Схема автоматизации котельной

Поддержание в заданных пределах температуры воды на выходе из котла, регулирование подачи воздуха, регулирование разрежения в топке — все эти функции обеспечивает автоматика регулирования, которое может выполняться в двух режимах: совместно с общекотельным устройством регулирования и без него. Выбор режима регулирования осуществляется переключателем — «Работа с общекотельным устройством». При работе без общекотельного устройства датчиком в системе регулирования является контактный манометрический термометр. Если температура горячей воды находится в интервале между нижним и верхним регулируемыми значениями, газ к горелке поступает через два клапана: «большого» и «малого» горения. Заслонки на воздухопроводе и газоходе полностью открыты. В этом случае горелки котла работают со 100%-нойтепловой мощностью. Температура горячей воды при этом повышается. При достижении верхнего регулируемого уровня температуры происходит замыкание контакта манометрического термометра и электрическое питание электромагнитного клапана «большого» горения отключается. Тепловая мощность горелки снижается при этом до 40%. Одновременно с отключением клапана «большого» горения срабатывают электрические исполнительные механизмы типа ЭИМ 1, перекрывая частично воздуховод и газоход, т. е. обеспечивая необходимые расход воздуха и разрежение в топке.

11. Автоматика систем безопасности. Приведем параметры работы котла, по которым осуществляется его защита, и используемые при этом датчики:

• температура горячей воды — электроконтактный манометрический термометр типа ТПГ-СК;

• давление газа — датчик верхнего уровня (электроконтактный манометр ЭКМ-IV с датчиком-реле давлениятипа ДД-06−11 К) и датчик нижнего уровня (датчик-реле давлениятипа ДД-06−11 К);

• давление воздуха — датчик-реле напора типа ДН-250−11К;

• разрежение в топке — датчик-реле тяги типа ДТ-40−11К;

• давление воды — электроконтактный манометр типа ЭКМ-IV;

• погасание пламени — контрольный электрод типа КЭ. При срабатывании датчиков, контролирующих параметры безопасности, а также при исчезновении напряжения питания исполнительные реле обесточиваются, разрывая цепи питания электромагнитных клапанов «большого» и «малого» горения, и подача газа к котлу прекращается. Одновременно загораются световое табло Т1 — «Авария» и сигнальная лампа первопричины аварии, замыкается цепь питания звукового сигнала. Звуковой сигнал отключают нажатием кнопки КЗ — «Отключение звуковой сигнализации». После сброса сигнализации и остановочной вентиляции комплект вновь готов к работе, но его запуск возможен только с помощью кнопки К1 «Пуск», а не дистанционно.

12. Управление работой котельного агрегата с помощью программно-технического комплекса

Структурная схема систем управления. Современные котельные и тепловые электрические станции оснащены разными автоматическими системами управления технологическими процессами (АСУ ТП), различающимися структурой, техническими средствами и выполняемыми функциями. Рассмотрим в качестве примера АСУ горелочными устройствами котельного агрегата. Объектом управления являются горелочные устройства котельного агрегата. Четыре горелки расположены на фронтальной стене в два яруса. К каждой горелке подведены газ и воздух с помощью трубопроводов, снабженных задвижками с электроприводами. Горелки оснащены ЗЗУ факелов запальника и основного факела. Розжиг горелок и их выключение проводятся с заданной очередностью. Операции по управлению арматурой и ЗЗУ выполняются в последовательности, определенной технологическим регламентом. Система выполняет в автоматизированном режиме совокупность информационно-вычислительных и управляющих функций. Информационно-вычислительные функции:

• информация о ходе технологического процесса и состоянии оборудования (режимы управления, положение арматуры и др.);

• сигнализация о нарушениях технологического процесса. Информация о работе оборудования выводится на средстваотображения автоматически или по запросу машиниста котла. Применяется следующий принцип представления информации: сначала выдается групповой сигнал о появлении нарушения, а затем (после вызова видеокадра с нарушением) указывается место и характер нарушения на вызванном видеокадре. Управляющие функции АСУ ТП:

• программное логическое управление технологическими операциями по розжигу и управлению горелок;

• автоматическая защита и блокировка;

• дистанционное управление исполнительными механизмами (ИМ) с автоматизированного рабочего места (АРМ) на блочном щите управления (БЩУ) с помощью функциональной клавиатуры (ФК);

• управление ИМ с местных щитов управления (МЩУ), индивидуальных для каждой горелки.Рис. 7Структурная схема автоматической системы управления АСУ ТП: ПЭВМ — персональная электронно-вычислительная машина; ТСМ — программируемый логический контроллер; ТСА — блок ввода аналоговых сигналов от аналоговых датчиков ДА; КУС — релейный блок (преобразователь сигналов); АРМ — автоматизированное рабочее место; БЩУ — блочный щит управления; ФК — функциональная клавиатура; ДД — дискретный датчик; МЩУ — местные щиты управления; ИМ — исполнительный механизм

Структурная схема автоматической системы управления АСУ ТП, приведенная на рис. 7, содержит:

• АРМ машиниста на БЩУ, выполненной на базе ПЭВМ, снабженной ФК;

• программируемый логический контроллер (микропроцессорный регулятор) (в схеме указан контроллер ТСМ-51);

• релейные блоки КУС, служащие для преобразования сигналов с напряжением 220 В, формируемых конечными выключателями ИМ, в сигналы с напряжением 24 В, поступающие на входы в контроллеры, а также для преобразования выходных сигналов контроллеров с напряжением 24 В в сигналы с напряжением 220 В, подаваемые на входы магнитных пускателей электродвигателей задвижек;

• МЩУ, предназначенные для управления ИМ горелок по месту. Контроллер ТСМ-51 имеет сравнительно небольшую информационную мощность, поэтому и используется в данной схеме для управления работой только двух горелок. Если котельный агрегат снабжен четырьмя горелками, то для их управления необходимо иметь два контроллера и т. д.Контроллеры объединены между собой и ПЭВМ линией связи. Сигналы в систему поступают от аналоговых датчиков типа ДА (указатели положения шиберов на воздушных линиях горелок) и дискретных датчиков типа ДД (конечные выключатели, датчики наличия факела).Заключение

При автоматизации котельной автоматизируются все основные и вспомогательные технологические процессы. Это ведет к освобождению обслуживающего персонала от необходимости регулировать эти процессы вручную. Внедрение специальных автоматических устройств способствует безаварийной работе оборудования, исключая случаи травматизма, предупреждая загрязнение атмосферного воздуха. В последние годы все больше внимания уделяется вопросам комплексной автоматизации промышленных котельных.

Список литературы

Устройство и эксплуатация оборудования газомазутных котельных Б. А. Соколов, Москва, 2007

Регулирование и автоматизация паровых котлов Д. Я. Кузьменко, Москва 1978