ma zaimplementowaną zależność między ilością węgla podawanego do kotła (funkcja 21), a wysterowaniem falowników podmuchów (funkcja 05). Do sparametryzowania tej zależności służą parametry programowane: względny strumień powietrza podmuchowego dla 1m3/h węgla (funkcja 24) i dla 4m3/h węgla. Krzywa powietrze/węgiel w zależności od ilości podawanego opału węgla dzieli się na 4 przedziały:

0m3/h-1m3/h - Bardzo rzadka praca - moc kotła jest wówczas mniejsza niż ok. 3,5MW. Wysterowanie podmuchów jest wówczas stałe, niezależne od ilości podawanego do kotła miału.

1m3/h-2m3/h - Rzadka praca - moc kotła wynosi wówczas między ok. 3,5MW a ok. 7MW. Wysterowanie podmuchów jest wówczas wprost proporcjonalne do ilości podawanego do kotła miału: ilości 1m3/h węgla odpowiada strumień powietrza podmuchowego dla 1m3/h węgla (funkcja 25), ilości 4m3/h węgla odpowiada wartość wynikająca z krzywej powietrze/węgiel dla przedziału 2m3/h-4m3/h węgla.

2m3/h-4m3/h - Praca kotła w przedziale od ok. 7MW do ok. 14MW. Wzór krzywej powietrze/węgiel w tym przedziale jest objęty tajemnicą handlową firmy Praterm. Krzywą wyznacza programowalny względny strumień powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 27), który jest jednocześnie jej wartością dla 4m3/h węgla. Kształt krzywej jest korygowany o dolny mnożnik pokazywany w systemie SZARP, który jest wartością zaszytą w programie dobieraną raz do specyfiki danego kotła. W większości przypadków wartość dolnego mnożnika wynosi 1,1.

powyżej 4m3/h - Praca kotła powyżej ok. 14MW. Wzór krzywej powietrze/węgiel w tym przedziale jest objęty tajemnicą handlową firmy Praterm. Krzywą wyznacza programowalny względny strumień powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 27), który jest jednocześnie jej wartością dla 4m3/h węgla. Kształt krzywej jest korygowany o górny mnożnik pokazywany w systemie SZARP, który jest wartością zaszytą w programie dobieraną raz do specyfiki danego kotła. W większości przypadków wartość dolnego mnożnika wynosi 1,2.

 

Wysterowanie falowników a ich moc

Wysterowanie falowników jest proporcjonalne do częstotliwości prądu zasilającego silniki, a więc proporcjonalne do obrotów. W przypadku silników rusztu prędkość lewego rusztu (funkcja 71) i prędkość prawego rusztu (funkcja 72) są więc wprost proporcjonalne do wysterowania falowników rusztów (funkcja 03). W przypadku wentylatorów podmuchów, obowiązują prawa wentylatorów:

1. Obroty są proporcjonalne do częstotliwości.

2. Spręż jest proporcjonalny do kwadratu obrotów.

3. Moc jest proporcjonalna do sześcianu obrotów.

Dlatego też jeśli wysterowanie falowników podmuchów (funkcja 05) wynosi 90/ moc falowników wynosi zaledwie 73 (w rzeczywistości z uwagi na różne od idealnych charakterystyki wentylatorów i prąd jałowy silników, jest to nieco inna wielkość). Ilość powietrza podmuchowego zmienia się wraz z mocą wentylatorów. Świadomość tych zależności jest ważna z dwóch powodów: aby nie zmieniać o zbyt dużo punktów względnego strumienia powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 62), ani nie zmieniać wysterowania falowników podmuchów z zadajnika (funkcja 06) przy pomocy potencjometru zbyt gwałtownie, gdyż zmiany te w trzeciej potędze przekładają się na zmianę ilości powietrza podmuchowego podawanego do kotła. Zależność powietrze podmuchowe a węgiel dostarczany do kotła w pracy automatycznej i w pracy z analizą uwzględnia zależności wynikające z praw wentylatorów.

