Automātiska jūras palīgkatlu regulēšana

Mērķi un mērķi

Mūsdienu katlu automatizācijas sistēmas spēj garantēt iekārtu bez traucējumiem un efektīvu darbību bez operatora tiešas iejaukšanās. Cilvēka funkcijas tiek samazinātas līdz visa ierīču kompleksa veselības un parametru tiešsaistes uzraudzībai. Katlu mājas automatizācija atrisina šādus uzdevumus:

• Automātiska katlu iedarbināšana un apturēšana.
• Katla izejas regulēšana (kaskādes kontrole) atbilstoši norādītajiem primārajiem iestatījumiem.
• Palaišanas sūkņa vadība, dzesēšanas šķidruma līmeņa kontrole darba un patērētāja ķēdēs.
• Signalizācijas ierīču avārijas apstādināšana un aktivizēšana, ja sistēmas darbības vērtības pārsniedz noteiktās robežas.

  

Tvaika katlu automatizācijas sistēmu uzlabošana: to uzticamas darbības garantija

Tiek izskatīts jautājums par modernu automatizācijas sistēmu izmantošanu tvaika katlu darbībā, ar kuru palīdzību mēs kontrolējam visus tehnoloģiskā procesa faktorus. Tas notiek, izmērot katla agregātu darbības galvenos parametrus un savlaicīgi signalizējot par bojājumiem katla sistēmā. Tādējādi mēs nodrošinām ilgtermiņa un bez traucējumiem katlu māju darbību, kā arī paaugstinām tehniskā personāla drošību.

Avārijas situāciju skaita samazināšana tvaika katlu darbības laikā ir viens no galvenajiem uzdevumiem, pie kura risināšanas strādā daudzu uzņēmumu speciālisti. Visa tvaika katlu diagnostikas un darbības uzraudzības pieredze liecina par savlaicīgas un nekvalitatīvas katlu tehniskā stāvokļa diagnostikas bīstamību. Kad vadības trūkumi ir saistīti ar tvaika katlu darbības noteikumu pārkāpumiem, tad daudzos gadījumos tas izraisa negadījumus un sprādzienus [1].

Ja uzskaitīsim galvenos avāriju cēloņus tvaika katlos, tad mums tiks parādīts šāds saraksts: ūdens līmeņa pazemināšanās, standarta spiediena pārsniegšana, ūdens režīma pārkāpums, defekti, kas radušies ražošanas laikā un remonts.

Ārkārtas situācijās ir svarīgi ievērot tehnoloģisko darbību secību. Piemēram, ūdens līmeņa pazemināšanās gadījumā katlā apkopes personālam jāveic šādas darbības: 1) jāatslēdz degvielas padeve, 2) jāizslēdz krāsns aerācija, izslēdzot dūmu nosūcēju un ventilators, 3) pārtrauc pūšanu, 4) pārtrauc katla barošanu, izslēdzot padeves līnijas vārstu, 5) aizver katla tvaika slēgvārstu (GPZ). Katla papildināšana ir stingri aizliegta. Katla piepildīšanu ar ūdeni, lai noteiktu iespējamos bojājumus, kad ūdens līmenis pazeminās, un katla cilindru atdzesē līdz apkārtējai temperatūrai, var veikt tikai pēc katlu telpas galvas pavēles. Kāda ir neatļauta tvaika katla uzpildīšana ar ūdeni tā avārijas izlaišanas laikā? Ja ūdens līmenis nokrītas zem maksimāli pieļaujamā, sienas cauruļu dzesēšana no iekšpuses apstājas un to sildīšanas temperatūra ievērojami palielinās. Ja tajā pašā laikā ūdens tiek ievadīts katla sistēmā, tas uzreiz pārvērtīsies par tvaiku, izraisot strauju spiediena lēcienu, kas izraisīs eksploziju. Dažus tvaika katla eksplozijas gadījumus attēlo šāds skumjš saraksts.

Tātad 2020. gada 7. februārī Kazahstānas Republikā, Akselas ciemā, Tselinogradas apgabalā, atsevišķā ēkā - katlu telpā, notika katlu eksplozija.Rezultāts bija sienu sabrukšana un ugunsgrēks.

2020. gada 15. februārī Baltkrievijas Republikā, Logoiskas rajonā, Oktjabrskajas vidusskolas teritorijā, eksplodēja tvaika katls, nogalinot 24 gadus vecu vietējo iedzīvotāju.

2020. gada 20. septembrī pulksten 21.10 a / s Teploservice katlu mājā (Korenovsk, Krasnodar Territory), kas piegādā siltumu Centrālajai reģionālajai slimnīcai, Krasnodaras apgabala Korenovska rajonam, katls KSVa - 2.5G tika iznīcināts un sienas bija daļēji sabrukuši un katlu telpas jumts.

2020. gada 1. oktobrī Jakutas ciematā Batagay, Verhojanskas apgabalā, putupolistirola ražošanas ražošanas bāzē notika tvaika katla eksplozija, kuras rezultātā gāja bojā trīs cilvēki.

2020. gada 11. novembrī Kislovodskas pilsētā Ostrovska ielas 4. katlu telpā notika gāzes katla eksplozija.

Statistika rāda, ka sprādzieni notiek ar satraucošu konsekvenci. Kā jūs varat novērst ārkārtas situācijas? Pirmkārt, ir jāuzlabo tvaika un karstā ūdens katlu automatizācijas un aizsardzības sistēma.

Katlu automatizācijai jāatbilst šādām prasībām: 1) pietiekama vadības bloku skaita klātbūtne gāzes vārstu BKG blīvumam; 2) katlu degļu aizdedzes grupas pilnīga aizdedzes automatizācija; 3) progresīvāku automatizācijas sistēmu uzstādīšana būtu jāsaista ar esošajiem frekvences piedziņām, kas kontrolē dūmu nosūcējus un ventilatorus; 4) pārvaldības vienkāršība [3].

Piemēram, mēs iesakām organizēt katla sistēmas galveno vadību, izmantojot OWEN aprīkojumu. Analizējot ražošanas pieredzi, mēs varam teikt, ka OWEN uzņēmuma ieviesta programmējama loģiskā kontrollera PLC100 ieviešana ļauj īstenot šādus tvaika katlu automatizācijas uzdevumus (piemēram, PTVM-30 katliem): 1) viss katla aizdedzes process stingrā secībā (krāsns ventilācijas sākšana, gāzes vārstu blīvuma kontroles programmas sākšana, gāzes cauruļvada attīrīšanas uzsākšana, aizsardzības pārbaude, aizdedzes aizdedzes aizdedzināšana un aizdedzes grupas pirmais deglis pēc operatora signāla , aizdedzinot aizdedzi un aizdedzes grupas otro degli pēc operatora signāla, iededzot nākamos degļus, sildot katlu, darbinot katlu); 2) nepieciešamo aizsardzības elementu sērijveida savienojums; 3) drošības automatizācijas uzticamības uzraudzība; 4) datora atmiņā tiek novērsts katla bojājuma pamatcēlonis; 5) regulatoru, ieejas / izejas moduļu un programmējamā loģiskā kontrollera PLC stāvokļa uzraudzība, ar kuru palīdzību tiek vadīts katls; 6) ieslēgtu degļu skaita kontrole; 7) elektroniskā reģistratora darbība, lai kontrolētu iestatītos katla parametrus operatora datorā.

Ja mēs apsvērsim DKVR 10/13 tipa tvaika katla automatizācijas problēmu, tad, lai atrisinātu automatizācijas problēmas, ir jāizmanto sertificēti vietējie automatizācijas rīki, kuru pamatā ir Tecon US TKM410 kontrolieris. Sistēmas programmatūru ražotājs piegādā kā pilnu komplektu ar kontrolieri. Pašreizējās, kā arī arhivētās informācijas nodrošināšana tiek veikta operatora panelī V04. Visi automatizācijas rīki atrodas automatizētā operatora vietā (AWP) ShUK vairoga veidā (katla vadības skapis). Lai apkopotu informāciju mikroprocesora sistēmā, tiek izmantoti sadzīves sensori ar standarta diskrētiem un analogiem izejas signāliem. Sensori tiek izvēlēti izmaksu, precizitātes un uzticamības apsvērumu dēļ, un ērtākai lietošanai tie tiek ievietoti kopējā skapī. Vietējo gāzes, retināšanas, gaisa un līmeņa parametru kontroli veic ierīces, kas uzstādītas katla priekšpusē.

DE tipa tvaika katlu procesu drošības automatizācija (DE-4-14GM, DE-10-24GM, DE-6.5-14GM, DE-10-14GM, DE-16-14GM, DE-16-24GM, DE- 25-14GM, DE-25-24GM), kas paredzēti piesātināta un pārkarsēta tvaika ģenerēšanai, mēs iesakām būvēt, pamatojoties uz mikroprocesora ierīci (kontrolieri) AGAVA 6432.

AGAVA 6432 kontrolieris, darbojoties ar gāzi vai šķidru degvielu, saskaņā ar katla lietošanas instrukciju, federālajām normām un noteikumiem rūpnieciskās drošības jomā, Krievijas Federācijas un Muitas savienības tehniskajiem noteikumiem drošības jomā, nodrošina: 1) automātisku gāzes vārstu hermētiskuma pārbaudi, 2) gāzes katla degļa automātisku aizdedzi, 3) eļļas degļa pusautomātisku vai manuālu aizdedzi, 4) krāsns pēcavārijas ventilāciju vismaz 10 minūtes .

