Автоматика газоиспользуюших установок.

Средства автоматического регулирования

Электрические средства автоматического регулирования используются как в энергетике, так и других отраслях промышленности. С годами они изменялись, в соответствии со временем, и условно их можно подразделить на:

Первое поколение электрических средств автоматизации характеризуется применением электронных ламп для усиления и преобразовании сигналов, использованием индивидуальных измерительных приборов с естественным (не унифицированным) сигналом связи. Основным типом регулирующих приборов первого поколения были РПИБ – регулирующие приборы импульсного действия с бесконтактным выходом и РПИК – те же приборы, но с контактным выходом.

Второе поколение электрических средств автоматизации отличается применением полупроводниковых элементов и переходом к блочно-модульному принципу конструирования приборов с унификацией корпусов отдельных блоков и преимущественным использованием унифицированных сигналов связи, главным образом токового сигнала 0 – 5 мА.

В схеме регулирующих приборов этого поколения аппаратура серии РП-2 Чебоксаркского завода электрических исполнительных механизмов и комплекс блоков под общим названием «КАСКАД» Московского завода тепловой автоматики.

Третье поколение характеризуется использованием в качестве элементной базы интегральных микросхем. К нему относится агрегатный комплекс электрических средств регулирования «АКЭСР».

К четвертому поколению электрических средств автоматизации относятся программируемые регуляторы с автоматической переменной настройкой в зависимости от свойств объекта регулирования. В их числе системы приборов автоматического регулирования «РЕМИКОНТ» и «ПРОТАР».

Автоматика газоиспользуюших установок подразделяется на автоматику регулирования и автоматику безопасности (защиту). Она должна обеспечивать нормативный процесс эксплуатации газоиспользующего оборудования в автоматическом режиме, исключая возможность вмешательства в этот процесс обслуживающего персонала.

1. Автоматика регулирования предназначена для регулирования процесса горения газа в топке установки в зависимости от заданной тепловой нагрузки (давления пара, температуры воды за котлом или температуры в топке).

При регулировании поддерживаются параметры:

- расход топлива;

- подача воздуха на горение в соответствии с подачей газа (соотношение газа и воздуха);

- регулирование давления (разрежения) дымовых газов на выходе из топки;

- другие параметры, необходимые в технологическом процессе.

Состав автоматики регулирования (рис. 102):

а) первичные приборы (датчики) - реагируют на отклонение контролируемого параметра и преобразуют это изменение в электрический сигнал;

б) системы управления (регуляторы, блоки управления) - усиливают суммируемые сигналы от датчиков, задатчика и систем обратной связи, а затем подают усиленный сигнал на исполнительный механизм;

в) исполнительные механизмы - это электродвигатели, управляющие регулирующими органами (направляющими аппаратами, шиберами, заслонками, клапанами и т. д.).

Рис. 102. Структурная схема автоматики регулирования «Контур»: ДТ-2 –датчики давления газа, воздуха и разрежения в топке; МЭД – датчик давления пара; Р 25 – регуляторы (топлива, воздуха, разрежения и уровня); ЗД – задатчик; МЭО – механизм электрический однооборотный; РО – регулирующий орган.

В качестве датчиков применяют:

а) датчики температуры: термопары (термопреобразователи); термометры сопротивления;

б) датчики давления, напора, разрежения, перепада давления: с чувствительным элементом в виде мембраны, пружины, сильфона: манометры (ЭКМ; ЭКВ; ВЭ; МЭД); дифманометры (ДМ); дифференцальные напоромеры, тягомеры, тягонапоромеры (ДТ, ДНТ; ДН); с чувствительным элементом тензопреобразователя в виде пластины из монокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензорезисторами, прочно соединенными с металлической мембраной тензопреобразователя (Сапфир 22м, Метран).

Обратная связь - воздействие результатов функционирования какой - либо системы (объекта) на характер этого функционирования.

Автоматическое регулирование процесса предусматривает наличие обратной связи: регулятор непрерывно следит за выходными параметрами регулируемого объекта и сравнивает их с заданным значением переменной.

