Глава I. Классификация котельных агрегатов
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Тема:Автоматизация парокотельной установки
Выполнил:
обучающийся группы ОСА19-2
очной формы обучения
Молодкин Даниил Степанович
(фамилия, имя, отчество)
________________________________
(подпись обучающегося)
Руководитель:
Мартынов Андрей Михайлович
(фамилия, имя, отчество преподавателя)
________________________________
(подпись преподавателя)
Тобольск, 2022
РЕЦЕНЗИЯ
на курсовой проект
По дисциплине:_ МДК. 02.02. Испытания модели элементов систем автоматизации в реальных условиях и их оптимизация.
Обучающегося группы ОСА19-2, по специальности/профессии 15.02.14 Оснащение средствами автоматизации технологических процессов и производств
|
|
|
Молодкина Даниила Степановича__
(фамилия, имя, отчество обучающегося)
На тему:_ Автоматизация парокотельной установки
1. Актуальность темы:________________________________________
2. Соответствие содержания курсовой работы заданию (да/нет):_______
3. Наличие ссылок на первоисточники ___________________________
4. Оформление таблиц, формул, ссылок в соответствии с требованиями (да/нет) ________________________________________
5. Оформление приложений в соответствии с требованиями (да/нет) _______________________________________________
6. Положительные стороны работы: ___________________________ __
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
7. Недостатки в работе:______________ _____________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________
8. Наличие выводов в работе: __________________________________________
Курсовая работа допущена/не допущена к защите: ____________________
Оценка:______________
Преподаватель: _________________________________ /__________________________/
«___»____________ 2021г.
Содержание
Введение. 4
Глава I. Классификация котельных агрегатов. 6
1.1. Основное и вспомогательное оборудование котельной. 7
|
|
|
1.2. Автоматическое регулирование котельных установок. 9
Глава II. Обоснование необходимости контроля, регулирования и сигнализации технологических параметров. 13
2.1. Конструктивные особенности котельной. 14
2.2. Описание работы системы автоматизации парового котла. 15
Глава III. Выбор и описание используемого контроллера. 17
3.1 Паровой котел ДКВР-20-13. 19
3.2 Технические характеристики. 20
Глава Ⅳ. Описание и расчет системы автоматического регулирования. 24
Заключение. 32
Список используемой литературы.. 33
Приложения. 34
ВВЕДЕНИЕ
К вспомогательным службам КС (компрессорная станция) газопроводов относятся котельные установки, система водоснабжения, система пожаротушения, источники энергоснабжения. В данной курсовой работе будет рассматриваться автоматизация котельных установок.
Системы отопления являются крупнейшим потребителем топлива в
народном хозяйстве. Ежегодно в городах и поселках страны на отопление
зданий расходуются десятки миллионов тонн топлива. В связи с этим
осуществление мероприятий, направленных на сокращение расходов топлива в отопительных установках, имеет большое народнохозяйственное значение.
Эффективным для этой задачи является внедрение автоматизации в процессы регулирования расхода тепла. Если принять, что автоматизация отопительных установок и систем даст возможность уменьшить перегрев отапливаемых помещений всего на 1˚С, то для средних климатических условий страны это составит около 4% от общего годового расхода топлива на нужды отопления. В действительности размер экономии топлива при правильной организации автоматического регулирования расхода тепла превышает 10 %. В связи с этим представляется возможным получить годовую экономию топлива, как минимум, 4-5 млн.
|
|
|
Автоматизация – это внедрение в производство технических средств, которые управляют процессами без непосредственного участия человека. Автоматизация приводит к улучшению показателей эффективности производства, улучшению качества, увеличению количества и снижению себестоимости выпускаемой продукции.