Degļa drošības izslēgšana notiek, kad tiek konstatēts viens no notikumiem: 1) gāzes spiediena palielināšanās / samazināšanās degļa priekšā; 2) šķidrās degvielas spiediena pazemināšana degļa priekšā; 3) gaisa spiediena pazemināšana degļa priekšā; 4) vakuuma pazemināšana krāsnī; 5) līmeņa paaugstināšanās katla bungā virs augšējā avārijas līmeņa; 6) līmeņa pazemināšana katla mucā zem zemākā avārijas līmeņa; 7) tvaika spiediena palielināšana katla bungā; degļa vai aizdedzes lāpas dzēšana; 9) dūmu nosūcēja izslēgšana; 10) ventilatora izslēgšana; 11) elektroapgādes pārtraukšana vai sprieguma zudums tālvadības un automātiskās vadības ierīcēs un mērinstrumentos.

Papildus visu obligāto aizsardzību ieviešanai automatizācija, kuras pamatā ir mikroprocesora ierīce AGAVA 6432 (kontrolieris), veic: 1) katla jaudas automātisku vienmērīgu regulēšanu atbilstoši tvaika spiedienam katla mucā vai gāzes spiedienam katls; 2) automātiska vienmērīga degvielas / gaisa attiecības kontrole, vadot ventilatora virzošo lāpstiņu piedziņu vai ventilatora motora mainīgas frekvences piedziņu; 3) automātiska vienmērīga vakuuma regulēšana katla krāsnī, kontrolējot izplūdes ventilatora virzītāja izpildmehānismus vai izplūdes ventilatora motora piedziņu ar frekvenci kontrolētu piedziņu; 4) automātiska vienmērīga ūdens līmeņa regulēšana katla bungā, vadot vadības vārsta izpildmehānismu uz ūdens padeves katlā; 5) degvielas / gaisa attiecības tabulas korekcija pēc skābekļa satura izplūdes gāzēs vai degļa iekļūšanas gaisa temperatūras; 6) katla vadība un aizsardzība, darbojoties ar rezerves šķidro kurināmo.

Lai reģistrētu notikumus un katla galvenos tehnoloģiskos parametrus, kontrolierī tiek ieviests elektroniskais reģistrators.

KVGM tipa karstā ūdens katla automatizācijas sistēma jāveido, pamatojoties uz KR-300ISh kontrolieri ar “augšējā līmeņa” vadību.

Tajā pašā laikā automatizācijas sistēma attēlošanai un kontrolei izmanto personālo datoru un TRACE MODE 5.0 SCADA sistēmu.

Apsvērsim automatizācijas komplekta galvenos elementus, kuru pamatā ir KR-300ISh kontrolieris, kas ļauj efektīvi kontrolēt KVGM tipa katlu. Viņi ir:

1) ShchUK programmas vadības panelis, kurā ir instalēti:

 daudzfunkcionāls mikroprocesora kontrolieris KR-300ISH KGZhT.421457.001, kas sastāv no:

a) kontrollera bloks BK-Sh-1-1-XXX-20-1.5-1 ar spaiļu bloku savienotājiem KBS-72Sh;

b) bloķēt BUSO-Sh-XXXX-0-1.5 ar spaiļu bloku savienotājiem KBS-96SH-1.5;

c) regulatora BP-Sh-1-9 un BP-4M barošanas bloki;

 2TRM1 temperatūras un spiediena mērītāji;

2) vadības ierīču dēlis, kurā ir uzstādīti:

 automātiskie slēdži, komutācijas un aizsardzības aprīkojums;

 bezkontakta atgriezeniskie starteri PBR-2M;

 barošanas avoti Karat-22, BP-10, BUS-30;

3) programmatūra "LEONA";

4) programmatūra "TRACE MODE";

5) spiediena devēji ar Metran-100, TSM-0193, TSP-0193 tipa elektrisko jaudu un MEOF-100 / 25–0,25u-99 tipa izpildmehānismi;

6) aizdedzes aizsargierīce ZZU-4;

7) gaisa spiediena, vakuuma krāsnī, ūdens spiediena, kā arī elektromagnētiskās plūsmas mērītāju ūdens plūsmas mērīšanai no katla izvēles ierīces.

Tādējādi, izmantojot modernas automatizācijas sistēmas tvaika katlu darbībai, mēs kontrolējam visus tehnoloģiskā procesa faktorus. Tas notiek, izmērot katla agregātu darbības galvenos parametrus un savlaicīgi signalizējot par bojājumiem katla sistēmā. Tādējādi mēs nodrošinām ilgtermiņa un bez traucējumiem katlu māju darbību, kā arī paaugstinām tehniskā personāla drošību.

Literatūra:

1. Federālās normas un noteikumi rūpnieciskās drošības jomā "Rūpnieciskās drošības noteikumi bīstamām ražošanas iekārtām, kurās tiek izmantotas iekārtas, kas darbojas ar pārmērīgu spiedienu" (Rostekhnadzor 2014. gada 25. marta rīkojums Nr. 116).
2. SP 62.13330.2011 * Gāzes sadales sistēmas. Atjaunināts SNiP 42-01-2002 izdevums (ar grozījumu Nr. 1)
3. SP 89.13330.2012 Katlu stacijas. Atjaunināts SNiP II-35–76 izdevums. SP (Noteikumu kodekss), kas datēts ar 2012. gada 30. jūniju Nr. 89.13330.2012
4. GOST R 54961–2012 Gāzes sadales sistēmas. Gāzes patēriņa tīkli. Vispārīgas prasības darbībai. Ekspluatācijas dokumentācija. GOST R 2012. gada 22. augustā Nr. 54961–2012
5. GOST 21204–97 Rūpnieciskie gāzes degļi. Vispārīgas tehniskās prasības (ar grozījumiem N 1, 2). GOST datēts ar 1997. gada 25. aprīli Nr. 21204-97

Automatizācijas objekts

Katlu aprīkojums kā regulēšanas objekts ir sarežģīta dinamiska sistēma ar daudziem savstarpēji saistītiem ieejas un izejas parametriem. Katlu māju automatizāciju sarežģī fakts, ka tvaika agregātos tehnoloģisko procesu ātrums ir ļoti augsts. Galvenās regulētās vērtības ietver:

• siltuma nesēja (ūdens vai tvaika) plūsmas ātrums un spiediens;
• izlāde kurtuvē;
• līmenis padeves tvertnē;
• pēdējos gados paaugstinātas vides prasības tiek izvirzītas sagatavotā degvielas maisījuma kvalitātei un tā rezultātā dūmgāzu temperatūrai un sastāvam.

AUTOMĀTISKĀ Tvaika katla regulēšana

4.5 Bungu tvaika katls kā vadības objekts

Bungas tvaika katlā notiekošā tehnoloģiskā procesa shematiska shēma parādīta attēlā. 4.5.1. Degviela caur degļiem nonāk krāsnī 7, kur to parasti sadedzina ar uzliesmošanas metodi. Lai uzturētu degšanas procesu, gaiss tiek piegādāts krāsnī tādā daudzumā QB.

Tas tiek sūknēts, izmantojot DV ventilatoru, un iepriekš uzkarsēts gaisa sildītājā
9.
Dedzināšanas laikā izveidojušās dūmgāzes Qg

iesūcis no krāsns ar DS dūmu nosūcēju. Pa ceļam tie iet cauri sildītāju virsmām 5,
6
, ūdens ekonomaizers
8
, gaisa sildītājs
9
un caur skursteni tiek novadīti atmosfērā.

Tvaicēšanas process notiek cirkulācijas ķēdes 2 stāvvados, pasargājot kameras krāsni un piegādājot ūdeni no notekcaurulēm 3.

Piesātināts tvaiks Gb no bungas
4
nonāk pārkarsētavā, kur tas tiek uzkarsēts līdz iestatītajai temperatūrai lāpas starojuma un konvekcijas sildīšanas dēļ ar dūmgāzēm. Šajā gadījumā tvaika pārkaršanas temperatūru kontrolē atdzesētājā 7, izmantojot ūdens iesmidzināšanu Gvpr.

Katla galvenās regulētās vērtības ir pārkarsētā tvaika plūsmas ātrums Glpp

, viņa spiediens
Lpp
un temperatūra t
lpp
... Tvaika plūsmas ātrums ir mainīgs, un tā spiediens un temperatūra tiek turēti tuvu nemainīgām vērtībām pieļaujamo noviržu robežās, kas ir saistīts ar turbīnas vai cita siltumenerģijas patērētāja noteiktā darbības režīma prasībām.

