Система автоматизации паровых котлов ДКВР

Автоматическое регулирование технологического процесса котла ДКВР сводится к поддержанию в заданных пределах уровня воды в верхнем барабане, давления пара в котле, оптимального избытка воздуха в топочной камере и разрежения в верхней части топки.

Технологическая схема автоматического регулирования котла ДКВР, работающего на газе, показана на рис. 4.17. Регулирование питания котла осуществляется регулятором 1, получающим импульс по уровню в барабане и воздействующим на расход питательной воды. Подача топлива в топку котла осуществляется регулятором 2, получающим импульс по давлению пара в барабане. Регулятор воз-

Технологическая схема автоматического регулирования парового котла ДКВР, работающего на газе

Рис. 4.17. Технологическая схема автоматического регулирования парового котла ДКВР, работающего на газе:

  • 1 — расход питательной воды; 2 — давление пара в барабане;
  • 3 — регулятор воздуха; 4 — датчик температуры духа 3 для газообразного топлива выполняется обычно по схеме соотношения «топливо — воздух». В качестве импульса по расходу воздуха для котлов ДКВР применяют давление в какой-либо точке воздушного тракта. Регулятор тяги выполнен с импульсом по разрежению в верхней точке топки. Автоматизация подпитки котла выполняется с помощью датчика уровня с двухпозиционным контактным устройством, воздействующим на электрический питательный насос.

Реализация принудительной схемы регулирования паровых котлов ДКВР осуществляется с помощью электронно-гидравлической аппаратуры системы «Кристалл». Система «Кристалл» представляет собой комплекс приборов и устройств.

Схема расстановки первичных приборов применительно к паровым котлам ДКВР показана на рис. 4.18. Электрические сигналы от первичных приборов поступают на вход транзисторного усилителя, где сигналы суммируются и усиливаются. Расход газа регулируется воздействием на заслонку газопровода блока приборов, обозначенных буквой «а». Регулирование количества воздуха, подаваемого

Схема регулирования парового котла ДКВР автоматикой «Кристалл»

Рис. 4.18. Схема регулирования парового котла ДКВР автоматикой «Кристалл»:

  • 1 — сервомотор: 2 — электрогидравлическое реле; 3 — регулятор:
  • 4 — водяной редукционный клапан; 5,6 дифференциальный тягомер ДТ-2; 7 — горелка; 8 — регулирующая газовая заслонка; 9 — газовый отсекатель;
  • 10 — манометр электрический дистанционный; 11 — уравнительный сосуд дифференциального манометра; 12 — дифференциальный манометр; 13 — регулирующий клапан питательной воды; 14 — тягомер;
  • 15 — питательный насос; 16 — дутьевой вентилятор дутьевым вентилятором, обеспечивает блок приборов, обозначенных на том же рисунке буквой «б». Расход газа и воздуха на горелку контролируется косвенным методом — по давлению в газопроводе и воздуховоде. Электрические сигналы с датчиков поступают на усилитель; электрогидравлические реле и сервомотор воздействуют на направляющий аппарат вентилятора, изменяя соответственно количество воздуха.

Снижение или повышение давления пара указывает на недостаточный или избыточный расход газа. Расход газа контролируют по давлению пара.

В качестве датчика подпитки котла применен дифференциальный манометр, подключенный к барабану котла через уравнительный сосуд. При снижении или повышении уровня воды электрический сигнал поступает на усилитель блока приборов, обозначенных буквой «в». При этом приоткрывается или прикрывается регулирующий клапан, установленный на линии подпитки котла.

Первичным прибором контроля разрежения в топке является дифференциальный манометр. Чувствительным элементом прибора служит мембрана, на которую действует «плюсовое» и «минусовое» давление. Перемещение мембраны, вызываемое изменением перепада давления, приводит к перемещению плунжера, расположенного внутри трансформатора. При этом изменяется напряжение переменного тока на вторичной обмотке трансформатора, и соответствующий сигнал поступает на вход измерительного устройства усилителя блока приборов, обозначенных цифрой 2. Если значение контролируемого параметра выходит за допустимые пределы, размыкается контакт соответствующего датчика и обесточивается промежуточное реле. При этом загорается лампа светового табло, указывающего на аварийное отключение параметра, и включается звуковой сигнал. Если параметр не восстанавливается, клапан-отсекатель обесточится и отключит подачу газа.

