Автоматика управления ТТ котлами своими руками

Почитал статью. ИМХО, для целей контроля кислорода этот принцип не подходит. Слишком узкий рабочий диапазон, нелинейность, зависимость тока ионизации от режимов горения. В общем, ИМХО, бесперспективна затея использовать этот датчик в качестве измерительного. Лишь как пороговый возможно.

 

Ну так нужно отклонять расход ВВ до уровня макасимальной ионизации, т. е до альфы=1 и вправо вернуть, не?

 

Если следить только за избытком, то возможно и так, но ведь не стоит забывать и про другие параметры. А именно выбросы СО.
К тому же, изменение альфы от 1 до 1,6 (содержание О2 от 0% до 8 %) сопровождается ухудшением КПД всего на 1,5%.
Зато качество сжигания улучшается кардинально.
То есть, я хочу сказать, гоняться за супер низкими альфами не имеет большого смысла.

 

Здравствуйте, Igrek1977!
Интересная статья, спасибо!
Но там рассматривается метано-воздушная смесь, "идеальное" топливо.
Добавки некоторых металлов с низким потенциалом ионизации (прежде всего, цезия) чрезвычайно сильно повышают электропроводность плазмы. Уголь - это растительное топливо, собравшее в себя при жизни самые различные минеральные добавки. Не уверен, что для угля этот способ измерения альфы будет полезен.

 

Пороговая лямбда в в авто, ещё уже диапазон, Для газовых горелок, есть с подстройками +/-.
Режим горения допустим схож с газовой горелкой, Меняем расход, факел при этом всегда есть.
Вопрос в разном составе топлива (многочисленные примеси в ТТ котле).

Ещё мысли?

 

Вот пример самодельного, можно вместо порога вытащить на операционник и на вход в контролер. потом делать рабочий корридор

 

Да, но она не применяется для контроля уровня кислорода в дымогазах ТТ котлов. Диапазон слишком узкий. А уровень колебаний кислорода в дымогазах ТТ котлов гораздо шире, чем в составе топливной смеси для ДВС. И газовый котел тоже как пример мало подходит.
Хотя, конечно, какую-то пользу от такого датчика все же можно извлечь.
Но надеяться, что им можно будет измерять точно уровни кислорода, ИМХО, пустое.

 

В общем надо определяться о целях и потом двигаться к чему нибудь.
В общем вот выборка:

Результаты выполненного анализа возможности эффективного использования информации о составе продуктов сгорания сводятся к следующим тезисам:

1. Измерение концентрации диоксида углерода ни само по себе, ни в совокупности с другими измерениями не может эффективно служить задаче управления качеством сжигания топлива. Именно в требуемом диапазоне регулирования α =1,05…1,10 оно дает максимальные ошибки, как в силу сильной зависимости от соотношения С/Н в топливе, так и в связи с искажающим влиянием химнедожога.
2. Концентрация избыточного кислорода, даже измеренная с помощью циркониевого датчика, определяет избыток воздуха в точке измерения, но не дает объективной информации о полноте сгорания. Тем не менее, надежная и чувствительная система управления с О2-корректирующим контуром в сочетании с предварительно определенной оптимальной кривой «нагрузка-О2» позволяет экономить 2…4 % топлива в годовом исчислении.
3. Информация о концентрации оксида углерода, являясь показателем полноты сгорания, не дает возможности судить о коэффициенте избытка воздуха. Такие системы могут найти ограниченное применение на крупных энергетических агрегатах при условии постоянства характеристик топлива и слабо переменных режимах работы агрегатов.
4. Наиболее объективный результат измерения коэффициента избытка воздуха в продуктах сгорания может быть получен на основе совместной обработки информации о концентрации кислорода и продуктов химнедожога в отходящих газах. Эта информация является необходимой для оценки не только полноты, но и экологических характеристик сжигания топлива.

Хочется услышать мысли.

 

Да и не нужно пытаться это делать.
Хороший газоанализатор стоил раньше за 100 тыс. руб. Это докризисные данные. Даже в российских приборах используются лучшие в мире английские электрохимические ячейки, стало быть, и они на 40% подорожали. Солидный завод-изготовитель котлов может себе позволить купить один такой анализатор, но встраивать его в серийное изделие - это безумие. Да это и невозможно. Электрохимическую ячейку после того, как она измерила концентрацию своего газа, нужно продувать чистым воздухорм десяток минут, пока она "прийдет в себя". Постоянный оперативный контроль тут исключен. А значит, эту контрольную функцию нужно возложить на производителя котла, спрашивать с него, и не париться доморощенным контролем.

 

"Постоянный оперативный контроль тут исключен"
А вот такая штука для малых.
Вот пример в промышлености
http://www.kb-agava.ru/products_kakg.shtml

Корректор-анализатор качества горения КАКГ-1 предназначен для непрерывного измерения твердоэлектролитным датчиком концентрации свободного кислорода, температуры дымовых газов и дутьевого воздуха, тепловой нагрузки; расчёта КПД горения и автоматического корректирования соотношения "топливо-воздух" с целью экономии топлива и снижения выбросов вредных веществ в атмосферу. Наиболее целесообразно его использование в системах автоматического контроля и оптимального регулирования процессов сжигания топлива в котлоагрегатах и промышленных печах малой мощности, работающих на различных видах топлива: газообразном, жидком или твердом.

 

Хотя цена уфффф

Корректор анализатор качества сжигания топлива КАКГ-1 от 75048р

 

За 75 тыров это может быть и вполне приличным изделием.

 

В идеале, измерять нужно как кислород, так и оксид углерода. Уровень СО гораздо раньше начинает показывать о сваливании режима горения в недожог, чем уровень кислорода.
Правда, мои наблюдения касаются только пеллетных горелок, дрова не сжигал.

Датчик ионизации мог бы найти применение как некий контрольный указатель. Настраиваем горение по промышленному газоанализатору, фиксируем показания датчика ионизации и используем их в последующем контроле/регулировке качества горения.

 

Электрохимические сенсоры должны уступить место сенсорам на твердых электролитах.
Вот, к примеру - https://www.platan.ru/cgi-bin/qwery.pl/id=284096804
Срок службы 10 лет против 2 у лучших электрохимических сенсоров.
В моем английском газоанализаторе Kane 425 сенсор кислорода сдох. Проработал чуть более двух лет.

 

На угле вообще нужно следить только за СО. Все другие методики лукавые. Производитель или действительно полностью дожигает уголь в своих котлах (это видно даже по чистоте дымовых газов), либо сочиняет себе кучу отмазкок, почему у него при таком явном свинстве "КПД 95%".