Ciele a ciele
Moderné automatizačné systémy kotlov sú schopné zaručiť bezproblémovú a efektívnu prevádzku zariadení bez priameho zásahu obsluhy. Ľudské funkcie sa redukujú na online sledovanie zdravia a parametrov celého komplexu zariadení. Automatizácia kotolne rieši nasledujúce úlohy:
- Automatické spustenie a zastavenie kotlov.
- Regulácia výkonu kotla (kaskádové riadenie) podľa zadaných primárnych nastavení.
- Ovládanie pomocného čerpadla, kontrola hladiny chladiacej kvapaliny v pracovnom a spotrebnom okruhu.
- Núdzové zastavenie a aktivácia signalizačných zariadení v prípade prevádzkových hodnôt systému mimo stanovených limitov.
Automatizačný objekt
Zariadenie kotla ako objekt regulácie je komplexný dynamický systém s mnohými vzájomne prepojenými vstupnými a výstupnými parametrami. Automatizáciu kotolní komplikuje skutočnosť, že rýchlosť technologických procesov je v parných jednotkách veľmi vysoká. Medzi hlavné regulované hodnoty patria:
- prietok a tlak nosiča tepla (voda alebo para);
- výtok v kúrenisku;
- hladina v napájacej nádrži;
- V posledných rokoch boli kladené zvýšené environmentálne požiadavky na kvalitu pripravenej palivovej zmesi a v dôsledku toho na teplotu a zloženie produktov spalín.
Automatická regulácia pomocných lodných kotlov
Všeobecné informácie
Ak sú rúrkové kotly s vysokou akumulačnou schopnosťou do istej miery prístupné ručnému ovládaniu, potom je v prípade moderných vodorúrkových kotlov reakcia na veľmi malé odchýlky v režimoch takáto regulácia veľmi ťažká a vedie k veľkým tepelným stratám.
Počas prevádzky kotla je veľmi dôležité dodržiavať menovité hodnoty takých kvalitatívnych parametrov, ako je tlak pary, hladina vody v kotle, tlak a teplota paliva, pomer prebytočného vzduchu atď. Prebytok vody v kotle znižuje produkciu pary, vedie k pretečeniu vody do parného potrubia a strata vody vedie k vyhoreniu potrubia, poruchám švov, vzniku trhlín atď. Používanie automatických ovládacích zariadení pre pomocné kotly spolu so všeobecnými výhodami automatizácie eliminuje uvedené nevýhody ručného ovládania ...
Regulácii podliehajú tieto hlavné parametre kotla: hladina vody; tlak pary; pomer vzduch-palivo, t.j. pomer medzi množstvom spáleného paliva a vzduchom.
Regulácia hladiny vody s priamo pôsobiacim regulátorom
Riadiaci obvod je znázornený na obr. 114. Kontrolovanou hodnotou je hladina kvapaliny v nádrži, ktorá závisí od rušivého účinku (prítoku kvapaliny do nádrže). Náraz sa zaznamenáva meracím prvkom (plavák) a prenáša sa cez aktuátor (orgán) na regulačný orgán (ventil). Ten zakrýva alebo otvára odtokové potrubie. Takýto riadiaci systém nevyžaduje externý zdroj energie na pohyb regulačného orgánu (ventilu). Regulátory takého systému sa nazývajú priamo pôsobiace alebo priamo pôsobiace regulátory.
Priamo pôsobiace regulátory majú zníženú citlivosť. Používajú sa, keď sa nevyžaduje špeciálna presnosť.Regulátor musí byť umiestnený v blízkosti objektu regulácie. Používajú sa hlavne vo vykurovacom systéme.
Ak úsilie meracieho prvku (snímača) nie je dostatočné, potom sa na zosilnenie impulzu vyvinutého snímačom zavedie do automatického riadiaceho systému špeciálny zosilňovací orgán alebo zosilňovač pomocou rôznych druhov pomocnej energie. V takom prípade sa regulátor bude označovať ako nepriamy regulátor.
Regulácia hladiny vody nepriamym regulátorom
Schematický diagram systému automatického napájania kotla s termohydraulickým regulátorom hladiny vody je znázornený na obr. 115.
