Автоматизация котельных установок и парогенераторов - OXFORDST.RU

Автоматизация котельных установок и парогенераторов

Автоматизация паровых прямоточных парогенераторов УРАН

Разработана автоматизированная система управления парогенераторами УРАН и их каскадом. Котельная даже с несколькими десятками парогенераторов не требует постоянного присутствия операторов. Персонал посещает объект только для проведения регламентных работ, запуска, остановки или при обнаружении нештатной ситуации.

Прямоточные парогенераторы УРАН служат для производства пара для разных технологических нужд, отопления и горячего водоснабжения. Парогенераторы оборудованы модулируемой (двухступенчатой на малых мощностях) горелкой, насосами и комплектом задвижек с электроприводом.

Специалистами компании ВИКТЕРРА разработана автоматизированная система управления для паровых прямоточных парогенераторов УРАН и каскадов на их основе. Система регулирует работу парогенераторов и продлевает срок службы котлов.

Система управления обеспечивает:

  • автоматический режим работы;
  • эшелонированную систему безопасности;
  • плавную регулировку мощности;
  • интеллектуальное управление горелкой;
  • частотное управление скоростью подачи воды на змеевик;
  • автоматическую подпитку встроенного экономайзера;
  • регулирование уровней воды и топлива в баках;
  • поддержание давления или температуры теплоносителя в соответствии с режимом;
  • журналирование рабочих параметров;
  • разделение прав доступа между специалистами;
  • диспетчеризацию.

Система плавно регулирует мощность парогенератора в зависимости от текущего потребления пара в диапазоне 30-100 %.

Средства автоматизации ОВЕН

Парогенераторы УРАН оснащены одним из самых развитых комплексов автоматики, который позволяет эксплуатировать их без постоянного присутствия персонала. Оператор требуется только для проведения регламентных работ, запуска и остановки парогенератора.

Систему управления образуют приборы ОВЕН:

  • программируемый контроллер ПЛК110;
  • модуль аналогового ввода МВ110-8А;
  • блоки питания БП14Б, БП30Б;
  • блок сетевого фильтра БСФ;
  • регулятор ТРМ202;
  • термопреобразователь сопротивления ДТС035;
  • преобразователь давления ПД100-ДИ;
  • преобразователь частоты ПЧВ2;
  • GSM/GPRS-модем ПМ01.

Мощностью котла управляет ПИД-регулятор контроллера ПЛК110. Когда рабочее давление превышает уставку, система уменьшает мощность горения и объем подаваемой воды, при снижении – наоборот. При отсутствии потребности в паре котел переводится в ждущий режим с отключением насоса и горелки. Контроллер ПЛК110 осуществляет запись всех событий (пуск/останов/сервисные работы), а также рабочих параметров.

Частотой вращения основного и резервного насосов управляет преобразователь ПЧВ2, который обеспечивает получение пара нужной кондиции, а также экономию электроэнергии.

Скорость реакции на нештатные ситуации увеличивает аварийная сигнализация разного уровня: СМС-уведомления на мобильные устройства через модем ПМ01, оповещение в SCADA-системе.

Отличительные особенности управления парогенератором УРАН

АСУ обеспечивает работу парогенератора УРАН в режиме частых пусков и остановок без ограничений, что позволяет вырабатывать контролируемый объем пара. Парогенераторы могут самостоятельно переключаться в режим ожидания с отключением горелочного и насосного оборудования.

В отличие от большинства действующих систем управления с прессостатом, работающем в режиме вкл./выкл., в созданной системе применяется преобразователь давления ПД100, с его помощью ПЛК гибко управляет горелкой в соответствии с текущим давлением пара и скоростью его изменения. Например, если фиксируется снижение давления, то автоматически увеличивается мощность горелки. В зависимости от текущей мощности горелки корректируется скорость подачи воды на змеевик для получения сухого пара.

Эшелонированная система безопасности

Первым контролируемым параметром системы безопасности является подпитка корпуса парогенератора. При отсутствии сигнала с датчика потока система не останавливает работу парогенератора, поскольку ситуация еще не считается критической, и оператор может принять меры к ее устранению. Если подпитка корпуса не восстановлена и достигнут аварийный уровень воды, то работа парогенератора останавливается.

Если предыдущий уровень защиты по какой-либо причине не сработал, то система безопасности переключается на расходомер, который следит за скоростью подачи воды на змеевик в реальном времени. Остановка произойдет при критически низкой скорости подачи воды.