 

Analiza

Program analiza na serwerze systemu SZARP działa cyklicznie. Okres czasu pomiędzy kolejnymi cyklami jest zmienny i wyznaczany w zależności od prędkości posuwu rusztów. Są 3 przedziały wyznaczane przez prędkości rusztów, dla których zdefiniowane są 3 różne okresy czasu, jaki musi upłynąć pomiędzy dwoma kolejnymi cyklami. Wartości górne i dolne przedziałów oraz okresy czasu są parametrami programowalnymi w pliku konfiguracyjnym. Dla kotłów WR25 wartości poszczególnych przedziałów wynoszą w zależności od średniej prędkości obu rusztów:

Wartości górne prędkości rusztu jednego przedziału zachodzą na wartości dolne prędkości rusztu następnego przedziału. Jeśli średnia prędkość rusztów nie może być zakwalifikowana do żadnego z zdefiniowanych przedziałów (przekroczy dolną granicę), wówczas analiza jest wstrzymywana. W każdym cyklu analizy wykonywane są trzy podstawowe czynności:

Odczyt danych wejściowych - z regulatora kotła odczytywane są następujące parametry:

Przebieg procesu analizy:

1. Sprawdzenie warunków niezbędnych do przeprowadzenia cyklu analizy: prawidłowa komunikacja z regulatorem kotła, sygnał zezwolenia na analizę z szafy kotła (odpowiednia pozycja przełącznika), prędkość rusztu prawidłowo zakwalifikowana do jednego z trzech przedziałów.

2. Ustalenie okresu czasu, po którym przeprowadzony zostanie kolejny cykl analizy.

3. Przeprowadzenie kolejnego cyklu analizy. Proces składa się z 6 cykli. Strumień powietrza w analizie (w programie przeglądającym Fpa) z cyklu na cykl zmieniany jest o 1% w wartościach bezwzględnych w przypadku braku korekt od analizy (opis analizy wyników poniżej), w wyniku której zmiana może być o 0,5 lub 1/5.

3.1. Cykl początkowy (zwiększenie strumienia Fpa). Cykl ten wykonywany jest przy starcie analizy, gdy zapamiętana jest początkowa wartość względnego strumienia powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 27) przywracana w razie przerwania procesu analizy. W tym cyklu następuje również wzrost strumienia Fpa o 1%, czyli wynikowa wartość względnego strumienia powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 27) zostaje zwiększona o jeden punkt. Następny jest cykl 3.2.

3.2. Cykl powrotu (zmniejszenie strumienia Fpa). Powrót względnego strumienia powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 27) do wartości takiej, jaka była przed poprzedzającym cyklem 3.1 (lub 3.5), w którym nastąpił jej wzrost o 1%, czyli wynikowa wartość względnego strumienia powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 27) zostaje zmniejszona o jeden punkt. Następny jest cykl 3.3.

3.3. Cykl zmniejszenia strumienia Fpa. Dalszy spadek względnego strumienia powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 27) o jeden punkt. Następny jest cykl 3.4.

3.4. Cykl powrotu (zwiększenie strumienia Fpa). Powrót względnego strumienia powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 27) do wartości z cyklu 3.2. Następny jest cykl 3.3.

3.5. Cykl zwiększenia strumienia Fpa. Dalszy wzrost względnego strumienia powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 27) o jeden punkt. Następny jest cykl 3.2.

3.6. Cykl końcowy. Analiza zostaje zakończona z powodów: średnia prędkość rusztów poza przedziałami klasyfikacji, brak sygnału zezwalającego na przeprowadzanie analizy.

4. Analiza wyników. Ma ona na celu porównanie wyników różnych cykli i decyduje o ewentualnej zmianie wartości Fpa. Analizowany jest współczynnik Ko obliczany na koniec cyklu z jego drugiej polowy, czyli jeżeli cykl trwa np. 2 godziny, obliczany jest i brany do analizy średni współczynnik energia/objętość węgla tylko z drugiej godziny trwania cyklu.

Analiza jest przeprowadzona po zakończeniu przynajmniej 3 cykli. Do porównania brane są ostatnie 3 cykle, czyli zmniejszenie Fpa (cykl 3.3), zwiększenie Fpa (cykl 3.5) i powrót (cykl 3.2 lub 3.4). Jeżeli współczynnik Ko wyliczony w cyklu powrotu jest mniejszy niż w cyklu 3.3 i 3.5, nie ma dodatkowych zmian strumienia Fpa w stosunku do zmian właściwych dla każdego cyklu. Jeżeli współczynnik Ko wyliczony w cyklu zwiększenia Fpa (cykl 3.5) jest mniejszy niż przy powrocie (cykl 3.2 lub cykl 3.4) i zmniejszeniu (cykl 3.3), obok zmian właściwych dla każdego cyklu następuje dodatkowe zmniejszenie strumienia Fpa o 0,5%. Jeżeli współczynnik Ko wyliczony w cyklu zmniejszenia Fpa (cykl 3.3) jest mniejszy niż przy powrocie (cykl 3.2 lub cykl 3.4) i zwiększeniu (cykl 3.5), obok zmian właściwych dla każdego cyklu następuje dodatkowe zwiększenie strumienia Fpa o 0,5%. W pozostałych przypadkach strumień Fpa nie jest korygowany dodatkowo ponad zmiany właściwe dla poszczególnych cykli.