Termohydraulická regulácia výšky hladiny sa vykonáva pôsobením meracieho prvku (vlnovca) a regulačného prvku (ventilu), ako aj termohydraulického snímacieho prvku a spínača rezervného čerpadla. Mech je elastický valec harmonického tvaru so slepým dnom. Pri zmene tlaku v termohydraulickom snímacom prvku pôsobí na regulačné teleso spodok vlnovca, ohýbaný na jednu alebo druhú stranu, prostredníctvom systému medziľahlých prvkov. Termo-hydraulický prvok (snímač) sa skladá z dvoch navzájom zasunutých rúrok. Konce vonkajšej rúrky sú hermeticky spojené s vnútornou rúrkou tak, že je medzi nimi vytvorený prstencový priestor, ktorý je naplnený destilovanou vodou. Vnútorná trubica je spojená s parným a vodným priestorom kotla a vonkajšia trubica je spojená s dutinou vlnovca. Os snímacieho prvku je nastavená s určitým sklonom k hladine vody v kotle, preto sa pri miernej zmene hladiny vody v kotle výrazne mení hladina vo vnútornej trubici snímača. Pri poklese hladiny vody je vnútorná trubica naplnená parou, ktorá vydáva teplo destilovanej vode v prstencovom priestore, v druhom sa voda odparuje, čo vedie k zvýšeniu tlaku a ohýbaniu dna vlnovca. V okamihu, keď stúpne hladina vody v kotle, dôjde ku kondenzácii pár destilovanej vody, tlak absorbujúci mech sa opäť zmení. Pre lepší odvod tepla do okolia je vonkajšia trubica snímacieho prvku (snímača) rebrovaná.
Princíp fungovania tohto systému je nasledovný. Pri poklese hladiny vody v kotle sa zvyšuje tlak na vlnovec meracieho prvku a regulačný ventil je zatvorený. Výtok vody z napájacieho systému kotla do teplej komory je čiastočne alebo úplne zastavený a zvyšuje sa množstvo vody dodávanej do kotla elektrickým napájacím čerpadlom. Ak hladina vody v kotle poklesne aj napriek činnosti elektrického napájacieho čerpadla, automaticky sa aktivuje záložné parné čerpadlo. Činnosť pohotovostného napájacieho čerpadla je riadená aktivačným regulátorom. Zariadenie spínacieho regulátora je znázornené na obr. 116. Pod pôsobením určitého tlaku na vlnovec (obr. 116, a) sa otvorí ventil 12 a para z kotla vstupuje do cievkovej skrinky napájacieho čerpadla. Na zvýšenie citlivosti regulátora aktivácie čerpadla je namiesto tesnenia vretena v jeho tele namontovaný druhý vlnovec 8. Aktívna oblasť tohto vlnovca a prietoková plocha ventilu 12 sú rovnaké, takže nie sú významné na pohyb ventilu je potrebné vyvinúť úsilie. Regulátor sa nastavuje zmenou sily pružiny pomocou matice. Vzduch sa počas nastavovania odvádza cez zástrčku. Ručné ovládanie regulátora je možné vykonať pomocou skrutky 7 a uhlovej páky 5. Na ochranu regulačného ventilu pred možným upchatím je v potrubí obsiahnutý filter. Keď je parné piestové čerpadlo neaktívne, v parných valcoch sa hromadí kondenzácia. Čerpadlo sa preplachuje kohútikmi 3 a 4 (pozri obr. 115) inštalovanými v dutinách parných valcov čerpadla.V prvom okamihu činnosti regulátora bude tlak pary na čerpadle nedostatočný pre jeho činnosť, ale tlak v dutine valca spôsobí zdvih ventilu 16 (pozri obr. 116, b) a kondenzát cez otvor 15 bude odstránený z valca do atmosféry. Keď je záložné čerpadlo v činnosti, gumová membrána 13 sa ohne pod tlakom vody a pôsobením na ventil cez tyč 14 zastaví zastavenie preplachovania valcov. Uvažovaný nepriamy regulátor hladiny vody je výrazne dokonalý a poskytuje dostatočnú presnosť riadenia. Vyššiu spoľahlivosť regulácie poskytujú regulátory TsNII im. akad. A. I. Krylovej.
Regulátor hydraulického napájania Ústredného výskumného ústavu pomenovaný po akademikovi Krylovovi
Schematický diagram regulátora napájania TsNII im. akad. Krylov je znázornený na obr. 117. Senzor meracieho prvku (kondenzačná nádoba) 1 je potrubím spojený s vodným a parným priestorom kotla a s dolnou a hornou dutinou meracieho prvku 2. Použité pracovné médium (napájacia voda) v regulátore je vyčistený filtrom. Keď je regulátor zapnutý, na membránu pôsobí sila rovnajúca sa hmotnosti stĺpca kvapaliny, nasmerovaná zdola nahor a vyvážená váhami 9 a 10. zase prostredníctvom systému pák ovláda zosilňovací prvok a prevádzka elektricky poháňaného napájacieho čerpadla a tiež zapína výstražný a ochranný obvod vo vhodnom čase.
Výstužné teleso prúdového typu je spojené napájacím systémom kotla s dutinami piestového servomotora. Na zvýšenie rýchlosti vody a následne na zvýšenie jej kinetickej energie je v kryte zosilňovača umiestnená tryska. V prípade otočenia výkyvnej rúrky prúdi voda cez dýzu do hornej alebo dolnej dutiny servomotora pohybom piestu. Piest prostredníctvom systému pák mení veľkosť prietokovej oblasti regulačného ventilu posuvu.