Turklāt pielaides robežās jāsaglabā šādas vērtības:

ūdens līmenis bungā Hb

- regulēt, mainot padeves ūdens padevi
GP.B
;

vakuums kurtuves augšdaļā ST

- regulēt, mainot dūmu novadītāju padevi, kas piesūc dūmgāzes no krāsns;

Att. 4.5.1. Bungu katla tehnoloģiskā shēma:

GPZ - galvenais tvaika vārsts; RPK - regulēšanas padeves vārsts; 1

- kurtuve;
2
- cirkulācijas ķēde;
3
- nomest rupju;
4
- bungas;
5,6
- tvaika pārkarsētāji; 7 - sildītājs;
8
- ekonomaizers;
9
- gaisa sildītājs

4.6 Degšanas un iztvaicēšanas procesu regulēšana

Att. 4.6.5 Vadības shēma

tvaika spiediens turbīnas priekšā:

1 - degvielas padeves regulators; 2 - rotācijas frekvences (ātruma) regulators; 3 - turbīnu vadības vārsti; 4 - spiediena regulators; 5 - turbīnas sinhronizatora elektriskā piedziņa

Slēgta tvaika spiediena AKP shēma turbīnas priekšā izskatāmajam gadījumam ir parādīta attēlā. 4.6.5, līnija bet.

Šajā diagrammā tvaika spiedienu uztur spiediena regulators
4
iedarbojoties uz degvielas padeves regulatoru U, un turbīnas rotora ātrumu - ātruma regulatoru
2.
Pamata režīmā spiediena regulatora iedarbība jāpārslēdz uz turbīnas 3 vadības vārstu vadības mehānismu caur turbīnas 5 sinhronizatora elektrisko piedziņu (4.6.5. Att. - līnija b).

Katlu grupas regulēšana ar kopēju tvaika līniju. Šī gadījuma shēma (shēma ar galveno regulatoru) ir parādīta attēlā. 4.6.7., A. Uzturot tvaika spiedienu kopējā līnijā, tuvu nemainīgai vērtībai vienmērīgā stāvoklī, tiek nodrošināta noteikta katras degvielas padeve katra katla krāsnī. Pārejas režīmā, ko izraisa kopējās tvaika slodzes izmaiņas, tvaika spiedienu regulē, piegādājot degvielu katram katlam vai to daļai. Šajā gadījumā var būt divi gadījumi.

Visi katli darbojas regulēšanas režīmā. Tvaika spiediena novirze kopējā tvaika līnijā pm novedīs pie atbilstoša signāla parādīšanās galvenā regulatora 3. ieejā. Tas kontrolē visu katlu degvielas padeves regulatorus. Katra no viņiem dalības daļu kopējā tvaika slodzē nosaka, izmantojot manuālās vadības ierīces (ZRU).

Dažas vienības tiek pārsūtītas uz pamata režīmu, atvienojot degvielas padeves regulatoru savienojumus ar galveno regulatoru. Tvaika spiedienu kopējā tvaika līnijā regulē vienības, kuru savienojumi ar galveno regulatoru nav salauzti. Šis risinājums ir ieteicams, ja liels skaits katlu darbojas paralēli, kad nav nepieciešams visus agregātus turēt regulēšanas režīmā.

Att. 4.6.7. Shematiskas shēmas tvaika spiediena regulēšanai kopējā tvaika līnijā ar galveno regulatoru (a) un degvielas patēriņa stabilizāciju (b):

1 - degvielas padeves regulators; 2 - turbīnas ātruma regulators; 3 - galvenais tvaika spiediena regulators; K1, K2 - katli; Т1, Т2 - turbīnas

Pirmajā gadījumā tiek nodrošināta vienmērīga tvaika patērētāja slodžu sadale starp atsevišķām vienībām, otrajā - pamata režīmā strādājošo vienību tvaika slodzes stabilitāte.

Sekosim ĀKK darbībai ar galveno regulatoru krāsns iekšējo traucējumu gadījumā. Pieņemsim, ka traucējumi rodas caur degvielas padeves kanālu.

Att. 4.6.8. Degvielas padeves regulēšana saskaņā ar "standarta siltuma" shēmu:

a, b - strukturālās un funkcionālās diagrammas; I, II - ārējās un iekšējās kontūras; 1 - tvaika spiediena regulators; 2, 3 - degvielas regulatori; 4,5 - diferenciatori

Vēl mazāka inerce salīdzinājumā ar siltuma signālu piemīt signālam uz krāsns sienu siltuma uztveri ∆pq. Tā izmantošana siltuma slodzes ACR siltuma signāla vietā ļauj uzlabot regulēšanas kvalitāti II stabilizējošās ķēdes ātruma palielināšanās dēļ (sk. 8.8. Att., A).

Sadegšanas procesa efektivitātes regulēšana. Katla efektivitāti novērtē pēc efektivitātes, kas ir vienāda ar lietderīgā siltuma, kas iztērēts tvaika ģenerēšanai un pārkarsēšanai, attiecību pret pieejamo siltumu, ko varētu iegūt, sadedzinot visu degvielu.

Šķērsgriezuma pārejas procesa līknes skābekļa saturam 02 dūmgāzēs aiz pārkarsēšanas, ja to traucē gaisa plūsmas palielināšanās ∆Qw, pūšamo ventilatoru virziena lāpstiņas (HA) procentos no pozīcijas indikatora % UP) un gāzes degviela ∆BT

m3 / h ir parādīti attēlā. 4.6.9., B. Sekcijas inerce ir atkarīga no sadegšanas kameras un blakus esošā gāzes kanāla tilpuma, kā arī no mērierīces kavēšanās. Dinamisko īpašību matemātiskajā aprakstā šī sadaļa tiek attēlota kā divu saišu secīgs savienojums: transporta aizture τ un pirmās inerciālās kārtas ar laika konstanti T [26].

Regulēšanas metodes un shēmas. Galvenais veids, kā regulēt lieko gaisu aiz pārkarsēšanas, ir mainīt tā daudzumu, kas tiek piegādāts krāsnī, izmantojot ventilatorus. Automātiskajām gaisa padeves vadības shēmām ir vairākas iespējas, atkarībā no metodēm, kā netieši novērtēt degšanas procesa efektivitāti pēc dažādu signālu attiecības.

1. Efektivitātes regulēšana atbilstoši degvielas un gaisa attiecībai. Ar nemainīgu degvielas kvalitāti tā patēriņš un nepieciešamais degšanas efektivitātes nodrošināšanai nepieciešamais gaisa daudzums ir saistīts ar tiešu proporcionālu attiecību, kas izveidota darbības pārbaužu rezultātā. Ja degvielas patēriņa mērīšana tiek veikta pietiekami precīzi, optimālā gaisa pārpalikuma uzturēšanu var realizēt, izmantojot vadības shēmu, kas pazīstama kā degviela-gaiss (4.6.10. Att., A). Izmantojot gāzveida degvielu, nepieciešamo gāzes un gaisa daudzuma attiecību veic, salīdzinot spiediena kritumus uz ierobežošanas ierīcēm, kas uzstādītas uz gāzes cauruļvada un gaisa sildītāja RVP, vai uz īpašas gaisa plūsmas ātruma mērīšanas ierīces. Šo signālu starpība tiek ievadīta automātiskā ekonomiskā regulatora ieejā, kas kontrolē ventilatoru pieplūdi.

Nepārtraukta cietā degvielas patēriņa mērīšana, kā jau tika atzīmēts, ir neatrisināta problēma. Dažreiz pulverveida degvielas patēriņš tiek aplēsts, piemēram, ar regulējošā ķermeņa stāvokli (plakanā regulatora šķērssvira), kas nosaka tikai padevēju rotācijas biežumu, bet ne putekļu patēriņu. Šī kontroles metode neņem vērā sastāva un degvielas patēriņa kvalitatīvās izmaiņas, kas saistītas ar gaisa transportēšanas ātruma palielināšanos vai samazināšanos vai ar putekļu padeves ierīces normālas darbības traucējumiem. Tāpēc degvielas - gaisa shēmas izmantošana ir attaisnojama tikai pastāvīga sastāva šķidras vai gāzveida degvielas klātbūtnē.

2. Efektivitātes regulēšana atbilstoši tvaika un gaisa attiecībai. Uz dažāda sastāva degvielas patēriņa vienību nepieciešams atšķirīgs gaisa daudzums. Vienāds daudzums ir vajadzīgs uz siltuma vienību, kas izdalās dažādu veidu degvielu sadedzināšanas laikā. Tāpēc, ja mēs novērtējam siltuma izdalīšanos krāsnī pēc tvaika plūsmas ātruma un mainām gaisa padevi atbilstoši šī plūsmas ātruma izmaiņām, tad principā var panākt optimālu gaisa pārpalikumu.

3. Šis gaisa padeves regulēšanas princips tiek izmantots tvaika-gaisa ķēdē (6.6.10. Att., B).

Efektivitātes regulēšana atbilstoši siltuma-gaisa signālu attiecībai (6.6.10. Attēls, c). Ja siltuma izdalīšanos krāsnī Qt 'aprēķina pēc pārkarsētā tvaika patēriņa un tvaika spiediena izmaiņu ātruma bungā, tad šī kopējā signāla inerce (Gq, sk. 6.6.4. Att., A) zem krāsns traucējumi tvaika patēriņa ziņā Q n n būs ievērojami mazāki par viena signāla inerci

Att. 4.6.10. Gaisa padeves regulēšana atbilstoši attiecībai:

a - degviela - gaiss; b - tvaiks - gaiss; c - siltums - gaiss; d - slodze - gaiss ar O2 korekciju; 1 - gaisa padeves regulators; 2 - pārvaldes iestāde; 3 - diferencētājs; 4 - koriģējošais gaisa regulators; 5 - pārkarsēts tvaika spiediena koriģēšanas regulators (slodzes atskaites regulators)

Gaisa daudzumu, kas atbilst noteiktai siltuma izdalīšanai, mēra ar spiediena kritumu pāri gaisa sildītājam vai ar gaisa spiedienu ventilatora izplūdes caurulē. Starpība starp šiem signāliem tiek izmantota kā ieeja ekonomikas kontrolierī.