5. Zapis danych wyjściowych. Wynikowa wartość strumienia Fpa ustalona w toku analizy, zostaje wysłana do regulatora, gdzie staje się wartością względnego strumienia powietrza podmuchowego dla 4m3/h węgla (funkcja 27).

 

Uwagi eksploatacyjne

Na podstawie doświadczeń firmy Praterm w optymalizacji pracy kotłów rusztowych (około 100 zautomatyzowanych kotłów) należy stwierdzić, że niestety nie istnieją proste reguły mające zastosowanie w każdych warunkach pracy, dzięki którym można uzyskać maksymalną możliwą sprawność. Istnieje jednak kilka reguł, których przestrzeganie - nawet bez zastosowania automatyki - pozwala na zwiększenie efektywności kotła:

1. Wskaźnikiem wielkości fizycznej straty wylotowej jest temperatura spalin. Jej obserwacja pozwala podjąć decyzję, kiedy należy odstawić kocioł do czyszczenia po stronie spalin.

2. Woda kotłowa powinna być zmiękczona i odgazowana. Za niskie ciśnienie statyczne może doprowadzić do przenikania twardej wody wodociągowej z wymienników CWU w sieci cieplnej do obwodu kotłowego. Dlatego nie wystarczy kontrola twardości wody wychodzącej ze zmiękczalni, ale także wskazany jest okresowy pomiar twardości wody sieciowej.

3. Spalany węgiel powinien dotrzymywać nie tylko wartość opałową właściwą dla kotłów rusztowych, ale także mieć wystarczająco jednorodną granulację. Praktyka pokazuje, że spalanie nawet wysokokalorycznego, za to koksującego węgla, może sprawiać problemy.

4. Poza odpowiednimi ustawieniami automatyki pracownicy obsługi powinni pamiętać także o innych ustawieniach, m.in.: właściwym poziomie wody w wannach odżużlania (zbyt niski poziom wprowadza do kotła tzw. fałszywe powietrze zwiększające zużycie energii elektrycznej przez wentylator wyciągu i pogarszające sprawność), maksymalne otwarcie klap wyciągu i podmuchów (o ile istnieją), zamknięcie przednich klap zasłaniających rusztowiny (powinny być one wyposażone we wzierniki do śledzenia stanu łusek; otwarcie tych klap wprowadza fałszywe powietrze), zamknięcie pierwszej i ostatniej strefy podmuchowej (ostatnia może być otwarta w nietypowych sytuacjach pracy z bardzo wysokim obciążeniu przy spalaniu niskokalorycznego węgla) oraz ewentualnie przed i przedprzedostatniej strefy (o ich otwarciu decyduje wydajność kotła: im większa - im dłuższy ogień - tym więcej stref powinno być otwartych).

5. Jak pokazuje praktyka oko ludzkie jest zawodne i przez obserwację płomienia w komorze spalania - w szczególności długości strefy spalania - nie zawsze można jednoznacznie wydać opinię, czy należy zwiększyć, czy zmniejszyć wysterowanie podmuchów. Oko bowiem nie wskaże, jaka jest strata chemiczna w żużlu. Syndrom tzw. "ognia do leja" jest bardzo mylący, bowiem żarzące się cząstki dopalającego się węgla wyglądają dużo gorzej, niż znakomicie gorszy energetycznie niespalony, wygaszony węgiel, który się już nie pali. Najlepszym weryfikatorem jest więc współczynnik efektywności pracy kotła (funkcja 90). Dlatego najlepszą drogą są małe zmiany empiryczne i ocena ich efektów w skali kilkugodzinnej - tak właśnie zachowuje się kocioł w trybie 4 - praca z analizą. Warto też pamiętać, że każde otwarcie drzwiczek z boku kotła powoduje dostarczenie dużej ilości fałszywego powietrza, zakłócenie spalania, a więc utratę podciśnienia w komorze i spadek sprawności.