Tvrdá spätná väzba obnovuje rovnováhu zosilňovača, to znamená, že nastavuje výkyvnú trubicu zosilňovača do najbližšej strednej polohy, v ktorej je pracovná voda odvádzaná cez otvor v kryte zosilňovača do teplej skrinky. Regulačný ventil posuvu 5 je udržiavaný servomotorom v polohe, ktorá zaisťuje prevádzkovú hladinu v kotle.
Regulačný ventil je možné otvárať a zatvárať manuálne pomocou rukoväti 13. Okrem vyššie diskutovaných nepriamych regulátorov hladiny vody môžu byť prídavné kotly vybavené pneumatickými a elektromechanickými regulátormi výkonu. Najčastejšie sa používajú elektromechanické regulátory.
Elektromechanický regulátor výkonu
Schéma regulátora elektrickej energie s membránovým meracím prvkom je znázornená na obr. 118. Pri zmene hladiny vody v kotle vyvíja termohydraulický snímací prvok rozdielny impulzný tlak na membránu (na obrázku nie je znázornený). Sila membrány prenášaná cez ihlu 4 na páku 7 pri normálnej hladine vody je vyvážená spätnou pružinou 6.
V takom prípade pracuje elektrické napájacie čerpadlo normálne. Keď hladina vody v kotle klesá, hydrostatický tlak na membráne sa zvyšuje, ihla otáča páčkou, stredný kontakt 2 sa uzavrie kontaktom 3 a prostredníctvom zodpovedajúceho elektrického relé zvyšuje výkon elektrického čerpadla.
Keď stúpne hladina vody, stredný kontakt sa uzavrie s kontaktom 1 a elektrické relé zníži výkon elektrického čerpadla a v prípade potreby ho vypne. Stlačenie spätnoväzbovej pružiny sa reguluje otáčaním výstredného valca 5, ktorý je pomocou reduktora spojený s reverzibilným elektromotorom (servomotorom).Podľa toho, ktorý kontaktný kontakt 2 sa zopne, otáčanie servomotora otáča excentrický valec 5 takým spôsobom, že spätnoväzbová pružina by uľahčila návrat kontaktu 2 do strednej polohy cez páku 7. Regulátory tohto typu poskytujú veľmi vysokú presnosť pri regulácii hladiny vody v kotle.
Regulácia tlaku pary
V pomocných kotloch sa tlak pary reguluje zmenou množstva spáleného paliva a prívodu vzduchu, t.j. reguláciou spaľovacieho procesu.
Konštrukčne sú regulátory spaľovacieho procesu rozdelené na mechanické, hydraulické, pneumatické a elektrické. Mechanické regulátory majú veľké množstvo mechanických prevodov, nedostatočnú citlivosť a nepoužívajú sa v inštaláciách lodných kotlov. Pneumatické regulátory našli len malé použitie kvôli náročnosti ich nastavovania kvôli veľkému počtu regulačných orgánov. Princíp udržiavania stáleho tlaku pomocou riadenia hydraulickým spaľovaním je znázornený na schéme na obr. 119.
Pri miernom zvýšení tlaku pár v impulznom potrubí sa vlnovce meracieho prvku ohnú, ihla 6 pôsobí na dvojramennú páku a výkyvná trubica zosilňovača lúčov sa posúva smerom k osi ľavej prijímacej dýzy. V spodnej dutine servomotora sa zvyšuje tlak, ktorý posúva piest 10 do hornej polohy a sústavou pák uzatvára ventil 1.
Zároveň sa pomocou páky 9 zníži prívod vzduchu pomocou vzduchového registra (vzduchový register nie je na obr. 119 zobrazený). Pri miernom poklese tlaku pary v kotle dôjde k opačnému procesu. V prípade poruchy regulátora je možné spaľovanie ovládať manuálne gombíkom 8. V takom prípade sú servomotor a zosilňovač odpojené. Takáto schéma regulácie režimu spaľovania vám v porovnaní s bežnou údržbou umožňuje dosiahnuť výraznú úsporu paliva, pretože množstvo spáleného paliva je vzájomne konzistentné s množstvom vzduchu vstupujúceho do pece.
Ovládacie zariadenia používané v automatických riadiacich systémoch
Ortuťové teplomery, ktoré dokážu merať teploty od 0 do + 500 ° C, majú malú mechanickú pevnosť a ich hodnoty často zaostávajú za skutočnými teplotnými zmenami; zriedka sa používajú v automatických riadiacich systémoch.
Teplomery na meranie kvapaliny alebo plynu zobrazené na obr. 120 tieto nevýhody nemá. Tepelný balónik 1 kvapalinového teplomera (obr. 120, a) je naplnený ľahko odparujúcou sa kvapalinou (acetón, chlórmetyl alebo inertný plyn) a komunikuje s bežným tlakomerom 3 pomocou kapilárnej trubice 2, stupnice. z ktorých je absolvovaná v ° C
Manometer je nainštalovaný na ovládacom paneli a žiarovka je umiestnená v prostredí s meniacimi sa teplotami. So zvyšovaním teploty média sa zvyšuje tlak vo valci a šípka, ktorá sa otáča o určitý uhol, ukazuje skutočnú teplotu.