četri.Efektivitātes kontrole pēc atsauces - gaisa attiecības ar papildu signālu par O2 saturu dūmgāzēs (4.6.10. Att., D). O2 saturs degvielas sadegšanas produktos raksturo lieko gaisu un vāji atkarīgs no degvielas sastāva. Tāpēc O2 kā ievades signāla izmantošana automātiskajam regulatoram, kas ietekmē gaisa plūsmas ātrumu, ir diezgan pamatota. Tomēr šīs metodes ieviešana ir sarežģīta, jo trūkst uzticamu un ātras darbības skābekļa gāzu analizatoru. Tāpēc rūpniecības apstākļos gaisa padeves kontroles shēmas ir kļuvušas plaši izplatītas nevis ar tiešu, bet ar koriģējošu darbību attiecībā uz O2.

5.

Gaisa pārpalikuma uzturēšana siltuma-gaisa un it īpaši tvaika-gaisa attiecībās ir vienkārša un uzticama, bet nav precīza. Piemēram, ekonomiskās vadības sistēmai, kas darbojas saskaņā ar uzdevumu - gaisa shēmu ar papildu O2 korekciju, nav šī trūkuma. Sistēma kopumā apvieno traucējumu un novirzes kontroles principus. Gaisa padeves regulators I maina savu plūsmas ātrumu atbilstoši signālam no galvenā vai koriģējošā spiediena regulatora 5, kas ir automātisks regulators, ko iestata katla slodze. Gaisa plūsmas ātrumam rvp proporcionāls signāls darbojas tāpat kā citās ķēdēs:

pirmkārt, tas novērš gaisa plūsmas ātruma traucējumus, kas nav saistīti ar efektivitātes regulēšanu (putekļu sagatavošanas sistēmu ieslēgšana vai izslēgšana utt.);

otrkārt, tas palīdz stabilizēt pašu gaisa padeves regulēšanas procesu, jo tas vienlaikus kalpo kā signāls par negatīvām atgriezeniskām saitēm.

Papildu korekcijas signāla ieviešana O2 saturam palielina optimālā gaisa pārpalikuma uzturēšanas precizitāti jebkurā ekonomiskās vadības sistēmā. Papildu koriģējošais regulators 4 O2 iestatīšanas gaisa regulēšanas shēmā kontrolē gaisa padevi krāsns traucējumu gadījumā un tieši nodrošina norādītā liekā gaisa uzturēšanu krāsnī.

Vakuuma regulēšana kurtuvē. Neliela (līdz 20 ... 30 Pa) pastāvīga vakuuma ST klātbūtne krāsns augšējā daļā ir nepieciešama normāla sadegšanas režīma apstākļos. Tas novērš gāzu izslēgšanu no krāsns, veicina degļa stabilitāti un kalpo kā netiešs materiāla līdzsvara rādītājs starp krāsnī piegādāto gaisu un izplūdes gāzēm. Retināšanas koeficients ir sadegšanas kamera ar gāzes vadiem, kas virknē savienoti no reversās kameras līdz dūmu nosūcēju iesūkšanas caurulēm. Šīs ieejas ieejas regulējošais efekts ir dūmgāzu plūsmas ātrums, ko nosaka pēc dūmu nosūcēju padeves. Ārējās traucējošās ietekmes ietver gaisa plūsmas ātruma izmaiņas atkarībā no iekārtas siltuma slodzes, iekšējie traucējumi - gāzes-gaisa režīma pārkāpumi, kas saistīti ar putekļu sagatavošanas sistēmu darbību, izdedžu noņemšanas darbībām utt.

Signāla izmaiņu līkne krāsns ST augšējās daļas retināšanas gadījumā ar izplūdes gāzu plūsmas ātruma traucējumiem ir dota [26]. Retināšanas frakcijai nav nobīdes, tai ir maza inerce un ievērojama pašlīmeņošanās. Vietnes negatīvais īpašums ir regulētās vērtības svārstības ap vidējo St 'vērtību ar amplitūdu līdz 30 ... 50 Pa (3 ... 5 mm ūdens kolonnā) un biežumu līdz vairākām hercs.

Šādas svārstības (pulsācijas) ir atkarīgas no daudziem faktoriem, īpaši no degvielas un gaisa patēriņa pulsācijas. Tie sarežģī vadības ierīču darbību, īpaši ar releja pastiprināšanas elementiem, liekot tām darboties pārāk bieži.

Lai izlīdzinātu pulsācijas, primāro mērīšanas ierīču priekšā ir uzstādītas īpašas amortizācijas ierīces: droseļvārsta caurules un paplāksnes, impulsa caurules ar palielinātu diametru vai starpcilindri (tvertnes).Tam tiek izmantots arī elektriskais amortizators, kas pieejams regulēšanas ierīču mērvienību elektriskajās ķēdēs [21].

Regulēšanas metodes un shēmas. Vakuuma regulēšanu parasti veic, mainot izplūdes gāzu daudzumu, ko izsūc dūmu izvadītāji. Turklāt to piegādi var regulēt:

• rotējoši daudzu asiņu droseļvārsti (skat. A.2., E. Att.);

• vadošās lāpstiņas (skat. A.7. Attēlu);

• hidrauliskās sakabes, mainot dūmu nosūcēja lāpstiņriteņa apgriezienu skaitu (sk. A.6. Att.), Vai ar galveno virzītāju mainot ātrumu.

Dažādu vadības metožu salīdzinājums īpašam elektroenerģijas patēriņam dūmu novadītāju piedziņai parādīts attēlā. A.8.

Att. 4.6.11. ĀKK vakuums krāsnī

Visizplatītākā ir retināšanas koeficienta vadības ķēde ar viena impulsa PI kontrolieri, kas īsteno vadības principu pēc novirzes (4.6.11. Att.).

Nepieciešamā kontrolējamā mainīgā vērtība tiek iestatīta, izmantojot vakuuma regulatora 1. manuālo iestatītās komutācijas ierīci. Kad katls darbojas regulēšanas režīmā, bieži notiek siltuma slodzes izmaiņas un līdz ar to arī gaisa plūsmas ātruma izmaiņas. Gaisa regulatora 2 darbība noved pie īslaicīga materiāla līdzsvara pārtraukuma starp ienākošo gaisu un dūmgāzēm. Lai novērstu šo pārkāpumu un palielinātu vakuuma regulatora ātrumu, ieteicams ieviest papildu pazušanas efektu no gaisa regulatora caur dinamiskās sakabes ierīci 3 pie tā ieejas.

Kā dinamiska sakaru ierīce tiek izmantota aperiodiska saite, kuras izejas signāls tiek ievadīts vakuuma regulatora ieejā tikai gaisa regulatora izpildmehānisma kustības brīžos.

Primārā gaisa spiediena regulēšana. Putekļu un gaisa maisījuma ātrumam putekļu līnijās līdz degļiem katliem ar rūpniecisko bunkuru vajadzētu mainīties tikai noteiktās robežās, neatkarīgi no tvaika slodzes un kopējā gaisa plūsmas ātruma. Šis ierobežojums jāievēro putekļu cauruļu aizsērēšanas bīstamības dēļ un apstākļu dēļ, lai uzturētu pareizu primārā gaisa ātrumu pie degļu mutes.

Primārā gaisa padeves regulēšana putekļu caurulēs tiek veikta, izmantojot regulatoru, kas uztver signālu no gaisa spiediena primārajā gaisa kanālā un iedarbojas uz primārā gaisa ventilatora padevi vai droseļvārstiem, kas uzstādīti uz kopējām gaisa ieplūdēm primārais gaisa vads.

Pārejošā procesa līkne primārajam gaisa spiedienam kopējā kastē ir dota [26].

4.6.1. Tvaika cilindru katlu pārkaršanas regulēšana

Tvaika pārkarsēšanas temperatūra katla izejā ir viens no vissvarīgākajiem parametriem, kas nosaka tvaika turbīnas un enerģijas vienības efektivitāti un uzticamību kopumā. Saskaņā ar PTE prasībām pieļaujamās pārkaršanas temperatūras ilgtermiņa novirzes

pazūd līdzsvara stāvoklī. Pazūdošā signāla veidošanai parasti tiek izmantota reāla diferencējošā saite.

Injekcijas punkta pieeja pārkarsētāja izejai samazina sekcijas inerci un līdz ar to uzlabo vadības procesu kvalitāti. Tajā pašā laikā tas noved pie sildīšanas virsmu metāla temperatūras režīma pasliktināšanās, kas atrodas pirms atdzesētāja. Tāpēc jaudīgiem katliem ar moderniem pārkarsētājiem tiek izmantota daudzpakāpju vadība. Šim nolūkam gar tvaika plūsmu tiek uzstādītas divas vai vairākas iesmidzināšanas ierīces, kuras kontrolē automātiskie temperatūras regulatori.