Если влияние обратной связи усиливает результаты функционирования, то такая обратная связь называется положительной; если ослабляет - отрицательной.

Положительная обратная связь обычно приводит к неустойчивой работе системы; отрицательная обратная связь стабилизирует функционирование системы, делает её работу устойчивой. Применяется в системах автоматического управления, в устройствах радиоэлектроники и др.

Рассмотрим схему работы автоматики регулирования парового котла (рис. 103).

При работе парового котла давление пара в барабане должно быть постоянным.

При изменении давления пара в паропроводе импульс об этом изменении поступает от датчика МЭД на регулятор топлива РТ, от которого усиленный сигнал идет на исполнительный механизм ПРЗ, которая увеличивает или уменьшает подачу газа на горелку.

Подача газа изменилась, а воздух продолжает поступать в прежнем количестве. Об изменении соотношения газ - воздух на регулятор экономичности РЭпоступает информация от двух датчиков - ДТ-2 (воздух - давление прежнее, газ-давление изменилось). Об изменении соотношения газ - воздух на регулятор экономичности РЭ поступает информация от двух датчиков - ДТ-2 (воздух - давление прежнее, газ-давление изменилось).

Рис. 103. Автоматика регулирования парового котла типа «Контур»

Регулятор РЭ посылает усиленный сигнал на исполнительный механизм направляющего аппарата вентилятора, подача воздуха изменяется и параметр «соотношение газ-воздух» приводится в соответствие с заданным.

Так как изменилось количество сжигаемого газа и воздуха, то изменилось и количество продуктов сгорания и изменилось разрежение в топке. Об изменении разрежения датчик ДТ-2 подает сигнал на регулятор разрежения РР, от которого усиленный сигнал поступает на ИМ, воздействующий на направляющий аппарат дымососа. Изменяется количество удаляемого дымового газа, и разрежение приводится в норму. Для регулирования тяги используются направляющие аппараты и шибера.

При изменении подачи газа и воздуха изменяется тепловая мощность горелки, а, следовательно - интенсивность процесса парообразования. При изменении уровня водыв барабане котла, датчик уровня ДМ подает сигнал на регулятор уровня РУ, откуда усиленный сигнал поступает на исполнительный механизм питательного клапана. Питательный клапан изменяет свое проходное сечение, питание котла водой и уровень воды приводятся в норму.

Установка заданных параметров производится задатчиком (3), находящимся на корпусе регулятора.

В котлах большей производительности при регулировании расхода газа может быть три датчика, т. е. кроме давления пара контролируются расходы пара и питательной воды.

Регулирование работы водогрейных котлов и печей происходит аналогично, но у них отсутствует регулятор уровня, а датчик регулятора топлива контролирует температуру:

- сетевой воды за котлом - для водогрейных котлов,

- в топке печи или дымовых газов - для промышленных печей.

2. Автоматика безопасности (защита)предназначена для прекращения работы газоиспользующей установки при превышении величин контролируемых параметров их предельных значений, установленных в проектной документации и заводом-изготовителем с целью исключения возникновения аварии или инцидента. Микропроцессорное устройство технологической защиты должно обеспечить реализацию алгоритмов технологических защит, действующих на останов и снижение нагрузки защищаемого оборудования, а также защит, выполняющих локальные операции на тепломеханическом оборудовании, и защитных блокировок.

Рис. 104. Структурная схема защиты котла.

Алгоритмы работы защит устанавливаются при проектировании защищаемого оборудования и техническим регламентом.

Газоиспользующие установки должны иметь защиту (рис. 104), которая немедленно прекращает подачу газа в случаях:

· недопустимое повышения или понижения давления газообразного топлива перед горелками.

· недопустимое уменьшения разрежения в топке.

· погасания факела горелки.

· недопустимое понижении давления воздуха перед горелками с принудительной подачей воздуха.

· исчезновении напряжения в цепях защиты и неисправности цепей защиты.

Датчики защиты контролируют необходимые параметры и при их недопустимых изменениях, превышающих допустимые значения, передают импульс в электрическую схему защиты. Включается сигнализация - устройство, обеспечивающее подачу звукового и (или) светового сигнала при достижении предупредительного значения контролируемого параметра.