Teplota v peci a spalinách sa zvyčajne meria pomocou termoelektrického teplomeru (termočlánku), znázorneného na obr. 120, b.
Termočlánok sa skladá z dvoch drôtov vyrobených z rôznych materiálov, ktoré sú umiestnené v oceľovom puzdre naplnenom izolačným materiálom. Konce drôtov sú spájkované. Pri zmene teploty média v rozdielnych drôtoch vznikajú mikroprúdy, ktoré vedú k zmene polohy šípky galvanometra 3 pripojeného k voľným koncom drôtov. Stupnica galvanometra je stupňovaná v ° C.
Signalizácia a ochrana systémov na automatickú reguláciu činnosti pomocných kotlov sa vykonáva pomocou použitého relé a ďalších zariadení.
Tepelné relé spojené prostredníctvom elektrických zariadení s regulačným orgánom a zariadení pre zvukové a svetelné alarmy je znázornené na obr. 121, a. Termostat je snímačom obmedzujúcej teploty vody alebo pary v kotloch. Vo vnútri mosadznej rúrky 3 sú dve ploché pružiny invar (zliatina železa a niklu) 5 s kontaktmi 4. Jeden koniec pružiny je spojený tyčou 2 s nastavovacou skrutkou 1, druhý je voľne pripevnený k osi mosadznej rúrky 6, kde je pomocou nastavovacej skrutky medzi pružinou a osadením skrutky nastavená určitá medzera. Telo termostatu je zaskrutkované do armatúry nainštalovanej na ovládanom objekte. Vzhľadom na to, že Invar má výrazne nižší koeficient lineárnej rozťažnosti, so zvýšením teploty média sa pružina nebude tiahnuť, kým nebude zvolená medzera medzi ním a osou osi 6. Pri určitej teplote je vybraná medzera a kontakty pružín sa otvoria, zatiaľ čo výsledný impulz sa prenesie do elektrického obvodu.
V automatických riadiacich systémoch kotlov sa ako snímač spaľovania používa foto relé. Foto relé je znázornené na obr. 121, nar.
Princípom činnosti foto relé je zmena elektrického odporu fotobunky 14 pri zmene stupňa jeho osvetlenia. Okuliare 16, vložené do krytu relé zo strany kúreniska, sú prostriedkom na ochranu fotorezistora. Telo fotoelektrického relé 12 je pripevnené k prednej časti kotla objímkou 15. K polovodičovému fotorezistoru 14 je z elektrickej siete pripojený kábel cez tesniacu priechodku 17 a izolačný panel 13.
Okruh systému zapaľovania paliva je prerušený, keď svetelný tok spaľovacieho plameňa zníži odpor polovodiča. Keď sa plameň rozbije, odpor vodiča sa prudko zvýši, zapne sa ochranný obvod (solenoidové ventily na palivovom a prívodnom systéme kotla sú zatvorené) a zapne sa výstražný obvod.
V elektrických riadiacich systémoch pre lodné pomocné kotly sa najčastejšie používa elektromagnetické relé.
Elektromagnetické relé je znázornené na obr. 121, v. V prípade prechodu prúdu cievkou 8 jadro 10 priťahuje kotvu 9 a uzatvára kontakt 11. V takom prípade sa riadiaci objekt zapne. Keď je cievka bez napätia, spätná pružina 7 otvorí kontakt, to znamená, že pôsobí na riadený objekt. Takéto relé má normálne otvorené kontakty, t.j. kontakty, ktoré sú otvorené pri absencii prúdu.
Podobné články
- Príslušenstvo lodného pomocného kotla
- Kombinované rekuperačné kotly
- Námorné regeneračné kotly, účel, zariadenie
- Vertikálny kombinovaný kotol systému Shukhov
- Pomocný dvojkruhový kotol
- Pomocné vodorúrkové kotly
- Pomocné požiarne rúrkové kotly
- Klasifikácia námorných pomocných kotlov
- Hlavné ukazovatele charakterizujúce kotol
- Účel pomocného kotolne a jeho schéma
Hodnotenie 0,00 (0 hlasov)
Úrovne automatizácie
Stupeň automatizácie sa nastavuje pri projektovaní kotolne alebo pri generálnych opravách / výmene zariadení. Môže sa pohybovať od manuálneho riadenia založeného na odčítaní prístrojového vybavenia až po plne automatické riadenie založené na algoritmoch závislých od počasia. Úroveň automatizácie je primárne určená účelom, výkonom a funkčnými vlastnosťami prevádzky zariadenia.
Moderná automatizácia prevádzky kotolne predpokladá integrovaný prístup - riadiace a regulačné podsystémy jednotlivých technologických procesov sú spojené do jednej siete s funkčným skupinovým riadením.
4.1. Základné princípy automatizácie kotlov
Spoľahlivú, ekonomickú a bezpečnú prevádzku kotolne s minimálnym počtom pracovníkov údržby je možné vykonávať iba za prítomnosti tepelnej kontroly, automatickej regulácie a kontroly technologických procesov, signalizácie a ochrany zariadení [8].