Tas ļauj precīzāk regulēt tvaika temperatūru pie katla izejas un tajā pašā laikā aizsargāt pārkarsētāja augšteces posmu metālu.

Automātiskais regulators katra posma izejā darbojas arī saskaņā ar divu impulsu shēmu: ar galveno signālu tvaika temperatūras novirzei pie izejas un papildu pazušanas signālu tvaika temperatūrai pēc atdzesētāja.Vairāku tvaika plūsmu klātbūtnē primāro pārkarsēšanas temperatūru kontrolē atsevišķi. Automātisko regulatoru uzstādīšana tiek nodrošināta katrā no tvaika līnijām.

4.8 Tvaika katlu barošanas regulēšana

Tiek pieņemts, ka maksimālās pieļaujamās ūdens līmeņa novirzes bungā ir ± 100 mm no ražotāja noteiktās vidējās vērtības. Vidējā līmeņa vērtība var nesakrist ar cilindra ģeometrisko asi. Maksimālās pieļaujamās novirzes ir norādītas ekspluatācijas laikā. Līmeņa samazināšanās, kas pārsniedz cilindrā uzstādītā mērinstrumenta stikla robežas, tiek uzskatīta par ūdens “izšķiešanu”, un tā augšējās redzamās daļas pārpalikums tiek uzskatīts par “pārplūdi”. Attālums starp šīm kritiskajām atzīmēm ir 400 mm.

Līmena pazemināšana līdz cirkulācijas ķēdes statņu savienojuma vietai var izraisīt stāvvadu cauruļu padeves un ūdens dzesēšanas traucējumus. Tā sekas var būt cauruļu stiprības pārkāpums savienojumos ar bungas korpusu, un vissmagākajā gadījumā - izdegšana. Pārmērīga līmeņa paaugstināšanās var izraisīt bungu atdalīšanas ierīču efektivitātes samazināšanos un priekšlaicīgu sāļu novirzīšanu pārkarsētājā. Atkārtota cilindra padeve un ūdens daļiņu iesviešana turbīnā rada smagus mehāniskus bojājumus tā rotoram un asmeņiem. Bungu piegādā ar ūdeni vienu un, retāk, divas padeves ūdens cauruļvadu virknes, no kurām viena kalpo kā rezerves.

Automatizācijas līmeņi

Automatizācijas pakāpe tiek noteikta, projektējot katlu telpu vai kapitāli remontējot / nomainot aprīkojumu. Tas var svārstīties no manuālas vadības, pamatojoties uz instrumentu nolasījumiem, līdz pilnībā automātiskai vadībai, kuras pamatā ir laika apstākļu atkarīgi algoritmi. Automatizācijas līmeni galvenokārt nosaka iekārtas darbības mērķis, jauda un funkcionālās īpašības.

Mūsdienu katlumājas automatizācija nozīmē integrētu pieeju - atsevišķu tehnoloģisko procesu vadības un regulēšanas apakšsistēmas tiek apvienotas vienā tīklā ar funkcionālo grupu vadību.

Tvaika katlu DKVR ar enerģijas taupīšanas sistēmu "Fakel-2010" automatizācija

Instrumentu vadības skapis

Dzinēja VFD vadības stacija

Dūmgāzu analizators KAKG, IAKG

Īss DKVr tvaika katlu apraksts DKVr tvaika katlu nomenklatūra: DKVr-2,5-13; DKVr-4-13; DKVr-4-13-250; DKVr-6,5-13; DKVr-6,5-23; DKVr-6.5-13-250; DKVr-6.5-23-370; DKVr-10-13; DKVr-10-23; DKVr-10-13-250; DKVr-10-23-250 (370); DKVr-10-39; DKVr-10-39-440; DKVr-20-13; DKVr-20-23; DKVr-20-13-250; DKVr-20-23-370. Tvaika katli DKVr (E) ir paredzēti piesātināta un pārkarsēta tvaika ražošanai, ko izmanto apkures un rūpnieciskajiem katliem un elektrostacijām. Nozare ražo DKVr tipa naftas-gāzes katlus ar tvaika jaudu 2,5; četri; 6,5; 10 un 20 t / h ar darba spiedienu 1,3 un 2,3 MPa (13 un 23 kg / cm2). Katli ir aprīkoti ar HMG degļiem, uzstādīto degļu jaudu nosaka katla jauda. Katliem ar jaudu līdz 10 t / h katla priekšpusē vienā līmenī uzstāda divus degļus, bet DKVr-20 - trīs degļus divos līmeņos. Lai atgūtu izplūdes gāzu siltumu, uz katliem ir uzstādīts ekonomaizers. Lai piegādātu gaisu degļiem, katls ir aprīkots ar nepieciešamās jaudas ventilatoru. Lai noņemtu dūmgāzes un izveidotu nepieciešamo vakuumu krāsnī, katli ir aprīkoti arī ar vajadzīgās veiktspējas dūmu nosūcēju. Katla jaudu regulē, pielāgojot degļu jaudu.

Enerģijas taupīšanas automatizācija katliem DKVr "no NPF Uran-SPb" A / s NPF "Uran-SPb" veic katlu automatizācijas un gāzes apgādes tehniskās pārbūves darbu kopumu pēc atslēgas ("Pakalpojumu darbības joma») No projektēšanas dokumentācijas izstrādes līdz iekārtu uzstādīšanai un darbības regulēšanai, pamatojoties uz KB AGAVA aprīkojumu. NPF "Uran-SPb" ir šī uzņēmuma izplatītājs, izstrādē izmanto ierīces un piegādā tās par ražotāja cenām. Veicot tvaika katlu DKVr automatizācijas rekonstrukciju, enerģijas taupīšanas sistēmas veidā tiek izmantota autora ekonomiskās un videi draudzīgās degvielas sadedzināšanas tehnoloģija "Fakel". "Fakel-2010"... Tiek nodrošināta automātiska katla vadība: ar automātisku degļu aizdedzi, ar degšanas gaisa padeves korekciju atbilstoši dūmgāzu analīzei un elektromotoru rotācijas ātruma (VFD) frekvences kontrolei. Katlu telpas operatori var traucēt automatizācijas darbību, pārsūtot to no režīma “Automātiskais” uz režīmu “Manuāls”. Katlu drošības un vadības automatizācijas sistēmas pamatā ir mikroprocesora vadības ierīce AGAVA 6432 katliem, krāsnīm, žāvētājiem (kontrolieris). AGAVA 6432 kontrolieris, darbojoties ar gāzi vai šķidro degvielu, saskaņā ar katla ekspluatācijas rokasgrāmatu, federālajiem noteikumiem un noteikumiem rūpnieciskās drošības joma, Krievijas Federācijas un Muitas savienības tehniskie noteikumi drošības jomā, SP 62.13330.2011, SP 89.13330.2012, GOST R 54961-2012, GOST 21204-97 paredz:

• automātiska gāzes vārstu blīvuma pārbaude,
• gāzes katla degļa automātiska aizdedze,
• eļļas degļu pusautomātiska vai manuāla aizdedzināšana,
• degļu aizsargājoša izslēgšana viena no notikumiem gadījumā: gāzes spiediena palielināšanās / samazināšanās degļa priekšā;
• šķidrās degvielas spiediena pazemināšana degļa priekšā;
• gaisa spiediena pazemināšana degļa priekšā;
• vakuuma pazemināšana krāsnī;
• līmeņa paaugstināšanās katla bungā virs augšējā avārijas līmeņa;
• līmeņa pazemināšana katla mucā zem zemākā avārijas līmeņa;
• tvaika spiediena palielināšana katla bungā;
• degļa vai aizdedzes lāpas dzēšana;
• izslēdzot dūmu nosūcēju;
• ventilatora izslēgšana;
• elektroapgādes pārtraukšana vai sprieguma zudums tālvadības un automātiskās vadības ierīcēs un mērinstrumentos.

pēc avārijas krāsns ventilācija vismaz 10 minūtes.

Katla jaudas regulēšana AGAVA 6432 kontrolieris papildus visu obligāto aizsardzību ieviešanai veic:

• automātiska vienmērīga katla jaudas regulēšana atbilstoši tvaika spiedienam katla bungā vai gāzes spiedienam uz katlu;
• automātiska vienmērīga "degvielas un gaisa" attiecības regulēšana, vadot ventilatora virzošās lāpstiņas piedziņu vai ventilatora motora piedziņu ar frekvenci, atbilstoši gāzes un gaisa spiedienam,
• vakuums katla krāsnī, kontrolējot dūmu nosūcēja virzošās ierīces izpildmehānismus vai dūmu nosūcēja motora frekvences kontrolēto piedziņu ar spiedienu / vakuumu katla krāsnī,
• ūdens līmeni katla bungā, vadot vadības vārsta izpildmehānismu uz ūdens padeves katlā;

automātiska degvielas un gaisa attiecības korekcija uz degļiem atbilstoši sadegšanas kvalitātes korektora-analizatora signālam (KAKG)to ražo atkarībā no skābekļa (O2) koncentrācijas, sadedzināšanas (oglekļa monoksīds - CO) izplūdes gāzēs un ņemot vērā katla slodzi;

katla vadība un aizsardzība, darbojoties ar rezerves šķidro kurināmo;

automatizācijas konfigurācija dažādu veidu gāzes ķēdēm un izpildmehānismiem.