В качестве исполнительных механизмов в системе «Кристалл» применяются гидравлические поршневые сервомоторы, работающие на водопроводной воде. Гидравлические исполнительные механизмы состоят из блока управления и связи, включающего элек- трогидравлическое реле и гидравлический сервомотор (рис. 4.19). В электрогидравлическом реле имеются две катушки электромагнитов, с помощью которых изменяется положение водоперепускных клапанов, и два обратных клапана, обеспечивающих поступление воды только в одном направлении: или в каналы подачи воды в сервомотор, или на слив.

Схема управления гидравлическим сервомотором

Рис. 4.19. Схема управления гидравлическим сервомотором: 1 — электрогидравлическое реле; 2 — сервомотор;

3 — регулирующий орган

Если значение регулируемого параметра соответствует заданному, катушки электромагнитов обесточены, клапаны закрыты, и слив воды не происходит. При этом обе полости цилиндра сервомотора находятся под одинаковым давлением воды. При повышении или понижении значения регулируемого параметра по сравнению с заданным на катушке соответствующего электромагнита появится напряжение, которое увеличивается по мере увеличения отклонения. Клапан скачком переместится в верхнее положение, и полость сервомотора соединится со сливом. Давление со стороны этой полости на поршень сервомотора уменьшится, и поршень начнет перемещаться, что вызовет перемещение регулирующего органа. Перемещение поршня и регулирующего органа происходит до тех пор, пока напряжение на обмотке электромагнита не уменьшится до значения, при котором клапан скачком перейдет в нижнее положение, слив воды прекратится, и сервомотор остановится.

В настоящее время для реализации принудительных схем регулирования паровых котлов ДКРВ выпускается также электрический исполнительный механизм.

Для зажигания газовых горелок и контроля наличия пламени применяют зонально-защитные устройства и прибор автоматического контроля пламени, имеющие релейный электрический выход в систему защита котла. При погасании пламени подача газа к горелкам прекращается.

Устройства автоматики включают в следующем порядке: подают электрическое питание в схему защиты и сигнализации; устанавливают нормальный уровень воды в барабане котла; устанавливают нормальное давление газа перед горелками; переводят переключатель блокировки; включают дымосос и дутьевой вентилятор; устанавливают нормальное разрежение в топке; устанавливают нормальное давление воздуха перед горелками.

В настоящее время получили распространение автономные источники теплоснабжения (АИТ). На рис. 4.20 а, б представлена автоматизированная система управления АИТ. Установленная мощность АИТ — 3 МВт. Проектом предусмотрены два жаротрубных котла КВ-1,5. Система автоматизации поставляется комплектно с котлом. Система обеспечивает (табл. 4.1):

  • • поддержание температуры воды за котлом (зимой Г = 115 °С; летом 80 °С) путем изменения подачи газа в диапазоне от 40 до 100%-ной нагрузки и изменением количества включений насоса рециркуляции котла;
  • • соответствующее этим диапазонам регулирование соотношения «топливо — воздух»;
  • • розжиг котла и вывод в рабочий режим.

Система безопасности котла предусматривает автоматическое прекращение подачи топлива к автономному источнику теплоснабжения в следующих аварийных случаях:

  • • повышение или понижение давления газа перед отсечными клапанами;
  • • понижение давления воздуха перед горелкой;
  • • повышение температуры воды за котлом;
  • • снижение уровня воды в котле;
  • • выкипание воды в котле;
  • • погасание пламени горелки;
  • • отключение электропитания системы безопасности.

