Полл. Курс лекций. Общие сведения из теплотехники
 Скачать 4.53 Mb.
|
Функциональная схема автоматики регулирования и защиты приведена на рис. Рис. 120. Функциональная схема системы регулирования и защиты АМК: 1 – вентилятор 2 – горелка 3 – дымосос 4 – питательный насос 5 – электрический звонок Д, Д, Д3-электродвигатели; СПД-1 – датчики давления воздуха и разрежения ДДК-10-20К – датчик давления пара БУМ – блок управления; КУ – кнопка управления БС-М – блок соленоидов К, К – клапаны газовые; ЭИМ – электрический исполнительский механизм МП – магнитные пускатели; ТРЗ – трансформатор зажигания ЭК – электрод контрольный ЭЗ – электрод зажигания 1 3 СПД-1 Вид вентилятора топки НО НО СПД-1 Т Т Т С ДДК-10- 20К ТРЗ Д3 5 4 МП IV Вода МП Д 2 ЭИМ КУ Газ К-70 ЭЗ ЭК 2 СБГ БС-М БУ-М СМГ СЗ Система автоматики обеспечивает: двухпозиционное регулирование в заданных пределах основных технологических параметров котла (давление пара, подача воздуха и разрежение в топке в соответствии с подачей газа, уровень воды в котле); автоматику безопасности (подача газа к котлу прекращается при повышении или понижении давления газа от заданных значений, понижении давления воздуха, понижении разрежения, погасании пламени горелки, повышении давления пара, падении уровня воды, отключении электроэнергии ЭИМ К котлу Пар от котла К- 40 световую сигнализацию о нормальной работе котла; аварийную световую (по уровню) воды в барабане и звуковую сигнализации по параметрам автоматики безопасности; полуавтоматический пуски останов котла. Основными узлами системы автоматики являются: блок питания газовый БПГ с электромагнитами большого и «малого» горения; блок управления БУ-М-У; уровнемерная колонка; устройство розжига и контроля горения. Автоматическое регулирование. Регулирование давления пара в заданных пределах и регулирование подачи воздуха осуществляются схемой двухпозиционного регулятора, собранного в блоке БУ-М-У. Датчиком является сильфонный датчик-реле ДД-10-20К. При нормальной работе котла, если давление пара меньше заданного высшего значения настройки, газ поступает к горелке через два открытых клапана (большого и малого горения) и клапан запальника блока БПГ. Когда давление пара достигнет верхней границы настройки, клапан большого горения закрывается и расход газа падает до 40 Одновременно пропорционально уменьшается расход воздуха благодаря электрическому блокированию управления электромагнитным клапаном большого горения и электрическим исполнительным механизмом, который действует на заслонку вентилятора и дымососа. Положение максимального и минимального открытия заслонок устанавливается с помощью регулировочных винтов, которые находятся в приводе заслонки, исходя из условий оптимального сжигания газа. При падении давления пара до заданного нижнего клапан большого горения снова открывается, а электрический исполнительный механизм возвращает заслонку вентилятора и дымососа в положение максимального открытия. Таким образом, котел работает в режимах 40 и 100 % тепловой мощности горелки, при этом клапан малого горения постоянно открыт. Регулирование уровня воды в котле осуществляется также по схеме двухпозиционного регулятора. Датчиками являются электроды, жестко установленные в уровнемерной колонке один – на нижнем регулируемом уровне (НРУ), другой – на высшем регулируемом уровне (ВРУ). При опускании воды в уровневой колонке до НРУ происходит включение питательного насоса, а при подъеме воды до ВРУ питательный насос отключается Система автоматики безопасности. При аварийном значении параметров размыкаются контакты датчиков, срабатывает схема защиты, собранная в блоке управления БУМУ, что приводит к отключению тока на электромагнитах клапанов большого и малого горения в блоке питания газом БПГ, прекращается подача газа на горелку, гаснет лампа Нормальная работа, включается сигнальная сирена. Повторный пуск котла возможен после ликвидации причины срабатывания автоматики безопасности только нажимом кнопки «Пуск» (табл. Таблица Параметры срабатывания системы автоматики АМК-У ± © Є ± Є±Є ± Є±Є Є±Є Є±Є Є±Є Є Включение системы автоматики безопасности. Для включения системы следует. Подать напряжение питания на блок БУМУ и вспомогательное оборудование, включив рубильник. Открыть крышку блока БУМУ и нажать