Примечание. П – показывающие приборы Р – регистрирующие приборы
Средства измерения также должны устанавливаться для измерения ряда общекотельных параметров температуры прямой и обратной циркуляционной воды, количества и температуры возвращенного конденсата, давления, температуры и расхода газа, давления воды в питательных магистралях и др.
Сигнализация. В котельных, как правило, схемы технологической сигнализации выполняются раздельно для котлов и вспомогательного оборудования. В зависимости от компоновки щитов автоматики звуковой сигнал может быть общим для всех схем или отдельным для каждой. Кроме того, имеются схемы сигнализации на всю котельную, разрешающие включать звуковой сигнал, осуществлять его опробование и снятие, а также опробование световых сиг- налов.
Принцип построения общих звеньев схемы технологической сигнализации котельных заключается в следующем:
используются двухламповые световые табло (для повышения надежности) и предусматривается устройство, которое разрешает проверять работу всех ламп световых табло;
после приема сигнала и снятия звука схема должна быть готовой к принятию следующего сигнала независимо оттого, возвратился ли предыдущий сигнализирующий параметр в норму;
звуковой сигнал должен сопровождать каждый световой сигнал
(для привлечения внимания обслуживающего персонала).
При построении схемы технологической сигнализации учитываются следующие условия:
в процессе пуска должна работать только световая сигнализация, а звуковой сигнал на это время должен быть блокирован;
при наличии в котельной только центрального щита управления звуковой сигнал должен быть общим для всех схем сигнализации;
схема сигнализации котлов должна иметь отключающее устройство от общих звеньев сигнализации.
В котельных с постоянным обслуживающим персоналом должна предусматриваться следующая светозвуковая сигнализация в слу- чаях:
останова котла (при срабатывании автоматики безопасности) и возникновении причины останова;
повышения или
понижения давления газа;
понижения давления воды в питательных линиях;
понижения или повышения давления воды в обратном трубопроводе тепловой сети;
понижения или повышения уровня воды во всех баках, которые есть в котельной;
понижения давления (ухудшения вакуума) в деаэраторе.
Автоматическое регулирование котлов
Объем автоматического регулирования котла определяется проектной организацией в каждом конкретном случаев зависимости от производительности, технологии и режима работы. Как правило, на котлах регулируются процесс горения и питания котла водой.
Автоматическое регулирование процесса горения включает:
регулирование подачи топлива в топку в зависимости от производительности котла;
поддержание оптимального соотношения топлива и воздуха;
поддержание заданного устойчивого разрежения в топке.
Автоматическое регулирование питания парового котла водой
заключается в поддержании уровняв барабане котла. Уровень в барабане котла поддерживается от нижнего рабочего уровня (НРУ) до высшего рабочего уровня (ВРУ).
Опыт автоматизации котельных показывает, что автоматическое регулирование позволяет:
добиться экономии топлива;
увеличить КПД котла;
уменьшить затраты электроэнергии на тягу и дутье;
уменьшить объем ремонтных работ;
облегчить работу и уменьшить количество обслуживающего пер- сонала.
Автоматическое регулирование паровых котлов выполняется следующим образом 1. Регулятор давления пара (производительности) осуществляет регулирование подачи газа к горелкам парового котла так, чтобы постоянно обеспечивалась необходимая паропроизводительность котла, те. чтобы обеспечивалось соответствие между выработкой и потреблением пара. Показателем этого соответствия служит постоянное давление пара в барабане котла. Следовательно, давление пара можно использовать в качестве импульса для регулирования количества газа, который подается в топку. Регулятор,
изменяя подачу газа, изменяет производительность котла в соответствии с потребностью в паре. Регулятор действует на регулирующую заслонку на газопроводе перед горелками. Регулятор подачи воздуха поддерживает соответствие между количеством газа и количеством воздуха, необходимого для полного сгорания газа. Показателем этого соответствия является коэффициент избытка воздуха, который контролируется по значению СО или
О
2
, в продуктах сгорания. Оптимальное значение коэффициента избытка воздуха определяют при наладочных испытаниях котла и заносят в режимную карту. Управление подачей воздуха должно проводиться с высокой точностью, обеспечивая отклонения значения не более чем на ±1 Оптимальной схемой регулирования соответствия между количеством газа и воздуха является трехимпульсная схема с использованием данных по расходу газа и воздуха котлом и с коррекцией по содержанию в уходящих газах. Такая схема используется в современных системах управления на водогрейных котлах ПТВМ, КВ-ГМ.