Hlavné rozhodnutia o automatizácii kotolní sa prijímajú v procese vývoja automatizačných schém (funkčné diagramy). Automatizačné schémy sa vyvíjajú podľa návrhu tepelnotechnických schém a rozhodovania o výbere hlavného a pomocného zariadenia kotolne, jej mechanizácii a tepelnotechnických komunikáciách. Hlavné vybavenie zahŕňa kotlovú jednotku, odsávače dymu a ventilátory a medzi pomocné vybavenie patrí čerpaciu a odvzdušňovaciu jednotku, chemickú úpravňu vody, vykurovaciu jednotku, čerpaciu stanicu kondenzátu, distribučnú stanicu plynu, vykurovací olej (uhlie) sklad a dodávka paliva.
Rozsah automatizácie je prevzatý v súlade s normou SNiP II-35-76 (časť 15 - „Automatizácia“) a požiadavkami výrobcov tepelných mechanických zariadení.
Úroveň automatizácie kotolní závisí od nasledujúcich hlavných technických faktorov:
- typ kotla (para, horúca voda, kombinovaný - para a voda);
- konštrukcia kotla a jeho vybavenie (bubon, priamy prietok, liatinový profilový pretlakovaný atď.), typ ťahu atď.; druh paliva (tuhé, kvapalné, plynné, kombinované - plynový olej, práškové) a typ zariadenia na spaľovanie paliva (TSU);
- charakter tepelných záťaží (priemyselné, vykurovacie, individuálne atď.);
- počet kotlov v kotolni.
Pri zostavovaní automatizačnej schémy sú poskytované hlavné subsystémy automatického riadenia, technologickej ochrany, diaľkového ovládania, riadenia tepelnej techniky, technologického blokovania a signalizácie.
Všeobecná štruktúra
Automatizácia kotolne je založená na dvojúrovňovej schéme riadenia. Dolná (poľná) úroveň zahŕňa zariadenia lokálnej automatizácie založené na programovateľných mikrokontroléroch, ktoré implementujú technickú ochranu a blokovanie, úpravu a zmenu parametrov, primárne prevodníky fyzikálnych veličín. Patrí sem aj zariadenie na prevod, kódovanie a prenos informačných údajov.
Horná úroveň môže byť vo forme grafického terminálu zabudovaného do ovládacej skrinky alebo automatizovaného pracoviska obsluhy založeného na osobnom počítači. Tu sa zobrazujú všetky informácie z nízkoúrovňových mikrokontrolérov a systémových senzorov a zadávajú sa prevádzkové príkazy, úpravy a nastavenia. Okrem dispečingu procesu sú riešené úlohy optimalizácie režimov, diagnostiky technických stavov, analýzy ekonomických ukazovateľov, archivácie a ukladania dát. Ak je to potrebné, informácie sa prenesú do všeobecného systému riadenia podniku (MRP / ERP) alebo vyrovnania.
Charakteristické rysy
Technologická ochrana. Systém automatického vstupu a výstupu ochrán zaisťuje možnosť normálnej prevádzky technologických zariadení vo všetkých prevádzkových režimoch vrátane štartovacích režimov bez personálneho zásahu do chodu ochrán. Časť rozhrania subsystému technologických ochrán a blokovaní je vyrobená vo forme, ktorá je vhodná na pochopenie algoritmu a umožňuje vám rýchlo a efektívne pochopiť dôvody pôsobenia ochrany alebo blokovania.
Medzi technologické ochrany patrí:
- automatická a autorizovaná manuálna aktivácia / deaktivácia,
- oprávnená úprava nastavení ochrany
- kontrola činnosti a registrácia hlavnej príčiny aktivácie
- tvorba protokolov o núdzových situáciách, registrácia zmien analógových a diskrétnych parametrov pred a po nehode.
Automatizovaný subsystém pre riadenie horáka kotla (SAUG). Funkciou subsystému je jeho hlboká integrácia s PTK KRUG-2000... Program SAUG umožňuje automatickú kontrolu tesnosti plynových armatúr a zapaľovanie horákov, ako aj implementáciu požiadaviek regulačných dokumentov pre bezpečnú prevádzku plynových zariadení kotlových jednotiek. Viac podrobností o subsystéme nájdete na stránke Subsystém riadenia zapaľovania horáka kotlovej jednotky (SAUG).
Automatická regulácia. Automatické regulátory poskytujú moderné systémové riešenia, ktoré zabezpečujú ich stabilnú prevádzku v rozsahu prípustných záťaží, ako napríklad:
- implementácia viacsmyčkových riadiacich obvodov a riadiacich obvodov s korekčnými signálmi
- algoritmy prechodu z jedného druhu paliva na druhý
- schopnosť meniť nastaviteľné parametre a akčné členy
- korekcia nastavenia regulátora spaľovacieho vzduchu podľa obsahu kyslíka, spotreby a typu spáleného paliva
- obvody logického riadenia a technologické blokovania, ktoré zaisťujú bezpečnosť regulátorov v normálnom a prechodnom režime
- rôzne druhy vyvažovania
- signalizácia poruchy
- spracovanie neplatných parametrov
- režimy sledovania atď.
