И сигнализация
Особенности технологического процесса, в котором участвуют КУ, накладывают определенные требования на задачу управления ими. Главной из особенностей, отличающих котел-утилизатор от обычных промышленных котлов, является то, что ведущим регулируемым параметром является не выработка пара, которая определяет расход необходимой энергий топлива, а количество энергии, вносимой потоком отходящих технологических газов и определяющей выработку пара как реакцию котла-утилизатора на режим тепловой работы, задаваемый технологическим агрегатом. В обычных топочных котлах управляют расходом топлива и воздуха и добиваются получения таких объема и температуры газов в конце топки, которые позволяют образовать пар необходимого качества и в необходимом количестве. В котлах-утилизаторах наоборот, расход и температура газа заданы; следует обеспечить выработку пара заданного качества в заданных условиях; количество же пара соответствует энергии, отданной рабочему телу (воде) отходящими от технологических агрегатов газами. Таким образом, управление котлом-утилизатором состоит в том, чтобы обеспечить надежную утилизацию теплоты отходящих газов технологической установки путем образования соответствующего количества пара заданных параметров (давления и температуры перегрева) [15].
Теплотехнический контроль за работой котла-утилизатора и оборудования осуществляется с помощью показывающих и самопишущих приборов, действующих автоматически. Приборы ведут непрерывный контроль процессов, протекающих в утилизационной установке, или же подключаются к объекту измерения обслуживающим персоналом или информационно-вычислительной машиной. Приборы теплотехнического контроля размещают на панелях, щитах управления по возможности удобно для наблюдения и обслуживания [1].
Котел-утилизатор оснащается средствами контроля и управления, обеспечивающими выполнение требований «Методических указаний по объему технологических измерений, сигнализации и автоматического регулирования на тепловых электростанциях с ПТУ, оснащенных АСУ ТП» РД 153-34.1-35.104-2001.
СКУ котел-утилизатор по функциональному признаку разбивается на следующие подсистемы:
1) технологических защит;
2) дистанционного управления и технологических блокировок;
3) автоматического регулирования;
Для реализации вышеперечисленных функций СКУ используются современные средства измерения и исполнительные устройства. Решение функциональных и логических задач возлагается на программно-технический комплекс на базе микропроцессорных устройств.
Система технологических защит и блокировок КУ реализована в составе управляющей системы установки, выполнена независимой от других систем управления и имеет перед ними приоритет.
Защита и ее аварийная сигнализация автоматически вводятся в работу при появлении признака ввода и, независимо от наличия этого признака, остаются в этом состоянии до появлении признака вывода, после чего они автоматически выводятся.
При появлении признаков ввода и вывода приоритет отдается признаку вывода. Каждый параметр, участвующий в формировании признаков ввода-вывода технологических защит, может быть получен как с входа контроллера, так и по сети из других контроллеров.
Величины уставок и выдержек времени уточняются при наладке.
Алгоритм отдельной защиты состоит из необходимого количества независимых каналов контроля измеряемой величины, логической схемы получения сигнала защиты, формирования команд на исполнительные устройства, сигнализации и фиксации срабатывания и ввода-вывода.
В котле-утилизаторе КУЦМ-25 40 предусматриваются следующие защиты:
1) при пуске воды из КУ – до нижнего предельного уровня.
2) при перепитке КУ водой до верхнего предельного уровня.
Верхний предельный уровень воды в барабане устанавливается в процессе наладки КУ.При наладке водой до верхнего предельного уровня открывается вентиль аварийного слива.
При последующем снижении уровня – аварийный слив закрывается; при продолжении повышения уровня – при полностью открытом аварийном сливе – срабатывает аварийная защита.
При повышении температуры подшипников питательного насоса или дымососа до 600С включается резервный механизм и отключается работающий.
При отсутствии резервного – срабатывает защита.
При срабатываний защит производится отключение КУ.
При этом необходимо выполнить все мероприятия по аварийному останову печи и, в необходимых случаях, по ее опорожнению от плава.
Во всех случаях срабатывания защиты подается световой сигнал и звучит сирена.
Технологические блокировки выполняют в заданной последовательности ряд операций при пусках и остановках механизмов утилизационной установки, а так же в случаях срабатывания технологической защиты. Электрические блокировки исключают неправильные операции при обслуживании утилизационной установки, обеспечивают отключение в необходимой последовательности оборудования при возникновении аварии.
Для предотвращения нарушений установленной последовательности запуска и останова отдельных механизмов, а так же предотвращения аварийных ситуаций, предусматривается следующие электрические блокировки.
При аварийном отклонении работающего питательного насоса включается резервный; в случае отказа включения резервного насоса, происходит отклонение печи по топливу и дутью.
При аварийном понижении уровня воды ниже нижнего допустимого уровня, печь отключается по топливу и дутью.
Устройства технологической сигнализации информируют дежурный персонал о состоянии оборудования (в работе, остановлено и т.п.), предупреждают о приближении параметра к опасному значению, сообщают о возникновении аварийного состояния котла-утилизатора и его оборудования. Применяются звуковая и световая сигнализация[4].
Щиты КИП и А устанавливаются в производственных и специальных щитовых помещениях с температурой окружающего воздуха от - 35 до +50 С. При компоновке необходимо обращать внимание на эстетику внешнего вида проектируемого щита. Средства автоматизации и аппаратуры управления компонуются функциональными группами в порядке хода технологического процесса. Аппаратуру на панелях располагают так, чтобы дежурному персоналу было удобно наблюдать по показаниям приборов за технологическим процессом.
Работа КУ должна сопровождаться подачей сигналов на щите КУ [8]:
- световые сигналы;
- включение и снятие блокировок;
- состояние электродвигателей насосов и дымососов;
- положение задвижек;
- световые сигналы и звучание сирены;
- аварийные отключения электродвигателей;
- предельные отклонения уровня воды в барабане;
- чрезмерный нагрев подшипников питательного насоса;
- чрезмерный нагрев подшипников дымососа;
- повышение температуры газа;
- высокое давление в барабане;
- уменьшение давления питательной воды;
- отсутствие расхода в экономайзере технической воды.
Звуковой и световой сигналы на щите печи:
- остановка котла-утилизатора;
- оповещение о готовности котла-утилизатора к пуску.
Эксплуатация котлов должна обеспечивать надежную и эффективную выработку пара требуемых параметров и безопасные условия труда персонала. Для выполнения этих требований эксплуатация должна вестись в точном соответствии с законоположениями, правилами, нормами и руководящими указаниями, в частности, в соответствии с "Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов" Госгортехнадзора, "Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей", "Правилами технической эксплуатации теплоиспользующих установок и тепловых сетей" [1].
Технологические защиты, блокировки и сигнализация, введенные в постоянную эксплуатацию, должны быть включены в течение всего времени работы оборудования, на которых они установлены. Ввод технологических защит должен производиться автоматически.
Вывод из работы технологических защит, обеспечивающих взрывобезопасность, на работающем оборудовании запрещается.
Вывод из работы других технологических защит, а также технологических блокировок и сигнализации на работающем оборудовании разрешается только в дневное время и не более одной защиты, блокировки или сигнализации одновременно в случаях:
- необходимости отключения, обусловленной производственной инструкцией; очевидной неисправности или отказа;
- периодической проверки согласно графику, утвержденному главным инженером (техническим директором).