Regulatora programma var paredzēt katla jaudas samazināšanas funkciju, izslēdzot (atkarībā no konkrētās katla gāzes padeves shēmas) vienu vai divus degļus. Lai reģistrētu notikumus un katla galvenos tehnoloģiskos parametrus, kontrolierī tiek ieviests elektroniskais reģistrators. Katla skapī (pēc pasūtījuma) papildus tiek uzstādīts operatora skārienpanelis, kurā visi sensoru analogie signāli tiek parādīti indikācijai katla imitācijas shēmā.

Visizplatītākās gāzes degļu shēmas 2 degļu katliem DKVr

Pilnīga 2 degļu katla gāzes kontūra, katla jaudas regulēšana ar kopēju gāzes amortizatoru.	Pilnīga divu degļu katla gāzes diagramma, katla jaudas regulēšana ar gāzes amortizatoriem degļu priekšā

2 degļu katla gāzes ķēde ar kopēju pirmo gāzes vārstu pa ceļu, katla jaudas regulēšana ar kopēju gāzes amortizatoru.	2 degļu katla gāzes ķēde ar kopēju pirmo gāzes vārstu pa ceļu, katla jaudas regulēšana ar gāzes amortizatoriem degļu priekšā.

Pilnīga 2-degļu katla gāzes diagramma ar papildu spiediena pārbaudes vārstiem, katla jaudas regulēšana ar gāzes amortizatoriem degļu priekšā.	2 degļu katla gāzes ķēde ar kopēju pirmo gāzes vārstu un papildu spiediena pārbaudes vārstu, katla jaudas regulēšana ar kopēju gāzes amortizatoru.

Visizplatītākās 3 degļu katlu DKVr-20 gāzes piegādes shēmas

Pilnīga 3 degļu katla gāzes kontūra, katla jaudas regulēšana ar kopēju gāzes amortizatoru.	Pilnīga 3 degļu katla gāzes diagramma, katla jaudas regulēšana ar gāzes amortizatoriem degļu priekšā.

Katla vadības automatizācijas komplektā ietilpst:

1. Instrumentu un vadības skapis ar tajā uzstādītu:
   kontrolieris AGAVA 6432.20 kontroliera sastāvs var mainīties atkarībā no nepieciešamo vadības un uzraudzības kanālu skaita,
2. rādītāji ADI-0.1 vai vairāku diapazonu gāzes, gaisa, retinātāju ADN, ADR spiediena mērītāji.
3. 10 collu operatora skārienpanelis analogo un diskrēto sensoru signālu parādīšanai katla imitācijas diagrammā un tabulas veidā, saglabājot analogo katlu parametru arhīvu (pēc izvēles uzstādīts 2 degļu katliem atbilstoši anketas prasībām un obligāts 3 degļu katli);
4. izpildmehānisma stāvokļa indikatori ADI-01.7 un pārslēgšanas slēdži katla regulatoru tālvadībai;
5. barošanas avoti, pārsprieguma aizsardzības ierīce kontrolieru moduļu un automatizācijas ierīču barošanai;
6. spaiļu savienotāji ārējo ierīču savienošanai.
7. Nepārtrauktā barošana instrumentu aprīkojumam, lai pasargātu no īslaicīgiem sprieguma kritumiem.
8. Gāzes, gaisa, vakuuma tipa ADN, ADR skaitītāju komplekts
9. Liesmas detektoru komplekts ADP aizdedzes un degļa uzliesmojuma kontrolei.
10. Spiediena sensoru komplekts tvaika un šķidrā kurināmā tipam ADM-100.
11. Temperatūras sensoru komplekts (dūmgāzes, ūdens utt.).
12. Kombinētais dūmgāzu analizatora komplekts: KAKG - koriģēt degvielas sadegšanas procesu (uzstādīts pēc katla); IACG - lai kontrolētu degšanas efektivitāti un kvalitāti (uzstādīta pēc ekonomaizera).
13. Degvielas un ūdens plūsmas mērītāji (vajadzības gadījumā piegādāti - aprīkojuma veidi saskaņā ar projekta dokumentāciju).
14. Piedziņu, gāzes vārstu komplekts (vajadzības gadījumā piegādāts - aprīkojuma veidi saskaņā ar projekta dokumentāciju).
15. ERMAN frekvences pārveidotāju vai AGAVA-E motora vadības staciju komplekts dūmu nosūcējiem un ventilatoru motoriem.

ACS TP "Dispečers" katlam DKVr Atkarībā no katlu skaita katlu telpā dispečeru sistēma var būt vai nu daļa no katlu telpas vispārējās dispečersistēmas, vai arī ieviesta vienam katlam. Dispečersistēmu veido operatora katlu vai katlu telpas darbstacija, kurā redzams:

• katla imitējošā shēma, kurā parādīta: katla izpildmehānismu stāvoklis, analogo sensoru signālu vērtība, katla darbības režīms;
• katla parametru, pašreizējo un arhivēto vērtību analogo vērtību grafiki;
• automatizācijas darbības notikumu žurnāls.

Dispečersistēma ļauj operatoram:

• ievērot katla darbības režīmus;
• izveido pārskatus par katla darbību uz noteiktu laiku ar to izdruku uz papīra;
• veikt katla tālvadības palaišanu / apturēšanu;
• mainīt katla darbības regulēšanas iestatījumu;
• nodot tālvadības režīmā un kontrolēt katla regulatorus ar komandām no datora (opcija, pieejama pēc pieprasījuma).

Mnemoniska katla diagramma uz vadības skapja vai automātiskās procesa vadības sistēmas ekrāna "Dispečers, darbojoties ar gāzi

Apkures katla mnemoniskā shēma uz vadības skapja vai automātiskās procesa vadības sistēmas ekrāna "Dispečers, darbojoties ar šķidro degvielu"

Katla darbības parametru tabula dispečera ekrānā

Grafiki no katla parametru arhīva "Dispečera" ekrānā

Dispečeru APCS datorā tiek koncentrēta pilnīga informācija par katla darbību gan pašreizējā (momentānā), gan uzkrātajā (iegaumētajā):

• uz tvaika, gāzes, šķidrā kurināmā, gaisa spiedienu;
• par retumu katla krāsnī un skurstenī pirms un pēc ekonomaizera;
• par ārējā gaisa, ūdens un dūmgāzu temperatūru pirms un pēc ekonomaizera;
• par ūdens līmeni katla bungā un par amortizatoru stāvokli, kas regulē gāzi, dīzeļdegvielu, gaisu, vakuumu, ūdens līmeni;
• par gāzes, dīzeļdegvielas, tvaika, padeves ūdens patēriņu un par dūmu nosūcēja un ventilatora elektroenerģijas patēriņu;
• par skābekļa un oglekļa monoksīda (zem degšanas) koncentrāciju izplūdes gāzēs pēc katla, kā arī par skābekļa koncentrāciju pēc ekonomaizera un par aprēķinātās katla efektivitātes (COP) vērtību;
• par objekta diskrēto (releju) sensoru stāvokli, kas iedarbojas uz brīdinājuma signālu (gaisma un skaņa) un trauksmes signālu (lai izslēgtu katlu):
• gāzes spiediena novirzes, līmenis katla bungā;
• vakuuma pazemināšana kurtuvē, gaisa spiediens;
• aizdedzes lāpas un degļa lāpas klātbūtne;
• pieļaujamā tvaika spiediena pārsniegums;
• - krāsns ventilācijas trūkums;
• sprieguma zudums aizsardzības ķēdēs;
• avārijas katla izslēgšana.

ACS TP piegādes komplekts:

• SCADA sistēma,
• APCS programmatūra,
• OPC serveris Agava-OPC,
• RS-485 / USB interfeisa pārveidotājs,
• Operatora darbstacija (personālais dators, printeris) - piegādāta pēc pieprasījuma

Automatizācijas piegādes atsauces saraksts

Katlu automatizācijas izstrādes un ražošanas laikā uzņēmums LLC KB "AGAVA" laika posmā no 2003. līdz 2020. gadam piegādāja automatizāciju 360 katliem (sk. "Atsauces saraksts")

Automātikas pasūtīšanas procedūra vai pilns darbu klāsts katlu "DKVr" tehniskajam pāraprīkojumam

A / s NPF "Uran-SPb" var veikt pilnu gatavības darbu klāstu katla automatizācijas un gāzes apgādes tehniskajā pāraprīkojumā no projektēšanas dokumentācijas izstrādes līdz iekārtu uzstādīšanai un režīma pielāgošanai, pamatojoties uz AGAVA iekārtām.

Pēc vienošanās ar Pasūtītāju var veikt tikai daļu darba (projektēšana un pasūtīšana), taču nevajadzētu pārkāpt NPF Uran-SPb autortiesības uz Fakel sistēmu un nevajadzētu atklāt know-how noslēpumus.