Kontrola výkonných mechanizmov (MI). Riadenie MI sa vykonáva s prihliadnutím na priority prichádzajúcich signálov. Signály procesnej ochrany majú najvyššiu prioritu. Ďalším v poradí sú príkazy logických úloh (blokovania normálnej prevádzky). Potom - ovládacie príkazy operátora. Diaľkové ovládanie MI sa vykonáva z videozáznamov, na ktorých je zobrazené príslušné zariadenie, pomocou virtuálnych ovládacích panelov, manipulátora typu „myš“ alebo funkčnej klávesnice. Poskytujú sa funkcie skupinovej kontroly IM.
Automatizácia kotlového vybavenia
Moderný trh je široko zastúpený tak jednotlivými zariadeniami, ako aj domácimi a dovezenými automatickými súpravami pre parné a teplovodné kotly. Medzi automatizačné nástroje patria:
- zariadenie na riadenie zapaľovania a prítomnosť plameňa, spustenie a riadenie procesu spaľovania paliva v spaľovacej komore kotlovej jednotky;
- špecializované snímače (tenzometre, snímače teploty a tlaku, analyzátory plynov atď.);
- akčné členy (elektromagnetické ventily, relé, servopohony, frekvenčné meniče);
- ovládacie panely pre kotly a bežné kotlové zariadenia (konzoly, mimické diagramy snímačov);
- spínacie skrinky, komunikačné a napájacie vedenia.
Pri výbere technických prostriedkov kontroly a monitorovania by sa mala najväčšia pozornosť venovať automatizácii bezpečnosti, ktorá vylučuje výskyt mimoriadnych a núdzových situácií.
Princíp činnosti automatizácie kotla
Princíp činnosti automatizácie plynového kotla je jednoduchý. Stojí za zváženie, že zahraniční aj ruskí výrobcovia používajú vo svojich výrobkoch rovnaký princíp fungovania, aj keď sa zariadenia môžu odlišovať konštrukčne. Za najjednoduchšiu a najspoľahlivejšiu automatizáciu kotlov sa považujú automatické plynové ventily talianskych výrobcov.
Princíp činnosti automatizácie kotla je teda nasledovný:
- Všetky konštrukčné prvky sú umiestnené v jednom kryte, ku ktorému sú pripojené plynovody. K zariadeniu je navyše pripojená kapilárna trubica zo snímačov ťahu a teploty (termočlánky), prívodné potrubie plynu pre zapaľovač a kábel z piezoelektrického prvku.
- Vo vnútri sa nachádza uzatvárací elektromagnetický ventil, ktorého normálny stav je „zatvorený“, ako aj regulátor tlaku plynu a pružinový ventil. Akýkoľvek automatický plynový kotol vybavený kombinovaným plynovým ventilom sa spúšťa ručne.Dráha paliva je spočiatku uzavretá elektromagnetickým ventilom. Počas držania podložky stlačíme tlačidlo piezoelektrického zariadenia a zapálime zapaľovač, ktorý ohrieva termosenzitívny prvok po dobu 30 sekúnd. Generuje napätie, ktoré udržuje elektromagnetický ventil otvorený, po ktorom je možné uvoľniť nastavovaciu podložku.
- Potom otočíme práčku na požadované rozdelenie a tým otvoríme prístup k palivu do horáka, ktoré sa nezávisle od zapaľovača zapáli. Pretože automatizácia plynových kotlov je navrhnutá na udržanie nastavenej teploty chladiacej kvapaliny, zásah človeka už nie je potrebný. Princíp je nasledovný: médium v kapilárnom systéme sa pri zahrievaní roztiahne a pôsobí na pružinový ventil, ktorý sa uzavrie pri dosiahnutí vysokej teploty.
- Horák zhasne, kým termočlánok nevychladne a neobnoví sa prívod plynu.
Princíp činnosti automatizácie plynového kotla je jednoduchý. Stojí za zváženie, že zahraniční aj ruskí výrobcovia používajú vo svojich výrobkoch rovnaký princíp fungovania, aj keď sa zariadenia môžu odlišovať konštrukčne. Za najjednoduchšiu a najspoľahlivejšiu automatizáciu kotlov sa považujú automatické plynové ventily talianskych výrobcov.
Subsystémy a funkcie
Akákoľvek automatizačná schéma kotolne obsahuje subsystémy riadenia, regulácie a ochrany. Regulácia sa vykonáva udržiavaním optimálneho režimu spaľovania nastavením podtlaku v peci, prietoku primárneho vzduchu a parametrov tepelného nosiča (teplota, tlak, prietok). Riadiaci subsystém vydáva skutočné údaje o prevádzke zariadenia na rozhranie človek-stroj. Ochranné zariadenia zaručujú prevenciu núdzových situácií v prípade porušenia bežných prevádzkových podmienok, dodávky svetla, zvukového signálu alebo odstavenia kotlových jednotiek s fixáciou príčiny (na grafickej doske, mnemotechnickej schéme, doske).