6. Najczęstszymi błędami zdarzającymi się w obsłudze układów automatyki, jest zbyt wysoka prędkość rusztu i zbyt duże wysterowanie powietrza podmuchowego. Nie należy z tego wyciągać wniosku, że zawsze korzystna jest praca przy dużej grubości warstwy i niskim posuwie rusztu oraz małym współczynniku lambda. Dla węgli o bardzo wysokiej kaloryczności korzystna może być mała grubość warstwownicy. Podobnie przy węglach spiekalnych może wystąpić potrzeba ustawienia dużego nadmiaru powietrza. Ponieważ węgiel nawet w ramach jednej dostawy jest niejednorodny, należy pamiętać, że warunki ustawione dla kotła w jednym dniu pracy, w następnym mogą się okazać nieoptymalne.

7. Nawet najlepsza automatyka kotła nie zda się na nic, jeśli będzie on w stanie permanentnej regulacji mocy. Kotły węglowe wbrew temu, co twierdzą niektórzy konstruktorzy, nie są urządzeniami elastycznymi pod względem zmian obciążenia - są stałoprzepływowe i stałotemperaturowe.

 

Asysta przy zdalnej zmianie programu regulatora

Część parametrów takie jak zakresy przyrządów pomiarowych oraz konfiguracje programu takie jak kolejność wyświetlania parametrów, niektóre progi zapalania lampek alarmowych itp. są trwale zakodowane w programie sterownika. Nie można tego zmienić z poziomu obsługi - programowania parametrów stałych czy paczek - ponieważ są to zbyt newralgiczne dla działania regulatora wielkości. Takie zmiany występują stosunkowo rzadko. Zmiana programu regulatora zwykle prowadzona jest bezpośrednio przez pracowników firmy Praterm. Polega ona na połączenie notebooka kablem modemowym do RS232/0 sterownika i uruchomienie na notebooku odpowiedniego programu. Ta operacja jednak może też zostać przeprowadzona z wykorzystaniem serwera SZARP, który w normalnej pracy jest podłączony przez RS232/0 do sterownika w celu zbierania i rejestracji danych. Pracownicy firmy Praterm mogą zdalnie - z wykorzystaniem internetu - na serwerze SZARP uruchomić program do zmiany programu regulatora, fizycznie nie będąc przy sterowniku. Dzięki temu przy ewentualnej konieczności zmiany programu (np. po wymianie uszkodzonego przetwornika pomiarowego na nowy o innym zakresie) możliwa jest szybka operacja zmiany, bez konieczności przyjazdu na miejsce. Zdalna zmiana programu regulatora wymaga pomocy pracowników obsługi znajdującej się bezpośrednio przy sterowniku:

1. Jeżeli regulator jest w trybie 4 - praca z analizą, przełączyć w tryb 3 - praca automatyczna zgodnie z podanymi wyżej instrukcjami.

2. Jeżeli regulator jest w trybie 3 - praca automatyczna, przełączyć w tryb 2 - praca w synchronizacji zgodnie z podanymi wyżej instrukcjami.

3. Jeżeli regulator jest w trybie 2 - praca w synchronizacji, przełączyć w tryb 1 - sterowanie ręczna zgodnie z podanymi wyżej instrukcjami. Zaleca się do czasu zakończenia programowania, aby nie zmieniać ustawień potencjometrów zadajników sygnałów prądowych do falowników.

4. Spisać wszystkie wartości zaprogramowanych paczek i parametrów stałych.

5. Otworzyć drzwiczki z manipulatorem i panelem i wypiąć ze sterownika wtyczkę sieci RS'owej z gniazda RS485/1 - zielona wtyczka z 3-ma przewodami na dole po prawej stronie sterownika.

6. Poinformować o gotowości do rozpoczęcia zmiany programu regulatora.

7. Po zakończeniu zmiany programu sterownik sam zresetuje się. Zapali się lampka Awaria regulatora i zacznie dzwonić alarm - należy go skasować.

8. Wpiąć z powrotem wtyczkę sieci RS'owej do gniazda RS485/1.

9. Ustawić wszystkie zaprogramowane paczki i parametry stałe według spisanych wcześniej wartości. W szczególności należy pamiętać o wprowadzeniu właściwego kodu zabezpieczającego w parametrach stałych na funkcji 98.

