Большинство водогрейных котлов промышленных и муниципальных котельных, работающих на угле, в настоящее время оснащены устаревшими системами управления. Топливо и электроэнергия, потребляемые котлоагрегатами, расходуются не оптимально, что связано с суточными (технологическими) колебаниями потребления теплоносителя (горячей воды). Около 60% электроэнергии собственных нужд котельных потребляют тягодутьевые машины — вентиляторы и дымососы. Практически на всех котлах применяется нерегулируемый асинхронный электропривод, регулирование расхода воздуха и разряжения в топке осуществляется изменением положения заслонок направляющих аппаратов с центрального пульта, а контроль технологических параметров работы котла — с помощью регистрирующих вторичных приборов. При таком способе регулирования потоков воздуха и отходящих газов (дыма) потери на дросселирование достигают 70%. Кроме этого, при эксплуатации котлов в связи с изменением параметров воздуховодов и дымоходов, топок котлов и свойств топлива устанавливаемые по наладочным технологическим картам режимы отличаются от оптимальных, что вызывает перерасход топлива.
На существующих угольных котлоагрегатах, как правило, отсутствует оперативный контроль содержания кислорода в отходящих газах, процесс сжигания топлива ведется с избытком воздуха. При этом содержание О2 в отходящих газах находится в пределах 8-10%, хотя в большинстве случаев достаточно 2-3%. Работа котлов с избытком воздуха также является источником энергопотерь на котельных установках.
Для повышения эффективности функционирования угольных котельных авторами предлагается применение для управления ими современных АСУ ТП [1]. Важнейшими элементами таких систем являются подсистемы оптимального управления тягодутьевыми трактами водогрейных котлов, позволяющие существенно (на 30-40%) снизить потребление электрической энергии асинхронными двигателями вентиляторов и дымососов, а также обеспечить рациональный расход топлива при полном его сжигании (экономить от 2 до 5% угля). Система автоматического управления тягодутьевым трактом (САУ ТДТ) котла представлена на рис. 1.