Для котлов, на которых конструктивно невозможно обеспечить необходимую длину газопроводов для установки диафрагмы, импульсы по расходам заменяются импульсами подавлению. Такая схема используется для паровых котлов ДКВР, ДЕ и водогрейных котлов ТВГ, КВ-Г.
Для отопительных котлов небольшой производительности используется схема механического пропорционирования, когда в зависимости от давления газа к котлу изменяется положение регулирующего органа на воздухопроводе или система двухпозиционного регулирования, когда положение заслонки изменяется в зависимости от режима работы горелки, обеспечивающего 40 и 100 % его тепловой мощности. Регулятор разрежения должен обеспечить устойчивое разрежение в топке в границах от 1 до 5 мм вод. ст, содействуя полному удалению продуктов сгорания из топки. Разрежение в топке часто бывает неустойчивыми, кроме того, имеет различные значения по высоте топки. В связи с этим импульс по разрежению должен отбираться в верхней части топки. Регулятор воздействует на направляющий аппарат дымососа или на шибер на дымоходе. Регулятор уровня воды в барабане. Требования к регулированию уровня воды в барабане парового котла наиболее жесткие в сравнении с другими котловыми регуляторами. Это вызвано условиями безопасности и надежности работы котла. Отклонение уровня воды от номинального значения может вызываться следующими причинами:
изменением расхода пара (нагрузки);
изменением количества подаваемой питательной воды;
изменением тепловыделения, которое связано с изменением подачи топлива и воздуха.
Кроме того, на колебание уровня влияет явление «набухания»
воды – изменение объема, который занимает пар в пароводяной смеси, циркулирующей в контуре котла. Набухание проявляется при резких изменениях расхода пара или тепловой мощности горелки.
Это нарушает в первый момент процесс регулирования уровня. При увеличении расхода пара подачу воды в барабан необходимо увеличить, и на регулятор поступает импульс на уменьшение подачи питательной воды. Это вызвано резким повышением уровня за счет
набухания. В связи с этим явлением выбор типа регулятора ус- ложняется.
Учитывая характер причин, вызывающих изменение уровня воды в барабане котла, наиболее целесообразной является трехимпульс- ная схема регулирования. Такая схема применяется для котлов паропроизводительностью т/ч и более, работающих в условиях значительного колебания производительности. При этой схеме регулятор питания учитывает три импульса уровень воды в барабане,
расход пара и расход питательной воды.
Для котлов малой паропроизводительности, в которых набухание мало влияет на изменение уровня, поддержание его в заданных границах хорошо обеспечивается одноимпульсным (по уровню) регулятором, который воздействует на регулирующий клапан на питательной линии котла или на включение и выключение питательного насоса.
Автоматическое регулирование водогрейных котлов. Автоматическое регулирование водогрейных котлов осуществляется аналогично паровым котлам, только с некоторыми особенностями. Регулятор производительности получает импульсы по температурам воды за котлом и окружающего воздуха и воздействует на изменение подачи газа к горелкам котла. Регулятор уровня отсутствует, а работа регуляторов соотношения «газ–воздух» и разрежение не отличаются от работы аналогичных регуляторов для паровых котлов.