10. Przełączyć regulator z trybu 1 - sterowanie ręczne w tryb 2 - praca w synchronizacji zgodnie z podanymi wyżej instrukcjami.

11. W trybie 2 - praca w synchronizacji regulator powinien pozostać minimum 15 minut - do czasu, aż wskazania objętości węgla dostarczanego do kotła (funkcja 21) i współczynnik efektywności pracy kotła (funkcja 90 - widoczny również na wyświetlaczu stałym) uzyskają wartość zbliżoną do tej sprzed zmiany programu regulatora.

12. Jeżeli przed zmianą programu regulator znajdował się w trybie 3 - praca automatyczna lub 4 - praca z analizą, należy sprawdzić, czy strumień powietrza podmuchowego dla aktualnej objętości węgla (funkcja 23) pokrywa się z wysterowaniem falowników podmuchów z zadajnika (funkcja 06). Jeżeli wartości stałe zostały prawidłowo ponownie zaprogramowane i potencjometr podmuchów nie był ruszany, te dwie wartości powinny po pewnym czasie (nie więcej niż 30 minut) osiągnąć zbliżoną wartość bez żadnych dodatkowych operacji. Wówczas należy przełączyć regulator w tryb 3 - praca automatyczna zgodnie z podanymi wyżej instrukcjami.

13. Jeżeli przed zmianą programu regulator znajdował się w trybie 4 - praca z analizą, przełączyć w tryb 3 - praca automatyczna zgodnie z podanymi wyżej instrukcjami.

 

Wartości wyświetlane

numer opis
stały wyświetlacz temperatura wody wyjściowej
nE Wersja pamięci EPROM: 2305
nP Wersja programu technologicznego: 9013
00 zadana temperatura wody wyjściowej
01 temperatura wody wejściowej
02 przepływ wody przez kocioł
03 wysterowanie falownika rusztu
04 wysterowanie falownika rusztu z zadajnika
05 wysterowanie falownika podmuchu
06 wysterowanie falownika podmuchu z zadajnika
10 minimalna możliwa wydajność kotła
11 wydajność kotła
12 maksymalna możliwa wydajność kotła
16 minimalne wysterowanie falownika rusztu przy pracy dwustanowej
17 maksymalne wysterowanie falownika rusztu przy pracy dwustanowej
18 wypełnienie wysterowania rusztu
19 amplituda oscylacji; 0 = oscylacja wyłączona
20 wymagana objetość węgla dostarczanego do kotła
21 objetość węgla dostarczanego do kotła
22 objetość węgla do regulacji powietrzem podmuchowym
23 strumień powietrza podmuchowego dla aktualnej objętości węgla - Vc_reg
24 względny strumień powietrza podmuchowego dla 1m3 węgla
25 strumień powietrza podmuchowego dla 1m3 węgla
26 graniczna wartość względnego strumienia powietrza - minimum
27 względny strumień powietrza podmuchowego dla 4m3 węgla
28 graniczna wartość względnego strumienia powietrza - maksimum
29 strumień powietrza podmuchowego dla 4m3 węgla
30 względny skorygowany strumień powietrza podmuchowego dla 4m3 węgla
41 względne wysterowanie rzeczywiste wyciągu dla 4m3 paliwa
42 górna granica korekty powietrza podmuchowego od wysterowania wyciągu [%]
60 szacunkowy czas przebywania węgla w kotle
61 masa nasypowa węgla
62 wartosc opalowa węgla
63 cena 1 tony węgla
64 współczynnik: energia / objetość
65 współczynnik: energia / masa
66 dostarczona energia
67 masa dostarczonego węgla na godzinę
68 koszt z ostatniej godziny
69 koszt wyprodukowania 1MWh
70 wymagana predkość rusztu
71 prędkość lewego rusztu
72 prędkość prawego rusztu
73 maksymalna predkość rusztu
76 zadany stopień otwarcia strefy podmuchowej
77 stopień otwarcia strefy podmuchowej - lewa strona
78 stopień otwarcia strefy podmuchowej - prawa strona
80 wymagana wysokość warstwownicy
81 wysokość lewej warstwownicy + prześwit
82 prześwit lewej warstwownicy
83 wysokość lewej warstwy - lewa strona
84 wysokość lewej warstwy - prawa strona
85 wysokość prawej warstownicy + prześwit
86 prześwit prawej warstwownicy
87 wysokość prawej warstwy - lewa strona
88 wysokość prawej warstwy - prawa strona
90 współczynnik efektywności pracy kotła
91 stosunek: wysterowanie falownika podmuchu / objętosc węgla dostarczonego do kotła
92 stosunek: wysterowanie falownika podmuchu / wydajność kotła
97 Stan wejść logicznych 1-4
98 Stan wejść logicznych 5-8