на кнопку теплового реле, если контакты его разомкнуты. Подать воду к питательному насосу. Открыть продувочный кран на свечу (если закрыт. Открыть кран на опуске и краны подачи газа к запальнику и горелке. Нажать на кнопку Пуск блока БУМУ. При этом включаются в работу дымосос, вентилятор и питательный насос, происходит заполнение котла водой. Повторно нажать на кнопку Пуск через 3–5 мин, необходимых для вентиляции топки. В результате этого включается катушка зажигания и открывается электромагнитный клапан запальника на блоке БПГ. Газ поступает к запальнику и поджигается от искры, которая возникает между горелкой и электродом зажигания. После появления пламени запальника и фиксирования его контрольным электродом запальника открываются клапаны большого и малого горения и осуществляется розжиг горелки. Одновременно включаются электромагнитные исполнительные механизмы, открывающие полностью заслонки вентилятора и дымососа. Успешное завершение розжига завершается отключением схемы зажигания и загоранием лампы Норм. работа. После загорания лампы Норм. работа закрыть продувочную «свечу». 10. Когда давление в котле будет равным давлению в общеко- тельном коллекторе или на 0,5 кгс/см 2 меньше, подключить котел в общую паровую систему. Сделать запись в сменном журнале о розжиге котла с указанием времени. Выключение системы автоматики безопасности производят следующим образом. Нажать на кнопку Стоп. При этом отключаются все клапаны в блоке питания газом. Перекрыть подачу газа на котел. Открыть продувочную свечу. Нажать на кнопку Стоп через 3–5 мин, необходимых для вентиляции. Отключить котел от общекотельного коллектора. Выключить напряжение питания на БУМУ. Сделать запись в сменном журнале об останове котла с указанием времени. Система автоматики «Контур», ее основные узлы и принцип действия Для автоматизации котлов паровых ДКВР, ДЕ, которые работают на топливе газ/мазут, и водогрейных котлов ТВГ, КВ-Г, работающих на природном газе, используются комплекты автоматического регулирования на базе системы Контур (рис. 121, 122), автоматики безопасности и управления в щите типа Щ-К2 (Щ-К2У) (рис. Схема системы автоматического регулирования Контур на паровых котлах ДКВР приведена на рис. Система Контур освоена Московским заводом тепловой автоматики (МЗТА) в 1978 г. До этого времени МЗТА выпускал элект- ронно-гидравлическую систему Кристалл Система автоматики Контур предназначена для регулирования параметров технологического процесса котлов. Каждый автоматический регулятор имеет: датчик (первичный прибор) (Д); регулирующий прибор (усилитель); исполнительный механизм (ИМ); регулирующий орган (РО). Датчик Д связан с регулируемым параметром и преобразует поступающий в него импульс в электрический сигнал. Датчик состоит из измерительного и электрического преобразователей. Измерительным преобразователем могут быть эластичная мембрана, манометрическая трубка и др. Электрический преобразователь представляет собой дифферен- циально-трансформаторную катушку и стальной сердечник (рис. Датчик получает питание U вх = 12 (24) Вот своего регулирующего прибора электрический сигнал U вых изменяет свое значение в зависимости от положения стального сердечника Регулирующий прибор Р с задатчиком осуществляет питание своего датчика, от которого поступает электрический сигнал U вых , который сравнивается с заданным, задаваемым задатчиком, и при неравенстве и усилении разности электрических сигналов на выходе регулирующего прибора возникает усиленный электрический сигнал, который включает в работу исполнительный механизм. Рис. 121. Лицевая панель регулятора, используемого в системе автоматики «Контур» Д З Р.25 ИМ РО Рис. 122. Принципиальная схема автоматического регулирования Рис. 123. Щит Щ-К2: 1, 17 – табло световое двухламповое ТСБ; 2 – амперметр – понижающий трансформатор ОСО-0,25; 4 – выпрямитель 75ГМ8А2; 5 – автоматические выключатели А 6 – пакетный переключатель ПВЗ-10; 7 – блок переключателей ПП1-10/К2; 8 – сетевой выпрямитель СВ 9 – регулятор топлива УТ; 10 – регулятор воздуха УТ; 11 – переключатель пуска котла 12 – ключ вентилятора – переключатель блокировки 14 – узел розетки 15 – узел пакетного переключателя ПВ2-10; 16 – лампа световая сигнальная АСС – логометр профильный Л 19 – напоромер мембранный НПП-1; 20 – тягонапоромер ТНМ-1; 21 – регулятор уровня УТ; 22 – регулятор разрежения УТ; 23 – переключатель датчиков пламени КФ 77/П-ІУС; 24 – переключатель термометров сопротивления ПМТ-4; 25 – ключ дымососа КСВА; 26 – переключатель топлива 27 – рамка для надписей Вода к котлу Мазут ДМУ Р-25 Р-25 Р-25 Р-25 ДТ2 ДТ2 ДМ-6 Пар КДУ Рис. 125. Схема дифференциально-транс- форматорного преобразователя – первичная обмотка дифференциально- трансформаторной катушки II – вторичная обмотка дифференциально-трансформатор- ной катушки III – стальной сердечник – эластичная мембрана измерительного преобразователя II III IV U вых U вх Исполнительный механизм ИМ может быть гидравлическим типа ГИМ (рис. 126, 127) (механизм использовался ранее в системе регулирования Кристалл) и электрическим типа МЭО (механизм электрический одновращательный) (рис. Исполнительный механизм перемещает регулирующий орган РОВ зависимости от параметров, которые регулируются, регулирующим органом может быть регулирующая заслонка (РЗ), направляющий аппарат дутьевого вентилятора (НАДВ), направляющий аппарат дымососа (НАД, регулирующий клапан (РК). На паровых котлах устанавливаются следующие регуляторы: регулятор давления пара в барабане котла; регулятор расхода воздуха по заданному соотношению «газ-воз- дух»; регулятор разрежения в топке; регулятор уровня воды в барабане котла. На рис. 129, а–г показаны примеры соединения исполнительных механизмов с регулирующими органами. Рис. 124. Схема системы автоматики Контур на паровых котлах ДКВР МЗД КДУ Рис. 126. Гидравлический исполнительный механизм ГИМ: 1 – блок управления 2 – гидравлический сервомотор Рис. 127. Сервомотор исполнительного механизма ГИМ: 1 – шток уплотнение – крышка 4 – цилиндр 5 – поршень стяжной болт Рис. 128. Электрический исполнительный механизм модификации МЭО-1,6140 (МЭО-4/100): 1 – блок датчиков 2 – упоры 3 – гайка 4 – штуцерный вход 5 – штифт 6 – маховик ручного привода 7 – плита электродвигателя 8 – конденсатор 9 – тормоз – штепсельный разъем 11 – рычаг 12 – прокладка 13 – винт заземления – редуктор 15 – электродвигатель Регулятор давления пара в барабане котла. Датчиком этого регулятора является манометр электрический дистанционный МЭД (рис. 130) и превращает изменение давления в барабане котла в электрический сигнал. Этот сигнал поступает в регулирующий прибор Р.25, сравнивается с заданным электрическим сигналом задатчика ив случае неравенства этих сигналов на выходе регулирующего прибора Р возникает усиленный электрический сигнал, включающий исполнительный механизм, который перемещает регулирующую заслонку РЗ на газопроводе перед горелками в сторону увеличения или уменьшения подачи газа. Регулятор соотношения «газ-воздух». Этот регулятор имеет два датчика ДТ-2 (рис. 131), которые получают импульсы давления газа и воздуха на горелки. В этом случае на регулирующем приборе Р уравниваются три сигнала датчика давления газа Р г , датчика давления воздуха Рви задатчика регулирующей заслонки РЗ. Рис. 129. Примеры соединения исполнительных механизмов с регулирующими органами: а – с осевым направляющим аппаратом дутьевого вентилятора б – с осевым направляющим аппаратом дымососа в – с краном питательной воды; г – с топливным краном а б Заслонка (8–12 шт.) в г Например, при увеличении давления газа, который определяет увеличение его расхода, регулирующий прибор Р выдает команду исполнительному механизму на включение и исполнительный механизм перемещает лопатки осевого направляющего аппарата дутьевого вентилятора в сторону увеличения расхода воздуха. Регулятор разрежения в топке. В зависимости от изменения подачи газа и воздуха в топку котла будет изменяться разрежение вверху топки. Датчиком разрежения является также датчика ДТ-2, который с изменением разрежения посылает электрический сигнал на регулирующий прибор Р.25., который сравнивает поступивший сигнал с заданными в случае их неравенства посылает сигнал на импульсный механизм, воздействующий на направляющий аппарат дымососа, увеличивая или уменьшая разрежение. Рис. 130. Электрический дистанционный манометр МЭД: 1 – пружина 2 – свободный конец пружины 3 – сердечник диф- ференционно-трансформаторного преобразователя Рис. 131. Дифференционный тягомер ДТ-2: а – устройство тягомера; б – электрическая схема 1 – гайка 2 – катушка дифференциально-транс- форматорного преобразователя – сердечник дифференциально- трансформаторного преобразователя штуцер 5 – корпус – мембрана 8 – разделительная трубка 1 2 3 Штепсельный разъем Первичная обмотка Вторичная обмотка В а б 1 2 3 4 6 7 8 5 Регулятор уровня воды в барабане котла. Датчиком этого регулятора является дифференционный манометр ДМ (рис. 132), который через уровнемерную колонку подсоединен к барабану котла. Перепад давления воды соответствует уровню в барабане котла и поступает на дифференциальный манометр. Сигнал от дифференци- ально-трансформаторной катушки манометра поступает на регулирующий прибор Р, где сравнивается с заданным, задаваемым задатчиком ив случае неравенства этих сигналов дает команду исполнительному механизму ИМ на открытие или прикрывание регулирующего клапана РК, установленного на питательной линии парового котла. На водогрейных котлах устанавливаются: регулятор температуры воды на выходе из котла; регулятор соотношения «газ–воздух»; регулятор разрежения в топке. Датчиками регулятора температуры воды на выходе из котла являются термометры сопротивления, которые измеряют температуру горячей воды и наружного воздуха. Датчики преобразуют температуру в электрический сигнал и подают на вход регулирующего прибора Р, где происходит сравнение с заданными в случае неравенства сигналов регулирующий прибор Р выдает команду исполнительному механизму ИМ на поворот регулирующей заслонки РЗ перед горелками в ту или иную сторону, увеличивая или уменьшая подачу газа. Регуляторы соотношения «газ– воздух» и разрежения работают аналогично регуляторам паровых котлов. Рис. 132. Дифференционный манометр ДМ: 1, 6 – крышки корпуса 2, 4 – мембранные коробки 3 – перегородка 5 – ниппель и 15 – импульсные трубки 8 – диффе- ренциально-трансформаторный преобразователь колпак 10, 11, 12 – клапан – распределительная трубка 14 – шток сердечника преобразователя 16 – втулка регулирования нуля 17 – контргайка Система автоматической защиты котла Система автоматической защиты котла предназначена для отключения подачи топлива к горелкам котла при отклонении параметров безопасности за допустимые границы. По параметрам разрежения в топке и уровню воды в барабане отключение подачи топлива происходит с выдержкой повремени с. Этим устраняется влияние кратковременных изменений разрежения и уровня, которые не вызывают аварию котла. Когда система защиты котла находится во включенном состоянии, контакты датчиков, контролирующие параметры, закрыты. Соответствующие им промежуточные реле и электромагнит, управляющий клапаном-отсекателем, находятся под напряжением. Клапан- отсекатель на топливе открыт. В таком состоянии система защиты находится до тех пор, пока включенные в нее параметры находятся в границах нормы. В случае отклонения одного из параметров за допустимые границы размыкается контакт соответствующего датчика, пропадает ток на промежуточном реле и электромагните, управляющем клапаном- отсекателем топлива. Отключение подачи топлива сопровождается загоранием табло причины отключения и Котел отключен, затем включается звуковая сигнализация. К органам контроля защиты котла относятся шесть световых табло ТСВ (двухламповых, установленных в верхней части лицевой панели щита Щ-К2 (Щ-К2У). Во включенном состоянии табло не горит, а при срабатывании защиты загораются лампы только одного табло, что указывает на причину срабатывания, а также лампы табло Котел отключен». Открытие клапана-отсекателя осуществляется рычагами клапана, установленного на газопроводе перед котлом. К органам управления защитой котла (отключением подачи топлива) на щите Щ-К2 (Щ-К2У) относятся переключатель котла, переключатель топлива, переключатель фотодатчиков. Ручка переключателя котла имеет четыре фиксированных по- ложения: вертикальное – защита выключена от вертикали почасовой стрелке – предварительное включение (розжиг запальников); 135° почасовой стрелке – защита полностью включена (поставлена в дежурное состояние от вертикали против часовой стрелки – защита предварительно отключена Ручка переключателя топлива имеет два фиксированных по- ложения: вертикальное – котел работает на мазуте; горизонтальное (90° против часовой стрелки) – котел работает на газе. |