Автоматизация котельной
Автоматизация котельной может быть полной, при которой оборудование управляется дистанционно с помощью приборов, аппаратов и других устройств, без участия человека, с центрального щита путем телемеханизации. Комплексная автоматизация предусматривает САР основного оборудования и наличие постоянного обслуживающего персонала. Иногда применяется частичная автоматизация, когда САР используют только для некоторых видов оборудования. Степень автоматизации котельной определяется путем технико - экономических расчетов. При осуществлении любой степени автоматизации обязательно соблюдение требований Госгортехнадзора к котлам разной производительности, давления и температуры. По этим требованиям ряд приборов являются обязательными, некоторые из них должны быть дублированы.
Исходя из перечисленных выше задач и указаний все контрольно-измерительные приборы можно разделить на пять групп, предназначенных для измерения:
- расхода пара, воды, топлива, иногда воздуха, дымовых газов;
- давлений пара, воды, газа, мазута, воздуха и для измерения разрежения в элементах и газоходах котла и вспомогательного оборудования;
- температур пара, воды, топлива, воздуха и дымовых газов;
- уровня воды в барабане котла, циклонах, баках, деаэраторах, уровня топлива в бункерах и других емкостях;
- качественного состава дымовых газов, пара и воды.
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| ПУ. ПМ. 01. 13. 02. 02. 2016. С359. 000. ПЗ |
Принципиальная схема теплового контроля работы котла со слоевой топкой.
К - котел; Т - топка; Э - водяной экономайзер; ПП - пароперегреватель; П - переключатель; контроль; 1 - разрежения; 2 - температуры; 3 - состава продуктов сгорания; 4, 5, 6 - давлений; 7, 8 - расхода.
Почти все контрольно-измерительные приборы состоят из воспринимающей части - датчика, передающей части и вторичного прибора, по которому отсчитывают измеряемую величину.
Вторичные контрольно-измерительные приборы могут быть указывающими, регистрирующими (самопишущими) и суммирующими (счетчиками). Для уменьшения числа вторичных приборов на тепловом щите часть величин собирают на один прибор с помощью переключателей; для ответственных величин на вторичном приборе отмечают красной чертой предельные допускаемые для данного агрегата значения (давления в барабане уровня воды и т. д.) их замеряют непрерывно. Принципиальная схема теплового контроля за работой парового котла со слоевой топкой показана на рис. 10.1.
Агрегат имеет: три точки измерения давления рабочего тела - питательной воды, пара в котле и в общей магистрали; две точки измерения расхода - питательной воды и пара;
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| ПУ. ПМ. 01. 13. 02. 02. 2016. С359. 000. ПЗ |
Измерения температур и разрежений объединены каждое на один вторичный прибор с помощью переключателя. Регистрируются температуры уходящих газов, пара, состав дымовых газов, количество воды и пара, и они же суммируются раздельно. На щите стоят три манометра, два расходомера, газоанализатор, гальванометр и тягомер с переключателями; там же установлены электроизмерительные приборы для контроля за работой электродвигателей и ключи управления. Кроме приборов, выведенных на щит управления, часто применяется местная установка контрольно - измерительных приборов: термометров для измерения температур воды, пара, мазута; манометров и вакуумметров для измерения давления и вакуума; различных тягомеров и газоанализаторов.
Структурная схема автоматизации работы комбинированного пароводогрейного котла
Автоматизация комбинированного котла осуществляется на базе электронно-механической системы авторегулирования с регуляторами типа РПИБ в сочетании с системой сигнализации тепловой защиты и системой блокировки, повышающей надежность эксплуатации агрегата Автоматическая система безопасности (защита) предназначена для контроля за основными теплотехническими параметрами котла и отключения его при отклонении этих параметров за пределы допустимых значений. Действие защиты сводится к отсечке топлива (мазута или газа), подаваемого в топку котла, что предотвращает развитие аварии.
В структурную схему регулятора РПИБ входят первичные приборы, регулирующие приборы и исполнительные механизмы.
Регулирующий прибор состоит из измерительного и электронного блоков, объединенных в одном корпусе. Исполнительный механизм, выполняемый в виде колонки дистанционного управления и электропривода с редуктором, размещается отдельно от регулирующего прибора и может управляться с помощью специального дистанционного управления.
Регулирующая аппаратура предназначена для реализации автоматических систем регулирования (АСР) различных технологических процессов, обеспечивает суммирование и компенсацию электрических сигналов, поступающих от первичных приборов (преобразователей сигналов), и усиление этих сигналов до значения, необходимого для управления пусковым устройством электрического исполнительного механизма.
При пуске комбинированного котла в работу особое внимание должно быть уделено проверке правильности установки и снятия заглушек на водоперепускных трубах и наружных трубопроводах парового контура. При нарушениях правильности установки заглушек для режима, в котором котел должен работать, возможны пережоги труб и аварийный выход котла из строя. Поэтому для обеспечения безопасной работы котла должна предусматриваться установка сигнализирующих приборов, подтверждающих правильность установки заглушек для каждого режима.
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| ПУ. ПМ. 01. 13. 02. 02. 2016. С359. 000. ПЗ |
Кроме автоматического регулирования работы комбинированных котлов при комплексной автоматизации котельных автоматизируется работа деаэраторов, аппаратуры химической водоподготовки, редукционных установок и т.п.