Panele wyświetlaczy

moc kotła sprawność kotła
prędkość lewego rusztu/wysokość lewej warstwownicy / prędkość lewego rusztu/wysokość lewej warstwownicy odchyłka prędkości prawego rusztu/wysokości prawej warstwownicy / odchyłka prędkości prawego rusztu/wysokości prawej warstwownicy

Paczki

numer minimalna wartość maksymalna wartość domyślna wartość opis
00 70 150 130 zadana temperatura wody wyjściowej

Wartości stałe

numer minimalna wartość maksymalna wartość domyślna wartość opis
16 0,0 100,0 20,0 minimalne wysterowanie falownika rusztu przy pracy dwustanowej
17 0,0 100,0 55,0 maksymalne wysterowanie falownika rusztu przy pracy dwustanowej
18 0 180 90 wypełnienie wysterowania rusztu
19 0,0 10,0 0,0 amplituda oscylacji; 0 = oscylacja wyłączona
24 50,0 150,0 100,0 względny strumień powietrza podmuchowego dla m3 węgla
26 40,0 100,0 95,0 graniczna wartość względnego strumienia powietrza - minimum
27 50,0 150,0 100,0 względny strumień powietrza podmuchowego dla 4m3 węgla
28 100,0 160,0 105,0 graniczna wartość względnego strumienia powietrza - maksimum
42 0,0 7,0 5,0 górna granica korekty powietrza podmuchowego od wysterowania wyciągu
60 15 70 40 czas przebywania węgla w kotle
61 0,500 1,300 0,720 masa nasypowa węgla
62 15,00 30,00 21,00 wartość opałowa
63 80,0 200,0 100,0 cena węgla
82 0,0 20,0 0,0 prześwit warstwownicy - lewa strona
86 0,0 20,0 0,0 prześwit warstwownicy - prawa strona
98 0 9999 0 kod dostępu

Wejścia analogowe

numer opis
01 grubość warstwy - lewy ruszt - lewa strona (0..20mA)
02 grubość warstwy - lewy ruszt - prawa strona (0..20mA)
03 grubość warstwy - prawy ruszt - lewa strona (0..20mA)
04 grubość warstwy - prawy ruszt - prawa strona (0..20mA)
05 zadajnik prądowy falowników rusztu (0..20mA)
06 zadajnik prądowy falowników podmuchu (0..20mA)
07 przepływ wody przez kocioł (4..20mA)
08 położenie strefy - lewa strona (4..20mA)
09 położenie strefy - prawa strona (4..20mA)
10 rezerwa (0..200°C)
11 temperatura wody przed kotłem (0..200°C)
12 temperatura wody za kotłem (0..200°C)

Wejścia logiczne

numer opis
01 praca automatyczna
02 synchronizacja
03 zwora ruszt w automacie (stan dotychczasowy)
04 zwora ruszt w pracy dwustanowej
05 posuw lewego rusztu
06 posuw prawego rusztu
07 kontrola sygnalizacji
08 kasowanie sygnalizacji

Wyjścia analogowe

numer opis
01 rezerwa
02 wysterowanie falownika podmuchu
03 wysterowanie falownika rusztu

Wyjścia przekaźnikowe

numer opis
01 praca automatyczna
02 otwieranie strefy strona lewa
03 zamykanie strefy strona lewa
04 otwieranie strefy strona prawa
05 zamykanie strefy strona prawa
06 koniec zakresu współczynnikow do analizy
07 sygnalizacja synchronizacji
08 sygnalizacja analizy
09 sygnalizacja wyjścia z zakresu temperatury lub mocy kotła
10 rezerwa
11 Praca rusztu w trybie szybkim
12 zakłócenie pracy kotła
13 rezerwa
14 rezerwa
15 rezerwa
16 buczek
17 rezerwa

Instrukcja obsługi regulatora Z-Elektronik
Instrukcja obsługi panelu blokad
Deklaracja zgodności CE regulatora Z-Elektronik

Automatically generated by DOCGEN on 2017.09.28 14:26:21
based on /var/szarp/programy/trunk/swidnik/wr/2305/1001/koczwyk.c