Автоматика безопасности котлов
Действие автоматики безопасности должно приводить к отключению подачи газа к горелкам при отклонении контролируемых параметров за пределы допустимых значений (рис. 117). Учитывая,
что аварийные режимы возникают чаще всего из-за неправильных действий обслуживающего персонала припуске котла, в схему автоматики безопасности в качестве составной части включается ди-
ЭКМ
Р
пар
ДМ
ДНТ
Р
тяг
ДНТ
Р
воз
ДНТ
Р
газ
АКП
К горелкам котлов
Клапан-отсекатель 220 В
Газ
Рис. 117. Схема автоматики безопасности котлов:
Датчики: ДМ – уровень воды;
ЭКМ – давление пара ДНТ – давление газа, воздух разрежения;
АКП – контроль пламени
Г
Г
станционный и автоматический розжиг, в процессе которого должны быть обеспечены:
контроль за правильным выполнением предпусковых операций;
включение тягодутьевых машин;
заполнение котла водой;
контроль за нормальным состоянием параметров припуске дистанционный розжиг запальника со щита управления.
Для паровых котлов независимо от давления пара и производительности должны быть установлены устройства, которые автоматически отключат подачу газа к горелкам при:
повышении или понижении давления газа перед горелками;
понижении давления воздуха перед горелками с принудительной подачей воздуха;
понижении разрежения в топке;
погасании факела горелок;
повышении давления пара сверх рабочего;
повышении или понижении уровня воды в барабане котла за допустимые пределы;
неисправности звеньев защиты, включая исчезновение напряжения (кроме котельных 1 категории по электроснабжению)
Для водогрейных котлов с температурой воды более 115 С при:
повышении или понижении давления газа перед горелками;
понижении давления воздуха перед горелками с принудительной подачей воздуха;
понижении разрежения в топке;
погасании факела горелок;
повышении температуры воды на выходе из котла;
повышении или понижении давления воды на выходе из котла;
уменьшении расхода воды через котел;
неисправности звеньев защиты, включая исчезновение напряжения.
Для водогрейных котлов с температурой воды 115 Си ниже при:
повышении или понижении давления газа перед горелками;
понижении давления воздуха перед горелками с принудительной подачей воздуха;
понижении разрежения в топке;
погасании факела горелок;
повышении температуры воды на выходе из котла;
неисправности звеньев защиты, включая исчезновение напряжения.
Реализация схем автоматики безопасности осуществляется либо в составе комплектных устройств автоматики, либо с помощью отдельных автоматических устройств в необходимом наборе.
Датчики автоматики безопасности должны быть автономные,
независимые один от другого и от системы регулирования, должны иметь свои устройства отбора импульсов и замыкаться на отдельную схему.
Включение в состав автоматики безопасности дистанционного и автоматического розжига определяет особые требования к таким характерным только для этих схем приборами устройствам, как приборы контроля наличия пламени и отсечные устройства с электромагнитным приводом.
В схемах защиты пуска котлов, работающих на газе, подлежат реализации следующие требования:
задержка выдачи сигнала Остановка по параметрам, для которых характерна пульсация и для датчиков с возможным неправильным сигналом из-за вибрации (по факелу, разрежению, напору воздуха, при использовании приборов ДКМ, ТПГ-СК и др. Задержка допускается в зависимости от мощности горелки в границах 2–5 св рабочем состоянии все элементы схемы должны находиться под напряжением;
давление газа и факел
основных горелок на время розжига блокируются, остальные параметры задействованы на защиту;
должно быть обеспечено выявление и запоминание причины останова котла;
должна быть предусмотрена возможность проверки работоспособности схемы по всем параметрам без останова котла;
при срабатывании датчика понижения давления газа должна быть исключена подача газа на запальник;
должна быть обеспечена до розжига автоматическая вентиляция топки;
в котлах с несколькими запальниками схемой должно быть обеспечено поочередное и независимое включение горелки от своего запальника.
Системы автоматики и комплекты средств управления котельных
Основное направление автоматизации котельных в настоящее время – создание комплектных систем контроля, регулирования и
Скачать 4.53 Mb.