Komunikačné protokoly
Automatizácia kotolní na báze mikrokontrolérov minimalizuje použitie reléových spínacích a riadiacich elektrických vedení vo funkčnom obvode. Priemyselná sieť so špecifickým rozhraním a protokolom na prenos údajov sa používa na komunikáciu hornej a dolnej úrovne ACS, na prenos informácií medzi senzormi a riadiacimi jednotkami a na prenos príkazov do výkonných zariadení. Najbežnejšie používané štandardy sú Modbus a Profibus. Sú kompatibilné s väčšinou zariadení používaných na automatizáciu zariadení na zásobovanie teplom. Vyznačujú sa vysokými ukazovateľmi spoľahlivosti prenosu informácií, jednoduchými a zrozumiteľnými princípmi fungovania.
3.2.1. Tepelné diagramy kotolní s teplovodnými kotlami a základy ich výpočtu
Na zníženie spotreby napájacej vody pri kontinuálnom odkale sa používa dvojstupňové odparovanie.
Voda zo spätného vedenia vykurovacích sietí smeruje do sieťových čerpadiel.
Na vyrovnanie spôsobu prípravy teplej vody, ako aj na obmedzenie a vyrovnanie tlaku v systémoch dodávky teplej a studenej vody vo vykurovacích kotolniach je zabezpečená inštalácia zásobníkov. Voda im je dodávaná doplňovacími čerpadlami z nádrže, aby sa vyrovnali straty v sieťach.
Zadná brána firewall v hornej časti kúreniska je riedka a vytvára takzvanú hrebenatku. V tomto prípade sa hodnoty priechodnosti vzťahujú na 0,5: 0,7: 1: 2. Používajú sa ako uzatváracie ventily pre priechodné priemery do mm.
Namiesto membrány škrtiacej klapky znázornenej na diagrame je žiaduce vykonať prechod potrubia na menší priemer. Siete na ohrev vody sú dvoch typov: uzavreté a otvorené.
Tepelné diagramy môžu byť základné, podrobné a funkčné alebo inštalačné. Podľa druhu nosiča tepla sú kotolne rozdelené na ohrev teplej vody, pary a pary na vodu.Sieťové rúry pece sú v zóne vysokých teplôt, preto je potrebné intenzívne odvádzať teplo pomocou vody cirkulujúcej v týchto rúrach. Kvalita prípravy vody na doplnenie otvoreného vykurovacieho systému by mala byť výrazne vyššia ako kvalita vody na doplnenie uzavretého systému, pretože na dodávku teplej vody sú kladené rovnaké požiadavky ako na pitnú vodu z vodovodu. Sieťové obehové čerpadlo inštalované na spätnom potrubí zaisťuje prietok napájacej vody do kotla a potom do systému zásobovania teplom.
Schémy kotolní
Schéma kotolne na parné kúrenie pozostáva z dvoch okruhov: 1 na výrobu pary a 2 na výrobu teplej vody. Výstavba kotolní s parnými a teplovodnými kotlami je ekonomicky uskutočniteľná iba vtedy, ak je celkový vykurovací výkon kotolne vyšší ako 50 MW. Prežitie kotolne sa dá významne zvýšiť, ak je riadenie rozdelené. Časť popola vo forme tekutej a pastovitej trosky sa však spolu s nespálenými časticami paliva spaliny zachytávajú a odvádzajú zo spaľovacej komory. Množstvo zmiešanej vody je regulované ventilom 5 v závislosti od rozsahu tepelnej záťaže.
Tepelné schémy teplovodných vykurovacích kotolní možno rozdeliť podľa technológie na dva typy a niekoľko poddruhov. Jeden odvzdušňovač slúži na prípravu napájacej vody pre kotol a napájacej vody pre vykurovaciu sieť. Vákuum v odvzdušňovači sa udržuje nasávaním zmesi vzduchu a pár z odvzdušňovacej kolóny pomocou ejektora vodného lúča. Predbežná úprava vody sa nazýva úprava vody a upravená voda vhodná na napájanie kotlov sa nazýva výživná voda. Regulátor PID udržuje konštantnú teplotu vody na výstupoch vysokorýchlostných ohrievačov vody plynulou zmenou teploty vykurovacej vody. ✅ kotolňa v súkromnom dome s rozlohou 180 m² A podlaha s teplou vodou.
Úspora energie a sociálne účinky automatizácie
Automatizácia kotolní úplne vylučuje možnosť nehôd so zničením kapitálových štruktúr, smrťou obslužného personálu. ACS je schopný zabezpečiť normálnu činnosť zariadenia nepretržite, aby sa minimalizoval vplyv ľudského faktora.