На световом табло высвечивается аварийный параметр, раздается звуковой сигнал, и ПЗК защиты немедленно прекращает подачу газа к горелкам.

Значения уставок (величина параметра и временная задержка) срабатывания защиты, блокировок и сигнализации должны соответствовать параметрам, указанным в отчете пусконаладочной организации.

На газоиспользующих установках должны быть блокировки, обеспечивающие невозможность пуска газа или включение установкт при нарушении персоналом требований безопасности:

- подачи газа в топку при отсутствии факела на ЗЗУ;

- исключение возможности подачи газа в ручном режиме в случае отключения или неисправности защиты.

К средствам технологических защит относится:

· Первичные измерительные преобразователи и измерительные приборы.

· Ряды зажимов.

· Ключи и переключатели.

· Запорная арматура импульсных линий.

Питание электромагнитаПЗК защитыгазоиспользующих установок осуществляется на постоянном или переменном токе. Способ электропитания ПЗК определяется проектом.

Цветовое обозначение установлено для проводов и шин переменного трехфазного тока: фаза А – желтая, фаза В – зеленая, фаза С – красная.

Питание на постоянном токе должно осуществляться от шин аккумуляторной батареи или от батареи предварительно заряженных конденсаторов при условии оснащения схемы управления устройством непрерывного контроля за исправностью цепей.

Цветовое обозначение установлено для проводов и шин при постоянном токе: положительный (+) – красная, отрицательный (-) – синяя, нулевая рабочая (0) – голубая.

Питание на переменном токе должно осуществляться от двух независимых источников при условии установки блока непрерывного питания.

Помещение, где установлено газоиспользующее оборудование, должно быть оснащено сигнализацией загазованности воздуха метаном и угарным газом [оксидом (окисью) углерода].

Сигнализаторы загазованности помещений природным газом, должны срабатывать при загазованности,не превышающей 20% от нижнего предела воспламеняемости метана(НКПРП)

РД 12-341-00 – не действует Система контроля концентрации оксида углерода (СО) в воздухе должна обеспечивать:

а) непрерывный контроль содержания оксида углерода в рабочей зоне,

б) сигнализацию на двух порогах концентрации:

- «порог 1» - при содержании СО в воздухе 20±5 мг/м³ включается прерывистый звуковой сигнал,

- «порог 2» - при содержании СО в воздухе 95-100 мг/м³ включаются непрерывный световой и звуковой сигналы.

Автоматическое регулирование котельных работающих без постоянного обслуживающего персонала должно предусматривать автоматическую работу основного и вспомогательного оборудования котельной в зависимости от заданных параметров работы и с учетом автоматизации теплопотребляющих установок. Запуск котлов при аварийном их отключении должен производиться вручную после устранения неисправностей.

В котельных, работающих без постоянного присутствия обслуживающего персонала, должна быть предусмотрена возможность выноса на диспетчерский пункт сигналов (световых и звуковых):

· неисправности оборудования, при этом в котельной фиксируется причина вызова;

· срабатывании главного быстродействующего запорного клапана (ПЗК) газоснабжения котельной;

· достижении загазованности помещения 10 % нижнего предела взрываемости природного газа;

· достижении концентрации в помещении котельной 20 мг/м³ угарного газа (оксида углерода СО);

· несанкционированном доступе в помещение котельной.

При отключении котлов необходимо направить персонал для принятия мер или передать поступившую информация в организацию, с которой заключен договор на обслуживание. Пуск котлов при аварийном их отключении должен производиться после устранения неисправностей вручную.

Эксплуатация газоиспользующих установок и оборудования с отключенными защитами, блокировками, сигнализацией и КИП, предусмотренными проектом, не допускается.

При отклонение давления газа перед горелкой за пределы области устойчивой работы быть прекращена подача газа к газоиспользующей установке действием защит или персоналом

Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 2865; Мы поможем в написании вашей работы!
Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 25 26 27 28 293031 32 33 34 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!