Следующий этап защиты определяется температурой теплоносителя в средней части змеевика за пределами топки. Температуру контролирует датчик ДТС035. Система остановит парогенератор, когда температура превысит установленный уровень, не дожидаясь перегрева всего змеевика.

На следующем этапе контролируются давление (ПД100) и температура пара (ДТС035) на выходе змеевика. Если не удалось удержать параметры в рабочей зоне, сработает механическая защита с помощью двух предохранительных клапанов.

Помимо автоматики, создана дублирующая линия защиты с регулятором ТРМ202, которая предусмотрена на случай выхода из строя основного контроллера.

Многоступенчатая система безопасности обеспечивает бесперебойную эксплуатацию парогенераторов в самых жестких условиях. Несколько десятков автоматизированных паровых котельных УРАН уже многие годы работают на нефтедобывающих месторождениях, в том числе в условиях крайнего Севера, с регулярными переездами.

Управление каскадом парогенераторов УРАН

Если требуется обеспечить бесперебойную подачу пара в больших объемах, и мощности одного парогенератора недостаточно, применяют каскад из нескольких парогенераторов. Компания ВИКТЕРРА разработала систему управления любым количеством рабочих и резервных парогенераторов УРАН.

Система определяет необходимое количество котлов с учетом текущей нагрузки для обеспечения потребностей производства в паре. Избыточные котлы переводятся в ждущий режим с отключением горелки и насосов, при возобновившейся потребности – запускаются в работу. Система следит за состоянием всего комплекса в режиме реального времени, при аварии одного котла вводит в работу резервные.

Функционал системы управления каскадом парогенераторов:

  • назначение рабочих и резервных котлов;
  • включение котлов согласно выбранной стратегии;
  • изменение уставок давления;
  • ведение журнала работы каскада;
  • дистанционный пуск и останов котельной;
  • интеграция в SCADA-системы.

Действующий каскад

На мясокомбинате в Оренбургской области введен в действие каскад из двух парогенераторов УРАН 5000 (5 т/час). Генерируемый пар используется для стерилизации консервов в автоклавах. Оператор удаленно управляет подачей пара по запросу производства. На пульте отображается работа как всего комплекса в целом, так и каждого парогенератора в отдельности.

© Автоматизация и Производство, 2021. Все права защищены. Любое использование материалов допускается только с согласия редакции. За достоверность сведений, представленных в журнале, ответственность несут авторы статей.

Издание зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций. Свидетельство о регистрации средств массовой информации ПИ № ФС77-68720.

Автоматизация и диспетчеризация блочно-модульной водогрейной транспортабельной котельной

Компания: ООО фирма «ЭВРИКА»

Город: Балабаново

Используемая продукция ОВЕН:

Автоматизация и диспетчеризация блочно-модульной водогрейной транспортабельной котельной ТКУ-9МВт по адресу: Калужская обл., г. Балабаново, ул. Дзержинского.

Проектом автоматизации и диспетчеризации предусматривается работа котельной без постоянного присутствия обслуживающего персонала с передачей аварийных сигналов посредством мобильной связи ответственным лицам и передачу рабочих и аварийных параметров работы котельной на диспетчерский пульт.

Система автоматизации-диспетчеризации газовой котельной выполняет следующие функции:

  1. Каскадное управление в автоматическом режиме тремя водогрейными котлами посредством программируемого логического контроллера ОВЕН ПЛК110-60).
  2. Автоматическое управление котловыми насосами от ПЛК110-60.
  3. Автоматическое управление сетевыми насосами от частотных регуляторов.
  4. Регулирование уровнем и поддержание необходимой температуры в баке аварийного запаса холодной воды.
  5. Управление клапаном безопасности от ПЛК110-60.
  6. Рассылку аварийных СМС сообщений на сотовые телефоны ответственных лиц при возникновении аварийных ситуаций на котельной.
  7. Передачу информации о параметрах работы газовой котельной (состояние насосов, клапанов, котлов; сигналы пожарно-охранной системы, сигнализаторов загазованности; значения температуры, давления и т.п.) на компьютер в диспетчерский пункт.
  8. Контроль и управление уровнем воды емкости запаса сырой воды.

В процессе проектирования была выполнена:

  • разработка программного обеспечения программируемого логического контроллера системы автоматизации-диспетчеризации газовой котельной;
  • разработка программного обеспечения диспетчерского компьютера на SCADA системе SimpleSCADA.

Система автоматизации газовой котельной

Каскадной работой 3-х котлов управляет контроллер ОВЕН ПЛК110-60. В параметрах конфигурации ПЛК110-60 устанавливается максимальная и минимальная границы температуры котлов (Tmax, Tmin), в пределах которых будет меняться вычисляемая температура. ПЛК110-60 автоматически не позволит превышать эти значения, отключая котлы. В данном режиме ведущим котлом является котел №1. Котлы №2 и №3 являются ведомыми.

Для контроля загазованности в помещении котельной установлен сигнализатор опасных газов по угарному газу (CO) и метану (CH4). При срабатывании сигнализатора загазованности (СН4 и 2 порог по СО) автоматически закрывается газовый клапан безопасности и формируется авария загазованности на приборе ПЛК110-60, сенсорной панели в щите ЩУ и на компьютере в диспетчерском пункте. Сброс аварии возможен только кнопкой «Сброс/Тест» на приборе загазованности. При аварии загазованности (СН4 и 2 порог СО) котельная останавливается и запуск котельной не возможен. При срабатывании порога 1 по СО срабатывает светозвуковая сигнализация на приборе и сигнал аварии передается на ПЛК110-60, а также на сенсорную панель щита ЩУ, газовый клапан безопасности при этом не закрывается. Сброс сигнала происходит после снижения концентрации СО автоматически.

Читайте также  Наука как феномен культуры

В автоматическом режиме управление сетевыми насосами осуществляется посредством частотных преобразователей, установленных для каждого из 4-х сетевых насосов, которые осуществляют их регулирование (две линии по 2 насоса — основной и резервный). Регулирование работы насосов (поддержание заданного давления воды) происходит частотными преобразователями от аналоговых датчиков ПД100. Работа насосов контролируется по электроконтактному манометру. При падении давления на сетевом насосе формируется авария и включается резервный насос. Аварийный сигнал при падении давления на любом из 4-х сетевых насосов передается на ПЛК110-60, а от него на сенсорную панель щита ЩУ и на компьютер в диспетчерский пульт.

Аварийные сигналы от электроконтактных манометров от 3-х котловых насосов также передаются на ПЛК110-60, а затем на сенсорную панель щита ЩУ и на компьютер в диспетчерский пульт. Котловыми насосами в автоматическом режиме управляет ПЛК110-60 по температуре воды на входе и выходе из котла.

Аварийные сигналы от датчиков: «Понижения/повышения давления газа на горелке», «Понижения давления воздуха на горелке», «Авария котлового насоса», «Не герметичность газовых клапанов» на каждой из 3-х горелок CIB Unigas R512A, установленных на котле №1, 2, 3, вместе с сигналом «Неисправность автоматики горелки» объединены в один аварийный сигнал «Авария горелки», который далее поступает на ПЛК110-60 и от него на сенсорную панель управления на щите ЩУ в котельной и далее на компьютер в диспетчерский пункт. В автоматическом режиме работы котельной уставка температуры отопления отопительного контура (зимой -110/70 ⁰С, летом — 95/70 ⁰С) изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха в соответствие с графиком линейной зависимости. Точки графика климат-зависимого регулирования задаются в контроллере ПЛК110-60. Регулирование температуры отопления осуществляется с помощью изменения температуры котловой воды.

Регулирование уровнем и поддержание необходимой температуры в баке аварийного запаса холодной воды осуществляется контроллером ПЛК110-60 путем управления им повысительными насосами по сигналу от электродов — уровня, установленного в баке, и датчику давления воды, установленному на вводном трубопроводе холодной воды.

Система диспетчеризации газовой котельной

При возникновении любого аварийного сигнала на котельной система СМС оповещения рассылает информационные СМС сообщения на сотовые телефоны ответственных лиц.

Контроллер ПЛК110-60 по Ethernet подключен к 3G-роутеру, который автоматически подключается к сети Internet и обеспечивает удаленный доступ к регистрам контроллера. SIM-карта, установленная в роутере, имеет статический IP-адрес. OPC-сервер диспетчерского компьютера непрерывно опрашивает регистры ПЛК110-60 по протоколу Modbus-TCP. Диспетчерская программа на SimpleSCADA принимает данные с OPC-сервера, производит визуализацию полученной информации на мнемосхеме котельной, в виде графиков параметров и журнала событий, а также архивирует основные параметры газовой котельной.