Для вспомогательного оборудования предусматривается отключение подачи газа в АИТ при:

  • • понижении или повышении давления газа к котлам;
  • • загазованности в помещении;
  • • появлении в помещении оксида углерода.
Автоматизированная система управления газоснабжения АИТ (а) и автоматизация АИТ (б)

Рис. 4.20. Автоматизированная система управления газоснабжения АИТ (а) и автоматизация АИТ (б)

Автоматизированная система управления газоснабжения АИТ (а) и автоматизация АИТ (б)

Рис. 4.20. Автоматизированная система управления газоснабжения АИТ (а) и автоматизация АИТ (б)

Таблица 4.1

Техническое оборудование к рис. 4.20

Линия связи

Техническая характеристика оборудования АИТ

I

2

Уходящие газы 160 °С

Л1

Термометр биметаллический показывающий

Вода 115 °С

Л2

Термометр биметаллический показывающий

Вода 80 °С

ЛЗ

Термометр биметаллический показывающий

Вода 80 °С

Л12

Преобразователь сопротивления Р = 500, L1 — 60, d= 6, 1=100

Электрическая схема N1, с защитной гильзой

Вода 0,48 МПа

Л4

Манометр показывающий. Шкала 0...10 кгс/см2

Уходящие газы 20 Па

Л6

Тягонапоромер мембранный показывающий

Предел измерений + 0,08 МПа

Уходящие газы

Л7

Переносной газоанализатор. В комплекте:

  • 1. Заборный зонд L = 300 мм — 1 шт.
  • 2. Комплект ЗИП — 1 шт.

Вода 115 °С; 0,45 МПа; 36,9 м3

Л8

Расходомер-счетчик

Газ 5 °С; 10кПа;180 м3

Л9

Расходомер-счетчик

Управление подачей газа

ЛЮ

Регулятор давления

Вода 0,45 МПа

Л5

Датчик избыточного давления. ТУ 4212-001-12580824-93

Окончание табл. 4.1

I

2

Вода 20 кПа

ли

Датчик гидростатического давления. ТУ4212-001-12580824-93

Газоснабжение

Газ 5 °С

Г1

Термометр биметаллический показывающий

Газ 0,6 МПа

Г2

Манометр показывающий. Шкала 0...10 кгс/см2

Газ 0,6 МПа

ГЗ, Гб

Манометр сигнализирующий. Шкала 0... 10 кгс/см2

Загазованность СН4

Г4

Детектор природного газа

Загазованность СО

Г5

Детектор угарного газа

Г7

Расходомер-счетчик

Управление подачей газа

Y1

Клапан электромагнитный

Применяется сигнализатор СТГ-1 токсичных и горючих газов.

При появлении предельной степени загазованности клапан-от- секатель газа закрывается.

Предусматривается автоматический ввод резервного насоса сетевой и подпиточной воды при аварийном отключении работающего насоса.

Проектом предусматривается система сигнализации, на которую поступают сигналы о неисправности оборудования, а также сигналы аварийного отключения котлов.

Поступающие сигналы расшифровываются. Сформированный общий дискретный сигнал о неисправности в АИТ используется в системе диспетчеризации.

Котлы и основное вспомогательное оборудование поставляются комплектно со средствами автоматизации.

Предусматривается охранно-пожарная сигнализация, обеспечивающая контроль возгорания и несанкционированного проникновения в помещение АИТ раздельно для пожарной и охранной сигнализации. Датчики задымленности включены в один шлейф. Датчики охраны размещены на окнах и дверных проемах. Дискретные сигналы передаются в систему диспетчеризации.

Предусматривается возможность выхода в диспетчерскую систему как дискретными сигналами, так и с помощью интерфейсов. Для передачи в систему диспетчеризации сформированы сигналы:

  • • «неисправность в котельной»;
  • • срабатывание пожарного сигнализатора загазованности по метану;
  • • срабатывание пожарной сигнализации;
  • • срабатывание сигнализатора предельного содержания оксида углерода, которое передается индивидуальными цепями (каналами).

Дискретные сигналы поступают от станции сигнализации и пожарной установки, от приборов учета расхода газа, теплоты и контроллеров генераторов — связь через интерфейсы RS232 или RS485.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >