величина провиса рулетки (струны)
Печать

КИПиА котельных



Отопительные и отопительно-производственные котельные являются наиболее насыщенными по количеству контрольно-измерительных приборов и комплексных систем автоматики на единицу площади. Несмотря на активную автоматизацию и снижение участия человека в работе АСУ ТП котельных, ремонт и обслуживание КИПиА, специалистами соответствующих служб и участков, остаются неизменным элементом производственного процесса выработки тепла и пара.

Основные требования к автоматизации отопительных котельных предусматривают обеспечение их безопасной эксплуатации и рациональное регулирование расхода энергоресурсов.

 

 

Показателем совершенства применяемых систем автоматизации является их самоконтроль, т.е. подача сигнала об аварийном выключении котельной или одного из котлов и автоматическая фиксация причины, вызвавшей аварийное отключение, возможность автоматического выбора режима работы в зависимости от внешних факторов (температура наружного воздуха, паропотребление и т. п.), автоматическое восстановление работы после останова и т. п.

 

Некоторые из серийно выпускаемых систем автоматики позволяют осуществлять полуавтоматический пуск и останов котлоагрегатов, работающих на газовом и жидком топливе. Одна из особенностей систем автоматизации газифицированных котельных — полный контроль за безопасностью работы оборудования и агрегатов. Система специальных защитных блокировок должна обеспечить отключение подачи топлива при:

 

нарушении нормальной последовательности пусковых операций;

 

отключении дутьевых вентиляторов;

 

понижении (повышении) давления газа ниже (выше) допустимого предела;

 

нарушении тяги в топке котла (отключении дымососов);

 

срывах и погасании факела;

 

аварийном отклонении уровня воды в барабане котла;

 

и в других случаях отклонения параметров работы котлоагрегатов от нормы.

 

Современные системы автоматизации состоят из приборов и оборудования, обеспечивающих комплексное регулирования режима и безопасность их работы. Осуществление комплексной автоматизации предусматривает сокращение обслуживающего персонала в зависимости от степени автоматизации. Некоторые из применяемых систем автоматики способствуют автоматизации всех технологических процессов в котельных, включая дистанционный режим котлов, что позволяет контролировать работу котельных непосредственно из диспетчерского пункта, при этом персонал полностью выведен из котельных. Однако для диспетчеризации котельных необходима высокая степень надежности работы исполнительных органов и датчиков систем автоматики. В ряде случаев ограничиваются применением в котельных автоматики «минимум» предназначенной для контроля лишь основных параметров (частичная автоматизация). К выпускаемым и вновь разрабатываемым системам автоматизации отопительных котельных предъявляется ряд технологических требований, как-то: агрегатность, т.е. возможность набора любой схемы из ограниченного числа унифицированных элементов (реализация модульного принципа приборной базы); блочность — возможность лёгкой замены вышедшего из строя блока. Наличие устройств, позволяющих осуществлять телеуправление автоматизированными установками по минимальному количеству каналов связи минимальная инерционность и быстрейшее возвращение к норме при любом возможном разбалансе системы. Полная автоматизация работы вспомогательного оборудования: регулирование давления в обратном коллекторе (подпитка теплосети), давления в головке-деаэратора, уровня воды в баке-аккумуляторе деаэратора и др.

 

Защита котла

 

Защита котлоагрегата при возникновении аварийных режимов является одной из основных задач автоматизации котельных установок. Аварийные режимы возникают чаще всего в результате неправильных действий обслуживающего персонала, преимущественно при пуске котлоагрегата. Схема защиты обеспечивает заданную последовательность операций при растопке котла и автоматическое прекращение подачи топлива при возникновении аварийных режимов.

 

Схема защиты должна решать следующие задачи:

 

контроль за правильным выполнением предпусковых операций;

 

включение тягодутьевых устройств, заполнение котла водой и т.д.;

 

контроль за нормальным состоянием параметров (как при пуске, так и при работе котла);

 

дистанционный розжиг запальника со щита управления;

 

автоматическое прекращение подачи газа к запальникам после кратковременной совместной работы запальника и основной горелки (для проверки горения факела основных горелок), если факелы запальника и горелки имеют общий прибор контроля.

 

Оборудование котлоагрегатов защитой при сжигании любого вида топлива является обязательным.

 

Паровые котлы независимо от давления и паропроизводительности при сжигании газообразного и жидкого топлива должны быть оборудованы устройствами прекращающими подачу топлива к горелкам в случае:

 

повышения или понижения давления газообразного топлива перед горелками;

 

понижения давления жидкого топлива перед горелками (для котлов, оборудованных ротационными форсунками, не выполняется);

 

уменьшения разряжения в топке;

 

понижения или повышения уровня воды в барабане;

 

понижения давления воздуха перед горелками (для котлов, оборудованных горелками с принудительной подачей воздуха);

 

повышения давления пара (только при работе котельных без постоянного обслуживающего персонала);

 

погасания факела горелок, отключение которых при работе котла не допускается;

 

неисправности цепей защиты, включая исчезновение напряжения.

 

Водогрейные котлы при сжигании газообразного и жидкого топлива должны быть оборудованы устройствами, автоматически прекращающими подачу топлива к горелкам в случае:

 

повышения температуры воды за котлом;

 

повышения или понижения давления воды за котлом;

 

понижения давления воздуха перед горелками (для котлов оборудованных горелками с принудительной подачей воздуха);

 

повышения или понижения газообразного топлива;

 

понижения давления жидкого топлива (для котлов оборудованных ротационными горелками, не выполняется);

 

уменьшения разряжения в топке;

 

уменьшения расхода воды через котёл;

 

погасания факела горелок, отключение которых при работе котла не допускается;

 

неисправности цепей защиты, включая исчезновение напряжения.

 

Для водогрейных котлов с температурой нагрева воды 115С и ниже защита по понижению давления воды за котлом и уменьшению расхода воды через котел может не выполняться.

 

Технологическая сигнализация

 

Для предупреждения обслуживающего персонала об отклонении основных технологических параметров от нормы предусматривается технологическая световая и звуковая сигнализация. Схема технологической сигнализации котельной разделяется, как правило, на схемы сигнализации котлов и схему сигнализации вспомогательного оборудования котельной. В котельных с постоянным обслуживающим персоналом должна предусматриваться сигнализация:

 

а) остановка котла (при срабатывании защиты);

 

б) причины срабатывания защиты;

 

в) понижения температуры и давления жидкого топлива в общем трубопроводе к котлам;

 

г) понижения давления воды в питательной магистрали;

 

д) понижения или повышения давления воды в обратном трубопроводе тепловой сети;

 

е) повышения или понижения уровня в баках (деаэраторных, аккумуляторных систем горячего водоснабжения, конденсатных, питательной воды, хранения жидкого топлива и др.), а также понижения уровня в баках промывочной воды;

 

ж) повышения температуры в баках хранения жидких присадок;

 

з) неисправность оборудования установок для снабжения котельных жидким топливом (при их эксплуатации без постоянного обслуживающего персонала);

 

и) повышения температуры подшипников электродвигателей при требовании завода-изготовителя;

 

к) понижения величины рН в обрабатываемой воде (в схемах водоподготовки с подкислением);

 

л) повышения давления (ухудшения вакуума) в деаэраторе;

 

м) повышения или понижения давления газа.

 

Контрольно-измерительные приборы

Приборы для измерения температуры

В автоматизированных системах измерение температуры осуществляется, как правило, на основе контроля физических свойств тел функционально связанных с температурой последних. Приборы для контроля температуры по принципу действия могут быть разделены на следующие группы:

термометры расширения жидкостные (ртутные, керосиновые, толуоловые и др.), дилатометрические (биметаллические) ;

манометрические термометры для контроля температуры путем измерения давления жидкости, пара или газа, заключенных в замкнутую систему постоянного объема (например ТГП-100);

приборы с термометрами сопротивления или термисторами для контроля электрического сопротивления металлических проводников (термометры сопротивления ТСМ, ТСП) или полупроводниковых элементов (термисторов);

термоэлектрические приборы для контроля термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) развиваемой термопарой из двух различных проводников (величина ТЭДС зависит от разности температур спая и свободных концов термопары, присоединяемых к измерительной схеме) (ТПП, ТХА, ТХК и др.);

пирометры излучения для измерения температуры по яркости, цвету или тепловому излучению накаленного тела (ФЭП-4);

радиационные пирометры для измерения температуры по тепловому действию лучеиспусканию накаленного тела (РАПИР).

Вторичные приборы для измерения температуры

Логометры предназначены для измерения температуры в комплекте с термометрами

Мосты сопротивления стандартных градуировок 21, 22, 23, 24, 50-М, 100П и др.

Милливольтметры предназначены для измерения температуры в комплекте с

Потенциометра термопарами стандартных градуировок ТПП, ТХА, ТХК и др.

Приборы для измерения давления и разряжения (в котельных)

По принципу действия приборы для измерения давления и разряжения разделяются на:

жидкостные — давление (разряжение) уравновешивается высотой столба жидкости (U-образные, ТДЖ, ТНЖ-Н и др.);

пружинные — давление уравновешивается силой упругой деформации чувствительного элемента (мембраны, трубчатой пружины, сильфона и т.п.) (ТНМП-52, НМП-52, ОБМ-1 и др.).

Преобразователи

Дифференциально-трансформаторные (МЭД, ДМ, ДТГ-50, ДТ-200);

Токовые (САПФИР, МЕТРАН, КРТ);

Электроконтактные (ЭКМ, ВЭ-16рб, ДМ-2005, ДНТ,ДГМ и др.).

Приборы для измерения расхода

Для измерения расходов жидкостей и газов используют в основном два вида расходомеров — переменного и постоянного перепада. В основу принципа действия расходомеров переменного перепада положено измерение перепада давления на сопротивлении, введенном в поток жидкости или газа. Если измерять давление до сопротивления и непосредственно за ним, то разность давлений (перепад) будет зависеть от скорости потока, а следовательно, и от расхода. Такие сопротивления, установленные в трубопроводах, называются сужающими устройствами. В качестве сужающих устройств в системах контроля расхода широко применяются нормальные диафрагмы. Комплект диафрагм состоит из диска с отверстием, кромка которого с плоскостью диска составляет угол 45 град. Диск помещается между корпусами кольцевых камер. Между фланцами и камерами установлены уплотняющие прокладки. Отборы давления до и после диафрагмы берут из кольцевых камер.

В качестве измерительных приборов и передающих преобразователей в комплекте с преобразователями переменного перепада для измерения расхода применяют дифференциальные манометры (дифманометры) ДП-780, ДП-778-поплавковые; ДСС-712, ДСП-780Н-сильфонные; ДМ-дифференциально-трансформаторные; «САПФИР»-токовые.

Вторичные приборы для измерения уровня: ВМД, КСД-2 для работы с ДМ; А542 для работы с «САПФИРОМ» и другие.

Приборы для измерения уровня. Сигнализаторы уровня

Предназначены для сигнализации и поддержания в заданных приделах уровня воды и жидких электропроводных сред в ёмкости: ЭРСУ-3, ЭСУ-1М, ЭСУ-2М, ESP-50.

Устройства для дистанционного измерения уровня: УМ-2-32 ОНБТ-21М—сельсинный (комплект устройства состоит из датчика ДСУ-2М и приемника УСП-1М; датчик снабжен металлическим поплавком); УДУ-5М—поплавковый.

Приборы для измерения состава вещества

Автоматический стационарный газоанализатор МН5106 предназначен для измерения и регистрации концентрации кислорода в отходящих газах котельных установок. В последнее время в состав проектов автоматизации котельных включают анализаторы на СО-угарный газ.

Преобразователи типа П-215 предназначены для использования в системах непрерывного контроля и автоматического регулирования величины рН промышленных растворов.

Запально-защитные устройства

Устройство предназначено для автоматического или дистанционного розжига горелок работающих на жидком или газообразном топливе, а также для защиты котлоагрегата при погасании факела (ЗЗУ)