Высокие темпы развития промышленности неразрывно связанно с проведением автоматизации. Задачи, которые решаются при автоматизации современных производств, весьма сложны и требуют от специалистов знания не только устройства различных приборов, но и общих принципов составления систем автоматического управления.
|
|
|
Внедрение АСУ в производство обеспечивает: сокращение потерь от брака и отходов, уменьшение численности основных рабочих, снижение капитальных затрат на строительство зданий, увеличение межремонтных сроков работы оборудования. Благодаря автоматизации производства тяжелый труд рабочих заменяется на более легкий. Это значительно увеличивает производительность труда и уменьшает трудоемкость.
В химической промышленности комплексной механизации и автоматизации уделяется большое внимание. Это объясняется сложностью и чувствительностью к нарушениям технических процессов, вредностью условий работ. При автоматизации человек освобождается от непосредственного участия в производстве, а функции управления производственным процессом передаются автоматическим устройствам.
Данная работа показывает один из возможных способов автоматизации парокотельной установки. Это позволяет производить контроль и регулирование из кабины оператора.
В итоге автоматизации значительно облегчится труд персонала, обслуживающего парокотельную установку. Оператор после автоматизации может, находясь у щита следить за всеми протекающими в печи процессами. А также может контролировать процессы регулирования и по мере необходимости вносить ручные воздействия.
В последние годы все большее внимание уделяется вопросам комплексной автоматизации промышленных котельных. И это не случайно: в «малой энергетике» сжигается свыше 50% всего топлива, добываемого в стране.
Комплексная автоматизация котельных может быть наиболее успешно осуществлена лишь при наличии недорогих высоконадежных, по возможности универсальных средств автоматизации, серийно освоенных промышленностью.
Глава I. Классификация котельных агрегатов
Котлы как технические устройства для производства пара или горячей воды отличаются многообразием конструктивных форм, принципов действия, используемых видов топлива и производственных показателей. Вместе с тем по способу организации движения воды и пароводяной смеси все котлы могут быть разделены на следующие две группы:
· котлы с естественной циркуляцией;
· котлы с принудительным движением теплоносителя (воды, пароводяной смеси).
В современных отопительных и отопительно-производственных котельных для производства пара используются в основном котлы с естественной циркуляцией, а для производства горячей воды — котлы с принудительным движением теплоносителя, работающие по прямоточному принципу.
Современные паровые котлы с естественной циркуляцией выполняются из вертикальных труб, расположенных между двумя коллекторами (барабанами). Движение теплоносителя в котлах с естественной циркуляцией осуществляется за счет движущего напора, создаваемого разностью весов столба воды в опускных и пароводяной смеси в подъемных трубах.
По виду теплоносителя котлы разделяются па водогрейные и паровые. Основными показателями водогрейного котла являются тепловая мощность, т.е. производительность тепла, и температура воды; основными показателями парового котла — производительность пара, давление и температура.
Водогрейные котлы, назначением которых является получение горячей воды заданных параметров, применяют для теплоснабжения систем отопления и вентиляции, бытовых и технологических потребителей. котельных в качестве основного источника теплоснабжения.
По относительному движению обменивающихся теплом сред (дымовых газов, воды и пара) паровые котлы могут быть подразделены на две группы: водотрубные котлы и жаротрубные котлы. В водотрубных парогенераторах внутри труб движется вода и пароводяная смесь, а дымовые газы омывают трубы снаружи. В жаротрубных котлах, наоборот, внутри труб движутся дымовые газы, а вода омывает трубы снаружи.
По принципу движения воды и пароводяной смеси парогенераторы подразделяются на агрегаты с естественной циркуляцией и с принудительной циркуляцией. Последние подразделяются на прямоточные и с многократно-принудительной циркуляцией.
1.1. Основное и вспомогательное оборудование котельной.
Котлы и котельные установки представляют собой единый комплекс, обеспечивающий решение задач получения и передачи теплоносителя потребителю. Котельное оборудование может быть основным и вспомогательным. Основное котельное оборудование состоит из:
· котла с топочной и конвективной частями,
· каркаса с обмуровкой, теплоизоляцией и обшивкой,
· лестниц и помостов для обслуживания,
· арматуры и гарнитуры котла,
· экономайзера,
· пароперегревателя.
К вспомогательному котельному оборудованию относятся:
· дутьевые вентиляторы и дымососы,
· питательные, циркуляционные насосы,
· водоподготовительные и пылеприготовительные системы,
· системы топливоподачи и золошлакоудаления, (для котлов на твердом топливе),
· мазутное хозяйство (для котлов на жидком топливе),
· горелки и газорегуляторные станции (для газовых котельных),
· газоходы и дымоходы,
· дымовые трубы,
· контрольно-измерительные приборы и котельная автоматика.
Паровой котел — это устройство, имеющее систему поверхностей нагрева для получения пара из непрерывно поступающей в него питательной воды путем использования теплоты, выделяющейся при сгорании органического топлива (рис. 1).
Рис.1. Паровой котёл ДКВР-20-13.
В современных паровых котлах организуется факельное сжигание топлива в камерной топке, представляющей собой призматическую вертикальную шахту. Факельный способ сжигания характеризуется непрерывным движением топлива вместе с воздухом и продуктами сгорания в топочной камере.
Топливо и необходимый для его сжигания воздух вводятся в топку котла через специальные устройства — горелки. Топка в верхней части соединяется с призматической вертикальной шахтой (иногда с двумя), называемой по основному виду проходящего теплообмена конвективной шахтой.
Пароперегреватель – устройство для повышения температуры пара выше температуры насыщения, соответствующей давлению в котле. Он представляет собой систему змеевиков, соединенных на входе насыщенного пара с барабаном котла и на выходе – с камерой перегретого пара. Получение перегретого пара из сухого насыщенного осуществляется в пароперегревателе отопительного котла. Пароперегреватель — один из наиболее ответственных элементов отопительного котла, так как из всех поверхностей нагрева он эксплуатируется в наиболее тяжелых температурных условиях (рис.2).
Рис.2. Пароперегреватель
Водяной экономайзер – устройство, обогреваемое продуктами сгорания топлива и предназначенное для подогрева или частичного испарения поступающей в котёл воды. Водяной экономайзер предназначенный для подогрева питательной воды перед её поступлением в котёл за счёт тепла уходящих газов из топки. Применение водяных экономайзеров повышает КПД котельной установки (рис.3).
Рис.3. Водный экономайзер
Воздухоподогреватель – предназначен для подогрева воздуха, поступающего в топку котла, за счет тепла уходящих газов, и представляет собой жёсткую конструкцию из трубных пакетов, каркаса с плотной обшивкой и воздухоперепускным коробом. Трубный пакет, являющийся поверхностью нагрева воздухоподогревателя, состоит из стальных параллельных труб, расположенных в шахматном порядке и вваренных в трубные доски. Уходящие газы движутся внутри труб, а подогреваемый воздух в межтрубном пространстве (рис.4).
Рис.4. Воздухоподогреватель
Арматура – специальные устройства, предназначенные для регулирования расхода транспортируемого вещества, отключения и включения потоков газа, пара и воды. По направлению арматуру подразделяют на запорную, регулирующую, предохранительную, контрольную и специальную. Запорная арматура предназначена для периодического включения или отключения отдельных участков трубопроводов. Регулирующая служит для изменения или поддержания в трубопроводах давления и расхода транспортируемого вещества.
Предохранительная – для автоматического открытия прохода, если давление превысит допустимое значение. Контрольная – для проверки наличия вещества в трубопроводе и определения его уровня. Специальная арматура служит для удаления конденсата, отделения масла и других продуктов от газа (рис.5).
Рис.5. Арматура котельная
1.2. Автоматическое регулирование котельных установок
Автоматизация - это применение комплекса средств, позволяющих осуществлять производственные процессы без непосредственного участия человека, но под его контролем. Автоматизация производственных процессов приводит к увеличению выпуска, снижению себестоимости и улучшению качества продукции, уменьшает численность обслуживающего персонала, повышает надежность и долговечность машин, дает экономию материалов, улучшает условия труда и техники безопасности.
