Если печь работает при фиксированной температуре, давление будет изменяться в зависимости от массового расхода дымовых газов и скорости подачи топлива. Поскольку высокотемпературные газы выбрасываются на уровень выше входящего воздуха, возникает отрицательное давление. Это приведет к утечке окружающего воздуха в печь, снижению температуры и увеличению энергии, необходимой для нагрева лишнего воздуха. В печах, в которых присутствуют летучие газы, требуется небольшое отрицательное давление, чтобы исключить риск утечки опасных газов.

В печах используются четыре типа тяговых систем; естественная, искусственная, принудительная и уравновешенная тяга. Естественная тяга, также называемая эффектом дымохода, заключается в том, что горячие газы поднимаются через дымовую трубу, создавая вакуум, который втягивает новый воздух в топку. Искусственная тяга — это когда вентилятор вытягивает воздух из дымовой трубы, а при принудительной тяге вентилятор нагнетает воздух в топку. Сочетание использования вентиляторов с принудительной и принудительной тягой называется уравновешенной тягой. Поток воздуха можно контролировать, регулируя скорость вытяжных вентиляторов или демпфируя выходящие дымовые газы.

Измерение давления полезно не только для контроля тяги, но и для контроля всего процесса сгорания. Давление коррелирует с уровнями O2, а производная давления — с пиками CO. Измерение давления не чувствительно к размещению датчика, как измерение температуры, поскольку температуры могут различаться локально. Для той же цели можно использовать и температуру в камере сгорания, поскольку измерения коррелируют, но дают относительно локальное изображение. Задача состоит в том, чтобы отфильтровать колебания давления, вызванные изменением условий эксплуатации.

Контроль топлива

В статьях сайта упоминались наиболее распространенные методы обращения с топливом. Каждая система подачи топлива нуждается в специальных управляющих сигналах для работы таким образом, чтобы достичь оптимальной производительности котла. Эти контроллеры обычно довольно просты по конструкции, но немного различаются по сложности в зависимости от типа топлива.

Для систем, работающих на газообразном топливе, основным параметром является расход, который регулируется клапанами. Измеряя скорость потока через эти клапаны, можно очень точно контролировать количество энергии, подаваемой в котел. Другими параметрами, влияющими на систему управления, являются, например, давление в трубе подачи газа. Газ, как правило, не хранится на месте, а подается по трубопроводным сетям. Чтобы гарантировать правильное давление газа, подаваемого в горелку, могут потребоваться регуляторы давления или усилители давления для уменьшения или увеличения давления соответственно.

Для жидкого топлива управление несколько сложнее. В большинстве случаев жидкое топливо хранится в цистернах на месте, а оттуда перекачивается на горелку. Для обеспечения удовлетворительной работы горелки топливо необходимо подавать под определенным давлением. Поэтому топливные насосы должны управляться в сочетании с клапанами для поддержания этого давления топлива. В зависимости от типа используемого топлива может потребоваться дополнительный контроль. Например, при использовании жидкого топлива необходимо контролировать температуру масла. Тяжелые масла требуют предварительного нагрева и должны поддерживаться при определенной температуре для достижения оптимальных характеристик. Температура всех масел должна контролироваться, чтобы гарантировать, что она поддерживается ниже температуры вспышки конкретного используемого масла.

Из-за различных способов обращения с твердым топливом в горелках средства управления также могут несколько различаться. Функциональные принципы наиболее распространенных конструкций, то есть топки с недоподачей и избыточной подачей, измельчители и псевдоожиженный слой, были описаны в других статьях сайта, и именно эти конструкции будут рассмотрены с точки зрения управления.

Все топки предназначены для подачи твердого топлива на решетку, где оно подвергается воздействию тепла и воздуха и, следовательно, сгорает. Различные конструкции топки различаются главным образом способом подачи топлива в горелку. В топках с нижней подачей один или несколько приводов перемещают топливо из бункера в реторту, откуда оно затем поступает на решетки с обеих сторон. В топках с массовой подачей заслонка регулирует количество топлива, которое может поступать из бункера на решетку. Эти ворота могут управляться как вручную, так и с помощью компьютера. Количество и скорость подачи топлива в топки разбрасывателя регулируются регулировкой скорости привода распределителя. Во всех этих конструкциях топливо падает на решетку, где сгорает при движении по решетке.

Топливо можно перемещать с помощью движущихся решеток или вибрационных решеток. Таким образом, с точки зрения управления можно считать, что стокерные системы имеют две контролируемые переменные; количество топлива, подаваемого в горелку, и движение колосника. В измельчителях и системах с псевдоожиженным слоем контролируемым параметром является количество топлива, подаваемого в систему. Для обнаружения каких-либо нарушений в топливном слое в топочных котлах могут быть установлены счетчики, а сигнал используется в качестве обратной связи с исполнительным механизмом подачи. Другие возможности определения глубины и обнаружения неровностей включают видеонаблюдение, ИК-камеры и анализ изображений. Эти методы объясняются в следующих статьях. Измерить расход газообразного и жидкого топлива достаточно просто с помощью расходомеров. Для твердого топлива используются другие методы измерения расхода топлива, они описаны в следующих статьях сайта.

Контроль давления воздуха в процессе горения в котельных. Контроль топлива