Защита оборудования
Для паровых котлов, предназначенных для сжигания газообразного или жидкого топлива, независимо от давления пара и производительности следует предусматривать устройства, автоматически прекращающие подачу топлива к горелкам при:
а) повышении или понижении давления газообразного топлива перед горелками;
б) понижении давления жидкого топлива перед горелками, кроме котлов, оборудованных ротационными горелками;
в) уменьшении разрежения в топке;
г) понижение давления воздуха перед горелками для котлов, оборудованных горелками с принудительной подачей воздуха;
д) погасании факелов горелок, отключение которых при работе котла не допускается;
е) повышении давления пара при работе котельных без постоянного обслуживающего персонала;
ж) повышении или понижении уровня воды в барабане;
и) неисправности цепей защиты, включая исчезновение напряжения, только для котельных второй категории.
Сигнализация
В котельных, работающих без постоянного обслуживающего персонала, на диспетчерский пункт должны выноситься сигналы (световые и звуковые):
неисправности оборудования, при этом в котельной фиксируется причина вызова;
сигнал срабатывания главного быстродействующего запорного клапана топливоснабжения котельной;
для котельных, работающих на газообразном топливе, при достижении загазованности помещения 10% от нижнего предела воспламеняемости природного газа.
В котельных с постоянным обслуживающим персоналом предусматривается светозвуковая сигнализация:
а) остановки котла (при срабатывании защиты);
б) причины срабатывания защиты;
в) понижения температуры и давления жидкого топлива в общем трубопроводе к котлам;
г) повышения или понижения давления газа;
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| ПУ. ПМ. 01. 13. 02. 02. 2016. С359. 000. ПЗ |
е) понижения или повышения давления воды в обратном трубопроводе тепловой сети;
ж) повышения или понижения уровня воды в баках (деаэраторных, аккумуляторных систем горячего водоснабжения, конденсатных, питательной, осветленной, декарбонизированной воды и т.п.), а также понижения уровня промывочной воды в баках;
и) повышения или понижения уровня жидкого топлива в резервуарах;
к) повышения температуры жидких присадок в резервуарах хранения;
л) неисправности оборудовании установок для снабжения котельных жидким топливом (при их эксплуатации без постоянного обслуживающего персонала);
м) повышения температуры подшипников электродвигателей и технологического оборудования при требовании заводов-изготовителей;
н) понижения величины рН в обрабатываемой воде (в схемах водоподготовки с подкислением);
о) понижения давления (разрежения) в деаэраторе.
Для водогрейных котлов при сжигании газообразного или жидкого топлива следует предусматривать устройства, автоматически прекращающие подачу топлива к горелкам при:
а) повышении или понижении давления газообразного топлива перед горелками;
б) понижении давления жидкого топлива перед горелками, кроме котлов, оборудованных ротационными горелками;
в) понижении давления воздуха перед горелками для котлов, оборудованных горелками с принудительной подачей воздуха;
г) уменьшении разрежения в топке;
д) погасании факелов горелок, отключение которых при работе котла не допускается:
е) повышении температуры воды на выходе из котла;
ж) повышении или понижении давления воды на выходе из котла;
з) неисправности цепей защиты, включая исчезновение напряжения, только для котельных второй категории.
| Змн. |
| Арк. |
| № докум. |
| Підпис |
| Дата |
| Арк. |
| ПУ. ПМ. 01. 13. 02. 02. 2016. С359. 000. ПЗ |
Краткая техническая характеристика
Котельного оборудования
Газоснабжение котельной осуществляется от наружного газопровода высокого давления, учет расхода газа паровыми котлами осуществляется при помощи газового счетчика и корректора СПГ-761.
Расход газа и его параметры высвечиваются на дисплее и записываются из архива корректора за любой необходимый промежуток времени.
Котел ДЕ-16-14ГМ оборудован горелкой ГМ-10 мощностью 10,0 гигакалорий.
Для управления и безопасной эксплуатации каждый котел оснащен комплектом автоматики безопасности и регулирования на базе контроллера Simatic S7-1200 фирмы Siemens.
Автоматика котла обеспечивает прекращение подачи топлива к горелкам в случае:
- отклонения давления газа от заданных параметров;
- отклонения давления воздуха от заданных параметров;
- уменьшения разрежения в топке котла;
- погасания факела горелки;
- неисправности аппаратуры автоматики безопасности;
- изменения уровня воды в барабане;
- повышения давление пара в барабане котла.
Контроль над основными параметрами котлоагрегатов производится при помощи показывающих приборов.
Управление основными параметрами котлов осуществляется дистанционно со щита контроля и управления.
Значения установок (параметров) срабатывания автоматики безопасности и средств сигнализации приведены в приложении.
Процесс работы котла полностью автоматизирован, автоматика безопасности, и регулирования полностью управляет процессом розжига и дальнейшей работой котла.
Вырабатываемый котлоагрегатами пар предназначен для отопления, горячего водоснабжения и на технологические нужды предприятия.
Удаление продуктов сгорания от котлов в котельной осуществляется через дымовую трубу.