Pasūtījumam:

• DKVr katla automatizācijas komplekts, anketa tiek aizpildīta un nosūtīta uz mūsu adresi;
• DKVr katla ACS TP "Dispečers" anketu aizpilda un nosūta uz mūsu adresi;
• no DKVr katla tehniskās pārbūves projekta mums tiek nosūtīts projekta uzdevums vai oficiāla vēstule, kurā norādīts katla tips, katlu skaits objektā, uz kuru attiecas tehniskā pāraprīkojums, degvielas veidi. (Speciālistam ir iespējams aizbraukt uz pirmsprojektēšanas apsekojumu, lai sastādītu projekta uzdevumu);
• uzstādīšana un nodošana ekspluatācijā tiek iesniegta jebkurā formā.

Vispārējā struktūra

Katlu mājas automatizācija balstās uz divu līmeņu vadības shēmu. Zemākajā (lauka) līmenī ietilpst vietējās automatizācijas ierīces, kuru pamatā ir programmējami mikrokontrolleri, kas īsteno tehnisko aizsardzību un parametru bloķēšanu, parametru pielāgošanu un maiņu, fizisko lielumu primāros pārveidotājus.Tas ietver arī aprīkojumu informācijas datu konvertēšanai, kodēšanai un pārsūtīšanai.

Augšējo līmeni var attēlot kā grafisko termināli, kas iebūvēts vadības skapī, vai automatizētu operatora darbstaciju, kuras pamatā ir personālais dators. Šeit tiek parādīta visa informācija no zema līmeņa mikrokontrolleriem un sistēmas sensoriem, un tiek ievadītas darbības komandas, pielāgojumi un iestatījumi. Papildus procesa nosūtīšanai tiek atrisināti režīmu optimizācijas, tehnisko apstākļu diagnostikas, ekonomisko rādītāju analīzes, arhivēšanas un datu glabāšanas uzdevumi. Ja nepieciešams, informācija tiek pārsūtīta uz uzņēmuma vispārējo vadības sistēmu (MRP / ERP) vai norēķiniem.

Arhitektūra

Katla APCS pārstāv četri hierarhiski līmeņi.

Pirmajā (apakšējā) līmenī ietilpst izmērītu analogo un diskrēto signālu sensori, izpildmehānismi, ieskaitot noslēgšanas un vadības vārstus, PT30 mezgli.

2. (vidējā) līmenī ietilpst katlu degļu vadības skapji.

Sistēmas 3. (vidējā) līmenī ietilpst: tehnoloģiskās aizsardzības, tālvadības, automātiskās regulēšanas un informācijas apakšsistēmas mikroprocesoru kontrolieri.

Sistēmas 4. (augšējais) līmenis ietver:

• automatizētas vadītāja darbstacijas ar 100% savstarpēju aizvietojamību funkcionalitātē (operatora stacijas funkcijas var apvienot ar serveru funkcijām)
• automatizēta darbstacija sistēmas inženierim - SI, kas funkcionāli ļauj veikt darbu, lai atbalstītu automatizētu procesu vadības sistēmu
• printeris notikumu ziņojumu, režīmu lapu, izmaiņu sarakstu utt.

Katlu iekārtu automatizācija

Mūsdienu tirgu plaši pārstāv gan atsevišķas ierīces un ierīces, gan vietējie un importētie automātiskie tvaika un karstā ūdens katlu komplekti. Automatizācijas rīki ietver:

• aizdedzes vadības aprīkojums un liesmas klātbūtne, kas sāk un kontrolē degvielas sadegšanas procesu katla agregāta sadegšanas kamerā;
• specializēti sensori (iegrimes mērierīces, temperatūras un spiediena sensori, gāzes analizatori utt.);
• izpildmehānismi (elektromagnētiskie vārsti, releji, servopiedziņas, frekvences pārveidotāji);
• vadības paneļi katliem un vispārējām katlu iekārtām (konsoles, sensoru imitācijas diagrammas);
• komutācijas skapji, sakaru un barošanas līnijas.

Izvēloties vadības un uzraudzības tehniskos līdzekļus, vislielākā uzmanība jāpievērš drošības automatizācijai, kas izslēdz ārkārtas un ārkārtas situāciju rašanos.

Funkcijas

• Tehnoloģisko parametru mērīšana un kontrole
• Parametru noviržu no noteiktajām robežām noteikšana, signalizēšana un reģistrēšana
• Grāmatvedības dokumentu noformēšana un drukāšana
• Parametru izmaiņu vēstures arhivēšana
• Aprēķinu uzdevumi
• Tehnoloģisko iekārtu tālvadība
• Piedziņu tālvadība
• Tehnoloģiskās aizsardzības algoritmu izpilde
• Loģiskā vadība
• Automātiska regulēšana
• Vadības komandu pārejas kontrole kontrolierim
• Saglabājiet sistēmas laika vienotību
• Piekļuves diferenciācija sistēmas funkcijām
• Aparatūras un programmatūras kontrolieru pašdiagnostika ar informācijas izvadi uz kuģa indikatoriem un augšējā līmenī
• Informācijas signālu uzticamības pārbaude
• Ātra sistēmas un programmatūras pārkonfigurēšana utt.

Apakšsistēmas un funkcijas

Jebkura katlu telpas automatizācijas shēma ietver vadības, regulēšanas un aizsardzības apakšsistēmas. Regulēšana tiek veikta, saglabājot optimālo sadegšanas režīmu, iestatot vakuumu krāsnī, primāro gaisa plūsmas ātrumu un siltumnesēja parametrus (temperatūra, spiediens, plūsmas ātrums).Vadības apakšsistēma faktiskos datus par iekārtas darbību izsniedz cilvēka un mašīnas saskarnē. Aizsargierīces garantē ārkārtas situāciju novēršanu normālu darba apstākļu pārkāpumu, gaismas, skaņas signāla padeves vai katla agregātu izslēgšanas gadījumā ar cēloņa fiksāciju (grafiskā displejā, mnemogrāfiskajā diagrammā, dēlī) .

Automatizācija "Kontur-2". Automātiskās vadības darbības princips

Mērķis:

Automatizācija "Kontur-2" ir paredzēta, lai automātiski uzturētu nemainīgu tvaika spiedienu vai ūdens temperatūru (karstā ūdens katls). Uzstādīts tvaika katliem ar tvaika spiedienu virs 0,7 kgf / cm2 un karstā ūdens katliem ar ūdens sildīšanas temperatūru virs 115 ° C.

Ražotājs:
Maskavas siltuma automatizācijas rūpnīca.
Automātiskās vadības darbības princips

Tvaika spiediena izmaiņas tiek uztvertas ar "Sapphire" sensoru, kurā mainās izejas signāls uz RS-29 regulatoru, kurā tas tiek apstrādāts, pastiprināts un pēc tam padots MEO, kurā tiek ieslēgts motors, kas pārvieto gāzes amortizatoru caur sviru sistēmu, kā rezultātā mainās gāzes spiediens. Gāzes spiediena izmaiņas nosaka gāzes sensors "Sapphire", kurā mainās izejas signāls, kas caur gaisu nonāk RS-29 regulatorā, un kad signāli no "Sapphire" caur gāzi un no "Sapphire" "pa gaisu ir vienāda lieluma, izejas signāls no PC -29 gaisā pie MEO apstājas un motors apstājas.

Degļa slodzes maiņas rezultātā mainās vakuums, to uztver sensors "Sapphire" saskaņā ar vakuumu, kurā izejas signāls mainās uz PC-29 regulatoru, kurā tas tiek apstrādāts, pastiprina un padod MEO, kurā ieslēdz motoru un caur sviru sistēmu kustina dūmu nosūcēja virzošās lāpstiņas, līdz tiek atjaunots iepriekš iestatītais vakuums.

Ūdens pārveidošanās tvaikā rezultātā ūdens līmenis pazeminās, to caur izlīdzinošo trauku uztver sensors "Sapphire", atbilstoši ūdens līmenim izejas signāls uz RS-29 regulatoru mainās, saskaņā ar ūdens līmenis, kurā tas tiek apstrādāts, pastiprināts un pēc tam padots MEO, kurā ieslēdz motoru un caur sviru sistēmu atver padeves vārstu.

Drošības automatizācijas darbības principi

Elektriskais signāls no primārās drošības ierīces nonāk katla aizsargā un caur sensora releju tiek ieslēgts skaņas un gaismas trauksmes signāls, pēc tam signāls nonāk laika relejā, kur ir kavēšanās līdz 30 sekundēm (izņemot liesmas dzēšana), un, ja operators, pārejot uz manuālo vadību, parametru neatjauno, laika relejs pārtrauc ķēdi, tiek iedarbināts aizvēršanas ierīces elektriskais prefikss, gāzes padeve katlā apstājas.