Vzhľadom na neustály rast cien palivových zdrojov nemá energeticky úsporný efekt automatizácie malý význam. Úspora zemného plynu, dosahujúca počas vykurovacej sezóny až 25%, je zabezpečená:
- optimálny pomer "plyn / vzduch" v palivovej zmesi pri všetkých prevádzkových režimoch kotolne, korekcia na úroveň obsahu kyslíka v produktoch spaľovania;
- schopnosť prispôsobiť nielen kotly, ale aj plynové horáky;
- regulácia nielen teplotou a tlakom chladiacej kvapaliny na vstupe a výstupe z kotlov, ale aj s prihliadnutím na parametre prostredia (technológie závislé od počasia).
Automatizácia vám navyše umožňuje implementovať energeticky efektívny algoritmus na vykurovanie nebytových priestorov alebo budov, ktoré sa nepoužívajú cez víkendy a sviatky.
Schémy kotolní
Zmes pary a vody odstránená z odvzdušňovacej hlavy prechádza výmenníkom tepla - parným chladičom.
Vákuové odplyňovače sa často inštalujú v kotolniach s teplovodnými kotlami. Vypracovať schému dodávok tepla. Z odvzdušňovača napájacej vody dodáva napájacie čerpadlo vodu do parných kotlov a na vstrekovanie do PRU.
Ak sa na vnútorných stenách trubiek steny vytvorí vodný kameň, sťažuje to prenos tepla zo žiarových produktov spaľovania na vodu alebo paru a môže to viesť k prehriatiu kovu a prasknutiu rúrok vplyvom vnútorného tlaku. Pretože spotreba vody v otvorenom systéme je časovo nerovnomerná, je potrebné inštalovať odvzdušnené zásobníky teplej vody, aby sa zosúladil denný režim zaťaženia dodávky teplej vody a znížila sa predpokladaná kapacita kotlov a zariadení na úpravu vody.Recirkulácia je nevyhnutná na ohrev vody na vstupe do oceľových kotlov na teplotu vyššiu ako je teplota rosného bodu, ktorej hodnoty závisia od druhu paliva, ako aj na udržanie konštantného prietoku vody cez kotly.
Pri periodických odkaloch sa voda obsahujúca významné množstvo kalu odvádza do periodického odlučovača expandéra, z ktorého sa odvádza generovaná para do atmosféry a zvyšok vody s kalom sa odvádza do kanalizácie. Pri výpočte tepelného diagramu kotolne na ohrev vody, keď nedochádza k fázovým transformáciám ohrievaného a chladeného média vody, možno rovnicu tepelnej bilancie vo všeobecnej podobe napísať nasledovne: 3. Takéto podmienky niekedy diktujú potrebu používať zvýšený počet čerpadiel v tepelných okruhoch kotolní - zimné a letné sieťové čerpadlá, čerpacie, recirkulačné a doplňovacie aj zimné a letné.
Alternatívne obnoviteľné zdroje ako slnko, vietor, voda, dažďová voda a biomasa tvoria iba malý podiel na celkovej spotrebe energie napriek tomu, že sa rýchlo zvyšuje. Tým sa minimalizuje kožušina. Ak sa tlak vody zníži na 0,03 MPa, potom pri tomto tlaku bude voda vrieť pri teplote 68,7 ° C. V nich para vydáva napájacej vode teplo, kondenzuje a kondenzát sa naleje do všeobecného toku napájacej vody.
Všeobecné úvahy o dizajne
Tepelné okruhy, v ktorých sa mení voda pretekajúca kotlom. Ďalej ohrievaná sieťová voda prúdi potrubím k spotrebiteľovi. Kotolňa je vo všeobecnosti kombináciou kotla, kotlov a vybavenia vrátane nasledujúcich zariadení.
Ak parná vykurovacia kotolňa slúži na otvorené vodné siete, tepelný okruh umožňuje inštaláciu dvoch odvzdušňovačov - na napájaciu a doplňovanú vodu. Sieťové obehové čerpadlo inštalované na spätnom potrubí zaisťuje prietok napájacej vody do kotla a potom do systému zásobovania teplom. Dátum pridania :; názory:;. Schematický diagram kotolne s parnými kotlami na dodávku pary a teplej vody 1 - kotly; 2 - ROU, 3 - regulačný ventil, 4 - výmenník tepla para-voda, 5 - odtok kondenzátu, 6 - sieťové čerpadlo, 7 - filter, 8 - regulátor doplňovania, 9 - odvzdušňovač, 10 - napájacie čerpadlo, 11 - chemický zariadenia na úpravu vody, 12 - doplňovacie čerpadlo Parné kotly, tiež nazývané zmiešané, sú vybavené vyššie uvedenými typmi parných a teplovodných kotlov alebo kombinovanými parnými a vodnými kotlami, napríklad typu KTK, a sú určené na výrobu pary pre technologické potreby a horúcu vodu na zabezpečenie vykurovania, vetrania a horúceho vzduchu. Zvláštna schéma kotolne