Автоматизация освобождает человека от необходимости непосредственного управления механизмами. В автоматизированном процессе производства роль человека сводится к наладке, регулировке, обслуживании средств автоматизации и наблюдению за их действием. Если автоматизация облегчает физический труд человека, то автоматизация имеет цель облегчить так же и умственный труд. Эксплуатация средств автоматизации требует от обслуживающего персонала высокой техники квалификации.
По уровню автоматизации теплоэнергетика занимает одно из ведущих мест среди других отраслей промышленности. Теплоэнергетические установки характеризуются непрерывностью протекающих в них процессов. При этом выработка тепловой и электрической энергии в любой момент времени должна соответствовать потреблению (нагрузке). Почти все операции на теплоэнергетических установках механизированы, а переходные процессы в них развиваются сравнительно быстро. Этим объясняется высокое развитие автоматизации в тепловой энергетике.
Автоматизация параметров дает значительные преимущества:
· обеспечивает уменьшение численности рабочего персонала, т.е. повышение производительности его труда,
· приводит к изменению характера труда обслуживающего персонала,
· увеличивает точность поддержания параметров вырабатываемого пара,
· повышает безопасность труда и надежность работы оборудования,
· увеличивает экономичность работы парогенератора.
Автоматизация парогенераторов включает в себя автоматическое регулирование, дистанционное управление, технологическую защиту, теплотехнический контроль, технологические блокировки и сигнализацию.
Автоматическое регулирование обеспечивает ход непрерывно протекающих процессов в парогенераторе (питание водой, горение, перегрев пара и др.)
Дистанционное управление позволяет дежурному персоналу пускать и останавливать парогенераторную установку, а так же переключать и регулировать ее механизмы на расстоянии, с пульта, где сосредоточены устройства управления.
Теплотехнический контроль над работой парогенератора и оборудования осуществляется с помощью показывающих и самопишущих приборов, действующих автоматически. Приборы ведут непрерывный контроль процессов, протекающих в парогенераторной установке, или же подключаются к объекту измерения обслуживающим персоналом или информационно-вычислительной машиной. Приборы теплотехнического контроля размещают на панелях, щитах управления по возможности удобно для наблюдения и обслуживания.
Технологические блокировки выполняют в заданной последовательности ряд операций при пусках и остановках механизмов парогенераторной установки, а так же в случаях срабатывания технологической защиты. Блокировки исключают неправильные операции при обслуживании парогенераторной установки, обеспечивают отключение в необходимой последовательности оборудования при возникновении аварии.
Устройства технологической сигнализации информируют дежурный персонал о состоянии оборудования (в работе, остановлено и т.п.), предупреждают о приближении параметра к опасному значению, сообщают о возникновении аварийного состояния парогенератора и его оборудования. Применяются звуковая и световая сигнализация.
На основе указанных материалов для каждой котельной установки должны быть составлены должностные и технологические инструкции по обслуживанию оборудования, ремонту, технике безопасности, предупреждению и ликвидации аварий и т.п. Должны быть составлены технические паспорта на оборудование, исполнительные, оперативные и технологические схемы трубопроводов различного назначения. Знание инструкций, режимных карт работы котла и указанных материалов является обязательным для персонала. Знания обслуживающего персонала должны систематически проверяться.
Эксплуатация котлов производится по производственным заданиям, составляемым по планам и графикам выработки пара, расхода топлива, расхода электроэнергии на собственные нужды. Обязательно ведется оперативный журнал, в который заносятся распоряжения руководителя и записи дежурного персонала о работе оборудования, а так же ремонтную книгу, в которую записывают сведения о замеченных дефектах и мероприятиях по их устранению.
Дата добавления: 2022-12-03; просмотров: 47; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!