Katla palaišana ar "Kontur" automātiku

a) sagatavošana aizdedzei:

- rakstisks rīkojums;

- sagatavot katlu aizdedzināšanai;

- pārbaudiet, vai visi gāzes cauruļvada slēgvārsti, izņemot drošības aizbāžņa vārstu, ir aizvērti;

- pārbaudīt automatizācijas ierīču stāvokli, veicot ārēju pārbaudi;

- iestatiet RS-29 pārslēgšanas slēdzi uz manuālo vadību;

- uzstādiet elektriskā aizdedzes slēdzi uz aizdedzinātā degļa;

- iestatiet slēdzi dūmu novadītāja un ventilatora bloķēšanai bloķētā stāvoklī;

- iestatiet degvielas tipa slēdzi uz "gāze";

- baro katla vairogu;

- noņemt skaņas signālu;

- izmantojiet vairāk vai mazāk pārslēgšanas slēdžus no RS-29 gāzei, lai pārbaudītu MEO darbību, un atveriet gāzes amortizatoru stāvoklī saskaņā ar aizdedzes instrukcijām;

- izmantojiet vairāk vai mazāk pārslēdzējus no RS-29, lai pārbaudītu MEO darbību gaisā un aizveriet ventilatora vadotni;

- izmantojiet vairāk vai mazāk pārslēgšanas slēdžus no RS-29 vakuumā, lai pārbaudītu MEO darbību un aizvērtu virzošās lāpstiņas;

- izmantojiet vairāk vai mazāk pārslēdzējus no RS-29 uz ūdens, lai pārbaudītu MEO darbu;

- ieslēdziet dūmu nosūcēju ar atslēgu no vairoga un atveriet virziena lāpstiņu;

- ieslēdziet ventilatoru, izmantojot paneļa atslēgu, un atveriet virzošo ierīci (vēdiniet kamīnu atbilstoši instrukcijās norādītajam laikam, un pēc ventilācijas laika beigām iestatiet minimālo vakuuma un gaisa spiedienu;

b) katla degšana:

- atveriet galveno vārstu;

- atveriet krānu elektriskā aizdedzes vārsta priekšā un izmantojiet paneļa atslēgu, lai to aizdedzinātu (ja nav elektriskā aizdedzes, iedegiet pārnēsājamo aizdedzi un ielieciet to krāsnī);

- jāieslēdz slēgvārsta sviras;

- atveriet vadības vārstu;

- aizveriet drošības spraudņa krānu;

- pārliecinoties, ka aizdedzinātājs ir ieslēgts, lēnām atveriet degļa darbības vārstu, ievērojot gāzes aizdedzi un spiedienu saskaņā ar manometru;

- aizveriet krānu elektriskā aizdedzes vārsta priekšā (aizveriet pārnēsājamā aizdedzes krānu un noņemiet to no krāsns);

- noregulēt degļa degšanu;

- rakstīt žurnālā.

Katla apturēšana

- rakstisks rīkojums;

- pārslēdziet RS-29 pārslēgšanas slēdzi uz manuālo vadību;

- vairāk vai mazāk pārslēgšanas slēdžu izmantošana, lai samazinātu degļa slodzi līdz minimumam;

- aizveriet darba vārstu;

- aizveriet vadības vārstu;

- atveriet drošības spraudņa krānu;

- aizveriet galveno vārstu;

- pēc tam, kad ir beidzies ventilācijas laiks pēc apstāšanās, izslēdziet ventilatoru un dūmu nosūcēju;

- pēc tam, kad tvaika spiediens nokrītas līdz nullei, izslēdziet spraudņa vairoga strāvu;

- rakstīt žurnālā.

- Avārijas apturēšana tiek veikta ar atslēgu no vairoga

Komunikācijas protokoli

Katlu staciju automatizācija, pamatojoties uz mikrokontrolleriem, samazina releju komutācijas un vadības elektropārvades līniju izmantošanu funkcionālajā ķēdē. Rūpnieciskais tīkls ar īpašu saskarni un datu pārsūtīšanas protokolu tiek izmantots, lai sazinātos ar ACS augšējo un apakšējo līmeni, pārsūtītu informāciju starp sensoriem un kontrolieriem un pārsūtītu komandas izpildvaras ierīcēm. Visplašāk izmantotie standarti ir Modbus un Profibus. Tie ir saderīgi ar lielāko daļu aprīkojuma, ko izmanto siltumapgādes iekārtu automatizēšanai. Tie izceļas ar augstiem informācijas nodošanas ticamības rādītājiem, vienkāršiem un saprotamiem darbības principiem.

Enerģijas taupīšana un automatizācijas sociālā ietekme

Katlu māju automatizācija pilnībā novērš negadījumu iespējamību ar kapitāla struktūru iznīcināšanu, apkalpojošā personāla nāvi. ACS spēj nodrošināt iekārtu normālu darbību visu diennakti, lai samazinātu cilvēciskā faktora ietekmi.

Ņemot vērā nepārtraukto cenu pieaugumu degvielas resursiem, ne mazāk svarīga ir automatizācijas enerģijas taupīšanas ietekme. Dabasgāzes taupīšanu, kas apkures sezonā sasniedz 25%, nodrošina:

• optimālā attiecība "gāze / gaiss" degvielas maisījumā visos katlu telpas darbības režīmos, skābekļa satura līmeņa korekcija sadegšanas produktos;
• spēja pielāgot ne tikai katlus, bet arī gāzes degļus;
• regulēšana notiek ne tikai ar dzesēšanas šķidruma temperatūru un spiedienu pie katlu ieplūdes un izplūdes, bet arī ņemot vērā vides parametrus (no laika apstākļiem atkarīgas tehnoloģijas).

Turklāt automatizācija ļauj ieviest energoefektīvu algoritmu nedzīvojamo telpu vai ēku apsildīšanai, kuras netiek izmantotas nedēļas nogalēs un svētku dienās.

Tvaika un karstā ūdens katlu automatizācija: vadības sistēma "Kontur"

Piemēram, palielinoties gāzes spiedienam, kas nosaka tā plūsmas ātruma palielināšanos, P.25 regulators izpildmehānismam izdod komandu ieslēgties, un izpildmehānisms kustina ventilatora ventilatora aksiālā virziena lāpstiņas asmeņus. gaisa plūsmas palielināšanas virziens.

Krāsns vakuuma regulators... Atkarībā no gāzes un gaisa padeves izmaiņām katla krāsnī mainīsies vakuums krāsns augšpusē.

Vakuuma sensors ir arī DT-2 sensors, kas, mainoties vakuumam, nosūta elektrisko signālu uz P.25 regulēšanas ierīci, kas salīdzina saņemto signālu ar doto un, ja viņiem ir nevienlīdzība, nosūta signālu impulsa mehānismam, kas iedarbojas uz izplūdes ventilatora vadotni, palielinot vai samazinot zemo spiedienu.

Att. 131. Diferenciālā vilces mērierīce DT-2: vilces mērierīce; b-elektriskā ķēde; 1 - uzgrieznis; 2 - diferenciālā transformatora pārveidotāja spole; 3 - diferenciālā transformatora pārveidotāja kodols; 4, 7 - montāža; 5 - gadījums; 6- membrāna; 8 - sadalošā caurule

Att. 130. Tālvadības elektriskais manometrs DER: 1 - atspere; 2 - pavasara brīvais gals; 3 - diferenciālā transformatora pārveidotāja kodols

Ūdens līmeņa regulators katla bungā. Šī regulatora sensors ir diferenciālā spiediena mērītājs DM (132. attēls), kas savienots ar katla cilindru caur līmeņa kolonnu. Ūdens spiediena kritums atbilst līmenim katla bungā un tiek ievadīts diferenciālā spiediena mērītājā. Signāls no spiediena mērītāja diferenciālā transformatora spoles tiek virzīts uz regulēšanas ierīci P.25, kur to salīdzina ar iepriekš iestatīto, kas iestatīts ar iestatīto vērtību, un, ja šie signāli ir nevienlīdzīgi, dod komandu iedarbināšanas mehānismam MI, lai atvērtu vai aizvērtu vadības vārstu PK, kas uzstādīts tvaika katla padeves līnijā.

Karstā ūdens katli ir aprīkoti ar: ūdens temperatūras regulatoru pie katla izejas; attiecības "gāze-gaiss" regulators; vakuuma regulators ugunskurā.

Sensori, kas regulē ūdens temperatūru, kas iziet no katla, ir pretestības termometri, kas mēra karstā ūdens un ārējā gaisa temperatūru. Sensori pārveido temperatūru elektriskā signālā un pievada to P.25 regulēšanas ierīces ieejai, kur tiek veikts salīdzinājums ar iepriekš iestatīto, un signālu nevienlīdzības gadījumā P.25 regulēšanas ierīce izdod komandu MI iedarbināšanas mehānismam, lai pagrieztu vadības vārstu RZ degļu priekšā vienā vai otrā virzienā, palielinot vai samazinot gāzes plūsmu. Gāzes un gaisa attiecības un vakuuma regulatori darbojas tāpat kā tvaika katlu regulatori.

Lai uzturētu nemainīgu spiedienu pie katlu telpas ieejām, var uzstādīt universālus plūsmas un spiediena regulatorus URRD: URRD, URRD-2, URRD-3.

Att. 132. Diferenciālā spiediena mērītājs DM: 1,6 - korpusa pārsegi; 2,4 - membrānas kastes; 3 - nodalījums; 5 - sprausla; 7 un 15 - impulsa caurules; 8 - diferenciālo transformatoru pārveidotājs; 9 - vāciņš; 10, 11, 12 - vārsts; 13 - sadales caurule; 14 - devēja kodola stienis; 16 - nulles regulēšanas bukse; 17 - pretuzgrieznis