В котельной установлены датчики пожарной безопасности (3 шт.), подключенные к прибору «Гранит-4». При срабатывании любого из датчиков формируются аварийный сигнал, срабатывает светозвуковая сигнализация на приборе «Гранит-4», далее этот аварийный сигнал поступает на ПЛК110-60, а затем на сенсорную панель щита ЩУ и компьютер диспетчерского пункта. На входной двери котельной установлен датчик-геркон от несанкционированного проникновения в помещение котельной, подключенный к прибору «Гранит-4». Снятие и установка контроля доступа в котельную осуществляется кнопкой «Выход», установленной и подключенной к прибору «Гранит-4». У входной двери в котельной установлен ручной пожарный извещатель, подключенный к прибору «ГРАНИТ-4».

Настроечные параметры системы автоматизации-диспетчеризации газовой котельной (временные интервалы, телефонные номера операторов и т.п.) задаются с панели оператора.

Система диспетчеризации осуществляет контроль рабочих диапазонов следующих параметров газовой котельной: температура контура котла (прямая, обратная), температура внешнего контура теплоснабжения (прямая, обратная), давление контура (прямая, обратная), давление ХВС на вводе, сигналы о работе: 3-х горелок, котловых и сетевых насосов, наличии напряжения на вводе, аварийные сигналы: загазованность по СН4, 1 и 2 порог, загазованность по СО, 1 и 2 порог, пожар в котельной, несанкционированное проникновение в котельную, авария 3-х горелок, авария котловых и сетевых насосов.

На диспетчерский компьютер передаются сигналы об авариях, сигналы состояния оборудования (работа насосов, горелок и т.п.), параметры газовой котельной (давление, температура и т.д.).

Передача данных параметров теплоносителя и количество тепла, вырабатываемого от котельной к потребителю осуществляется посредством теплосчетчика-регистратора «ВЗЛЕТ».

Аварийная сеть освещения подключается к контактам (+12В, ЛМП) прибора «Гранит-4». Аварийное освещение включается автоматически после пропадания основного питания. Категория надежности электроснабжения аварийного освещения -I.

В котельной установлена приточная установка АО-2-4. Управление смесительным краном подачи воды для приточной установки осуществляется от ПЛК110-60 по сигналу от температурных датчиков. Аварийный сигнал подпиточных насосов приточной установки от электроконтактных манометров поступает на ПЛК110-60, далее на сенсорную панель щита ЩУ и компьютер диспетчерского пункта.

Автоматизация котельных новый шаг в развитии.

Автоматизация котельных на сегодняшний день, широко востребованная услуга. Развитие технологий и внедрение инновационных решений не стоит на месте, максимально упрощая процесс управления инженерными системами котельной.

Котельная установка – это особый вид инженерной коммуникации, отвечающий за нагрев теплоносителя и правильное распределение тепла в помещении. Самое главное требование, предъявляемое к котельной любого типа – это безопасность, а также эффективная эксплуатация сооружения.

Автоматизация котельных. Автоматизация электрокотлов. Индукционное производство https://termanik.ru/

Виды котельных

Котельные классифицируют по типу топлива, типу носителя, типу размещения, уровню автоматизации и механизации. Определенный вид котельной выбирается в зависимости от целей и задач, а также условий эксплуатации.

Далее рассмотрим виды котельных более подробно.

Во-первых, по типу топлива.

  • Газовые. Их преимущество заключается в том, что газ является одним из самых экологичных и экономичных видов топлива. Газовые котельные, могут полностью автоматизированы, а также не требуют сложного и громоздкого оборудования топливоподачи и шлакоудаления.
  • Электрические. Достоинствами электрокотла являются: небольшие габаритные размеры, простота установки и эксплуатации, бесшумность и отсутствие необходимости оборудования дымвентканалов. Благодаря этому электрические мини-котельные получили широкое распространение в качестве дополнительного (аварийного) теплогенератора. Однако есть и недостатки, большие эксплуатационные расходы, вызванные высокой стоимостью электроэнергии.
  • Жидкотопливные. Такие котельные работают на отработанном масле, мазуте, дизельном топливе, нефти. В эксплуатацию вводятся быстро.
  • Твердотопливные. К данному виду топлива относится уголь, торф, дрова и т.п. Преимущество этого вида котельных является доступность и низкая цена топлива, однако требуется дополнительная установка систем топливоподачи и золо-шлакоудаления.

Во-вторых, классификация по теплоносителю.

  • Паровые. В такой котельной теплоносителем является пар, который используется преимущественно для обеспечения производственных процессов на промышленных предприятиях.
  • Водогрейные. Этот вид котельных предназначен для отопления и горячего водоснабжения жилых зданий, промышленных и коммунальных объектов. Теплоносителем является вода, нагреваемая до +95 +115 °С.
  • Комбинированные. В таких котельных размещаются как паровые, так и водогрейные котлы. Горячая вода используется для покрытия нагрузки на горячее водоснабжение, отопление и вентиляцию, а пар поступает для обеспечения технологических нужд предприятия.
  • На диатермическом масле. В этой котельной в качестве теплоносителя используются органические высокотемпературные жидкости, температура которых может достигать +300 °С.

В третьих по типу размещения.

  • Блочно-модульные. Основные преимущества данного вида котельных являются: быстрые сроки монтажа и пуска в эксплуатацию, заводская готовность модулей, возможность увеличения мощности за счет добавления блоков, автономность работы, высокий КПД, мобильность. В зависимости от места размещения блочно-модульные котельные могут быть отдельностоящими, пристроенными, встроенными, крышными, подвальными.
  • Стационарные. Эти котельные, как правило, строятся, когда требуемая мощность превышает 30 МВт либо строительство блочно-модульной котельной по каким-то причинам невозможно. Стационарные котельные отличает капитальный характер строительства (фундаменты, стены и перегородки, кровля). Монтаж оборудования выполняется на месте.
Читайте также  Действие населения при наводнении

И последний тип, по которому происходит классификация это уровень механизации и автоматизации.

В зависимости от степени данных процессов выделяют следующие виды котельных:

  • Ручные. Небольшие котельные могут быть оборудованы котлами, подача топлива в которые производится операторами вручную. В помещение котельной топливо подается тележкой или в некоторых случаях через бункер с наружной загрузкой. Зола и шлак из зольного бункера также удаляются оператором вручную и вывозятся за пределы котельной с помощью вагонетки.
  • Механизированные. Современные твердотопливные котельные оборудуются средствами механизации, значительно облегчающими труд оператора котельной. Топливоподача осуществляется с помощью транспортеров или скиповых подъемников. Уголь проходит предварительную обработку на угледробилках, метало – и щепоуловителях. Зола и шлак могут удаляться различными методами – механическим, гидравлическим, пневматическим или их комбинацией.
  • Автоматизированные. Этот вид котельных предполагает полную автоматизацию и минимальное присутствие человеческого фактора. Полностью автоматизируются, как правило, газовые котельные и электрические.

Ручное управление тепловым оборудованием не является безопасным, оно сложно и крайне неэффективно. Поэтому использование автоматики при организации котельной является верным решением.

Применение программируемых логических контроллеров (ПЛК) в качестве управляющего элемента работой автоматизированных котельных и использование систем беспроводной передачи и приема информации по технологии GPRS c комплексами АСУ ТП и АСКУЭ (Автоматизация и диспетчеризация), является качественно новым шагом в развитии систем управления котельными и их безопасности.

Автоматизация котельных, что дает и нужна ли она на производстве.

Система автоматизации котельной, обеспечивает безопасность рабочего персонала и технологического оборудования. Контролирует все показатели производства и КИП, управляет рабочим процессом котельной.

Автоматика котельной— это комплекс систем и оборудования, предназначенных для сбора и анализа полной информации о процессах. Которые происходят при работе основного и вспомогательного оборудования котельной, а также для упрощения регулирования этими процессами. Поступающие от датчиков данные сравниваются с установленными параметрами. И, в зависимости от разницы между реальными показаниями и заданными, происходит управление процессами.

Автоматизация котельных

Одно из первых мест по степени автоматизации в промышленности, занимает теплоэнергетика.

Автоматизация котельных все чаще становятся необходимостью, так как:

  • Процессы в теплоэнергетических установках протекают очень динамично. Поэтому реакция на отклонение этих процессов от нормы должна быть также быстрой и своевременной.
  • Выработка электроэнергии и тепловой энергии должна соответствовать потреблению топлива и нагрузке. То есть, КПД парогенератора должен быть максимальным.
  • При работе основного и вспомогательного оборудования в котельной присутствуют опасные для обслуживающего персонала факторы — высокое давление и высокая температура. Автоматика управления котельной способствует
    безопасной работе оборудования.
  • Автоматизация котельного оборудования обеспечивает поддержание параметров вырабатываемого пара в пределах
    установленных норм.
  • Автоматизация котельных способствует уменьшению численности обслуживающего персонала. В постоянном присутствии, которого в котельной нет необходимости, а выездная бригада осуществляет обслуживание сразу нескольких объектов. Диспетчер также может контролировать работу сразу нескольких котельных.
  • Все показания приборов КИПиА контролируются в режиме реального времени и записываются на цифровые носители;
  • В случае сбоя в работе технологического оборудования его отключение произойдет автоматически;
  • Благодаря применению современных энергосберегающих технологий, легко достигнуть до 25% экономии энергоресурсов;
  • В случае неполадки в каком-либо узле системы, ремонтный персонал сможет моментально отыскать место повреждения благодаря наличию огромного количества датчиков и в максимальные сроки устранить его.
  • аварийная сигнализация и передача тревожных сообщений на верхний уровень.

Основные преимущества использование АСУ котельных:

  • Повышение качества и оперативности обслуживания технологического оборудования.
  • Обеспечение надежности, предупреждение аварийных ситуаций, сокращение времени поиска, локализации и ликвидации аварий.
  • Оптимизация потребления энергоносителей, сокращение энергозатрат и ресурсосбережение.
  • Обеспечение оптимального режима работы оборудования.
  • Сокращение времени простоя оборудования.
  • Увеличение сроков эксплуатации и ресурса оборудования.
  • Уменьшение расходов на ремонт оборудования.
  • Возможность постепенного увеличения систем за счет растущей сети объектов.

Автоматизация котельных: структура.

Структура АСУ котельных состоит из трех уровней: нижнего, среднего и верхнего.

Нижний уровень представлен датчиками, исполнительными механизмами и устройствами местного управления.

Средний уровень представляет собой шкафы контроля, автоматики и управления, которые в автоматическом режиме выполняют сбор данных с датчиков, обработку и управление исполнительными механизмами по заданному алгоритму, а также обмениваются данными с верхним уровнем.

Верхний уровень может быть представлен в виде графического терминала встроенного в шкаф управления или оператора на базе персонального компьютера. Здесь отображается вся информация, поступающая от микроконтроллеров нижнего уровня и датчиков системы, и производится ввод оперативных команд, регулировок и установок.

Кроме диспетчеризации процесса решаются задачи оптимизации режимов, диагностики технического состояния, анализа экономических показателей, архивирования и хранения данных. Возможна обработка и передача данных в общую АСУ ТП предприятия.

Для связи верхнего и нижнего уровней АСУ, передачи информации между датчиками и контроллерами. Для трансляции команд на исполнительные устройства используют промышленную сеть с определенным интерфейсом и протоколом передачи данных. Наибольшее распространение получили стандарты Modbus и Profibus. Они совместимы с основной массой оборудования, используемого для автоматизации объектов теплоснабжения. Отличаются высокими показателями достоверности передачи информации, простыми и понятными принципами функционирования.

Автоматизация котельных: диспетчеризация

Автоматизированное рабочее место оператора котельной в несколько раз увеличивает простоту и удобство эксплуатации котельной. Получать информацию о состоянии датчиков, котла и иного оборудования можно при помощи любого канала связи: Internet, GPRS и пр. Данные поступают на монитор в режиме реального времени и, при необходимости, оператор может вмешаться в процесс автоматического регулирования.

Для системы диспетчеризации практически нет ограничений на количество контролируемых параметров, количество используемых контроллеров и модулей, количество диспетчерских станций и расстояний между объектами.

Функции системы диспетчеризации котельной включают в себя:

  • Мониторинг в режиме реального времени показаний датчиков и общего состояния оборудования объекта;
  • Автоматическое управление работой котельной – регуляторами температуры, циркуляционными насосами, клапанами подпитки воды контуров котлового и теплоснабжающего, клапанами отсечки газа, электрокалорифером и пр.;
  • Внесение изменений, в том числе сезонных, в состав работающего оборудования;
  • Удаленный ввод параметров управления, установка предельных значений для срабатывания аварийных сигналов;
  • Сохранение информации о параметрах технологических процессов, их отклонениях от норм, причинах останова работы объекта, характере аварий; ведение журналов отказов оборудования и действий операторов системы;
  • Оповещение персонала подконтрольного объекта о возникновении аварийной ситуации.

При внедрении системы автоматизации, надежность работы котельной установки увеличивается в десятки раз.

Автоматизация котельной обеспечивает надежную и долговечную работу оборудования, а так же безопасность обслуживающего персонала.

Автоматизация котельных установок: описание, устройство и схема

Для регулирования и оптимизации функционирования котловых агрегатов технические средства стали применяться еще на начальных этапах автоматизации промышленности и производства. Сегодняшний уровень развития этого направления позволяет значительно повысить рентабельность и надежность котельного оборудования, обеспечить безопасность и интеллектуализацию труда обслуживающего персонала.

Задачи и цели

Современные системы автоматизации котельных способны гарантировать безаварийную и эффективную эксплуатацию оборудования без непосредственного вмешательства оператора. Функции человека сводятся к онлайн-мониторингу работоспособности и параметров всего комплекса устройств. Автоматизация котельных решает следующие задачи:

  • Автоматический запуск и останов котлоагрегатов.
  • Регулирование мощности котлов (управление каскадом) согласно заданным первичным настройкам.
  • Управление подпитывающими насосами, осуществление контроля уровней теплоносителя в рабочем и потребительском контурах.
  • Аварийный останов и включение сигнализирующих устройств, в случае выхода рабочих значений системы за установленные пределы.

Объект автоматизации

Котельное оборудование как объект регулирования является сложной динамической системой со множеством взаимосвязанных входных и выходных параметров. Автоматизация котельных осложняется тем, что в паровых агрегатах очень велики скорости протекания технологических процессов. К основным регулируемым величинам относят:

  • расход и давление теплоносителя (воды или пара);
  • разряжение в топке;
  • уровень в питательном резервуаре;
  • в последние годы повышенные экологические требования предъявляются к качеству приготавливаемой топливной смеси и, как следствие, к температуре и составу продуктов дымоудаления.

Уровни автоматизации

Степень автоматизации задается при проектировании котельной или при капитальном ремонте/замене оборудования. Может лежать в диапазоне от ручного регулирования по показаниям контрольно-измерительных приборов до полностью автоматического управления по погодозависимым алгоритмам. Уровень автоматизации в первую очередь определяется назначением, мощностью и функциональными особенностями эксплуатации оборудования.

Современная автоматизация работы котельной подразумевает комплексный подход — подсистемы контроля и регулирования отдельных технологических процессов объединяются в единую сеть с функционально-групповым управлением.

Общая структура

Автоматизация котельных выстраивается по двухуровневой схеме управления. К нижнему (полевому) уровню относятся приборы локальной автоматики на базе программируемых микроконтроллеров, реализующие техническую защиту и блокировку, регулировку и изменение параметров, первичные преобразователи физических величин. Сюда же причисляют и оборудование, предназначенное для преобразования, кодирования и передачи информационных данных.

Верхний уровень может быть представлен в виде графического терминала встроенного в шкаф управления или автоматизированного рабочего места оператора на базе персонального компьютера. Здесь отображается вся информация, поступающая от микроконтроллеров нижнего уровня и датчиков системы, и производится ввод оперативных команд, регулировок и уставок. Кроме диспетчеризации процесса решаются задачи оптимизации режимов, диагностики технического состояния, анализа экономических показателей, архивирования и хранения данных. При необходимости информация передается в общую систему управления предприятием (MRP/ERP) или населенным пунктом.

Автоматизация котельного оборудования

Современный рынок широко представлен как отдельными приборами и устройствами, так и комплектами автоматики отечественного и импортного производства для паровых и водогрейных котлов. К средствам автоматизации относят:

  • оборудование управления розжигом и наличия пламени, запускающее и контролирующее процесс горения топлива в топочной камере котлоагрегата;
  • специализированные сенсоры (тягонапоромеры, датчики температуры, давления, газоанализаторы и т. д.);
  • исполнительные устройства (электромагнитные клапаны, реле, сервоприводы, частотные преобразователи);
  • панели управления котлами и общекотельным оборудованием (пульты, сенсорные мнемосхемы);
  • шкафы коммутации, линии связи и энергообеспечения.

При выборе технических средств управления и контроля наиболее пристальное внимание следует уделить автоматике безопасности, исключающей возникновение нештатных и аварийных ситуаций.

Подсистемы и функции

Любая схема автоматизации котельной включает в себя подсистемы контроля, регулирования и защиты. Регулирование осуществляется путем поддержания оптимального режима горения заданием разряжения в топке, расхода первичного воздуха и параметров теплоносителя (температуры, давления, расхода). Подсистема контроля выводит фактические данные о функционировании оборудования на человеко-машинный интерфейс. Приборы защиты гарантируют предотвращение аварийных ситуаций при нарушении нормальных условий эксплуатации, подачу светового, звукового сигнала или останов котлоагрегатов с фиксацией причины (на графическом табло, мнемосхеме, щите).

Коммуникационные протоколы

Автоматизация котельных установок на базе микроконтроллеров сводит к минимуму использование в функциональной схеме релейных коммутаций и контрольных электролиний. Для связи верхнего и нижнего уровней АСУ, передачи информации между датчиками и контроллерами, для трансляции команд на исполнительные устройства используют промышленную сеть с определенным интерфейсом и протоколом передачи данных. Наибольшее распространение получили стандарты Modbus и Profibus. Они совместимы с основной массой оборудования, используемого для автоматизации объектов теплоснабжения. Отличаются высокими показателями достоверности передачи информации, простыми и понятными принципами функционирования.

Энергосберегающие и социальные эффекты автоматизации

Автоматизация котельных полностью исключает возможность аварий с разрушением капитальных строений, гибелью обслуживающего персонала. АСУ способна круглосуточно обеспечить нормальное функционирование оборудования, свести к минимуму влияние человеческого фактора.

В свете непрерывного роста цен на топливные ресурсы не последнее значение имеет и энергосберегающий эффект автоматизации. Экономия природного газа, достигающая до 25 % за отопительный сезон, обеспечивается:

  • оптимальным соотношением «газ/воздух» в топливной смеси на всех режимах работы котельной, коррекцией по уровню содержания кислорода в продуктах сгорания;
  • возможностью индивидуальной настройки не только котлов, но и газогорелочных устройств;
  • регулированием не только по температуре и давлению теплоносителя на входе и выходе котлов, но и с учетом параметров окружающей среды (погодозависимые технологии).

Кроме того, автоматика позволяет реализовать энергоэффективный алгоритм отопления нежилых помещений или зданий, не используемых в выходные и праздничные дни.

Автоматизация котельных

Автоматизация котельной – одно из главных направлений ТУРБОПАР. Наша компания занимается изготовлением шкафов автоматизации для котельных, БМК и паровых турбин с 2005года. Шкафы автоматизации предназначены для управления электродвигателями, насосами, горелками, электроприводами.

Главная причина заказа шкафа управления – снижение электропотребления, защита электродвигателей, управляемость котельной.

Производство состоит из следующих шагов:
• Заполненный опросный лист. Опросный лист – является нашей задачей для расценки работы по изготовлению системы автоматизации.
• Проектирование. После того, как мы получи ТЗ мы дорабатываем наши стандартные проектных решений до требований заказчика.
• Сборка происходит на нашей производственной площадке. Все комплектующие — Италия, Германия.
• Тестовые испытания. Испытания на функциональность, электробезопасность.
• Техническое и сервисное сопровождение готового изделия.

Автоматизация паровых турбин, мини-ТЭЦ Автоматизация котельных

Автоматизация котельной – это когда используется такой комплекс средств, который помогает установке и оборудованию работать без участия в процессе работы человека. Автоматизация помогает увеличить коэффициент полезного действия установки, улучшить качество работы, уменьшить количество работников, повышает надежность работы установки, помогает сэкономить горючие материалы.

Автоматизация избавляет человека от лишней работы по управлению. Когда установка автоматизирована, то работник производит только регулировку, наладку и наблюдает за работой систем.

Котельные сейчас – это важная составляющая нашей жизни, ведь человеку постоянно нужно тепло. Автоматизация нужна для того, чтобы повысить качество и количество сжигания газа, снизить количество работников, их вклад в работу и, конечно же, чтобы облегчить условия работы обслуживающего персонала.

Автоматизация котельных установок в наше время стала очень популярной, ведь когда котлы автоматизированы – это очень важно для котельной.
Частичная автоматизация -это значит, что управлять отдельными частями и установками будет автомат, но координировать, регулировать и налаживать работу автомата будет человек. Комплексная автоматизация- здесь автомат обеспечивает контроль за объектом, его регулирование и управление, а человек в этом процессе оказывает только обслуживание и ремонт установки. При полной автоматизации обязательно требуется установка вычислительных машин, которые и будут управлять всеми процессами, связанными с работой установки. Работа человека здесь заключается только в наблюдении за работой системы и ремонту неполадок.

Сейчас вводится диспетчеризация отопительных котельных — в этой системе осуществляется общий контроль за работой котельных, при которой нет необходимости постоянного присутствие работника. Диспетчерская состоит из специальной аппаратуры и линий связи, и средств связи с персоналом. Да диспетчерских станциях соединяется некоторое количество котельных и на них ставится сигнализация. и когда случается неполадка, то система сама отключает всю работу, что бы избежать аварии. А на диспетчерскую станцию приходит вызов и дежурные персонал выезжает на поломку.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: