Технологические защиты котлов

В аварийных ситуациях устройства технологической защиты должны либо остановить котел, либо перевести его на режим пони­женной нагрузки или осуществить некоторые локальные операции. Затем выявляется и ликвидируется причина нарушения. Повторный пуск в действие котла осуществляется дежурным персоналом.

 

 

Действие защиты происходит в два этапа: первый этап предус­матривает предупреждающие мероприятия, а второй останов котла [8].

Защиты, действующие на останов и отключение котла (см. рис. 4.1 и 4.3), срабатывают при:

– перепитке котла водой (вторая ступень защиты); приборы: Е 35 (рис. 4.1) и 25 (рис. 4.3);

– падением уровня воды в барабане котла; приборы: Е 35 (рис.4.1) и 25 (рис. 4.3);

– падении давления мазута в трубопроводе к котлу при работе на мазуте; прибор Е 23;

– отклонении (понижении или повышении сверх допустимых пределов) давления газа к котлу при работе на газе; прибор Е 19;

– снижении уровня твердого топлива в бункере топлива ниже допустимого значения; прибор 27;

– понижении давления воздуха, подаваемого в топку; приборы: Е 21 (рис. 4.1) и 15 (рис. 4.3);

– падении разрежения в топке котла; приборы: Е 22 (рис. 4.1) и 16 (рис. 4.3);

– погасании факела в топке; приборы: Е 27 и Е 27^а (рис. 4.1);

– аварийном останове дымососа; исчезновении напряжения в цепи защиты и неисправности цепей и аппаратуры.

При остановке котла выполняются следующие операции:

закрытие отсекающего органа УГ или УМ (рис. 4.1) на трубоп­роводе подачи газа или мазута; отключение электродвигателей пневмозабрасывателей №1 и №2 (рис. 4.3); закрытие задвижки на паропроводе от котла 3 М (рис. 4.1) и 8 М (рис. 4.3).

 

Автоматизация водогрейных котлов

 

Специфика автоматизации водогрейных котлов вытекает из принципа их действия, назначения и конструктивного оформления.

Отопительные котлы характеризуются двумя основными режимами работы - базовым, с постоянной температурой теплоносителя, и ре­гулировочным, когда температура воды задается в виде программы в соответствии с отопительным графиком. Таким образом, главным па­раметром является температура воды за котлом [7]. Другой важной особенностью таких котлов является отсутствие автоматики пита­ния, так как в замкнутом циркуляционном контуре вода не меняет своего агрегатного состояния. Для примера рассмотрим схемы автоматизации (см. рис. 4.5 и 4.6) водогрейного котла КВ - ТС -20, работающего на твердом топливе.

 

Тепловой контроль

Водогрейные котлы КВ-ТС -20 (рис. 4.5) с температурой воды выше 115°С оборудуются показывающими приборами для измерения:

– температуры воды на входе в котел после запорной арматуры техническим термометром 25 типа П или У;

– температуры воды на выходе из котла до запорной арматуры техническим термометром 24 типа П или У и регистрирующим уравновешенным мостом 3 типа КСМ 1-003 гр. 50 П;

– температуры воздуха до и после воздухоподогревателя техническими термометрами 23 и 21 типа П или У;

– температуры уходящих газов термометром 22 типа П или У и милливольтметром 1 типа Ш 4540/1 гр. ХА ₆₈;

– давления воды на входе в котел после запорной арматуры ма­нометром 11 типа МП -4 У;

– давления воды на выходе из котла до запорной арматуры мано­метром 12 типа МП -4 У и регистрирующим прибором 9 типа КСД 1-018 с преобразователем давления (датчиком) типа ДМ;

– давления воздуха: после дутьевого вентилятора напоромером мембранным типа НПМ -52; перед пневмозабрасывателями и соплами под решеткой тягонапоромерами дифференциальными 4

типа ТДЖ 3x1600 (2 шт.); после дополнительного дутьевого вентилятора тягонапоромером 7 типа ТДЖ 1x1600; после вентилятора возврата уно­са тягонапоромером 6 типа ТДЖ 1x6300;

– разрежения в топке котла тягонапоромером мембранным показы­вающим 5 типа ТНМП -52;

– разрежения в газовом тракте и перед дымососом тягонапороме­ром 8 типа ТДЖ 3x4000;

 

 

Для примера рассмотрим схемы автоматизации (см. рис. 4.5 и 4.6) водогрейного котла КВ - ТС -20, работающего на твердом топливе.

 

Тепловой контроль

Водогрейные котлы КВ-ТС -20 (рис. 4.5) с температурой воды выше 115 °С оборудуются показывающими приборами для измерения:

– температуры воды на входе в котел после запорной арматуры техническим термометром 25 типа П или У;

– температуры воды на выходе из котла до запорной арматуры техническим термометром 24 типа П или У и регистрирующим уравновешенным мостом 3 типа КСМ 1-003 гр. 50 П;

– температуры воздуха до и после воздухоподогревателя техническими термометрами 23 и 21 типа П или У;

– температуры уходящих газов термометром 22 типа П или У и милливольтметром 1 типа Ш 4540/1 гр. ХА ₆₈;

– давления воды на входе в котел после запорной арматуры ма­нометром 11 типа МП -4 У;

– давления воды на выходе из котла до запорной арматуры мано­метром 12 типа МП -4 У и регистрирующим прибором 9 типа КСД 1-018 с преобразователем давления (датчиком) типа ДМ;

– давления воздуха: после дутьевого вентилятора напоромером мембранным типа НПМ -52; перед пневмозабрасывателями и соплами под решеткой тягонапоромерами дифференциальными 4

типа ТДЖ 3x1600 (2 шт.); после дополнительного дутьевого вентилятора тягонапоромером 7 типа ТДЖ 1x1600; после вентилятора возврата уно­са тягонапоромером 6 типа ТДЖ 1x6300;

- разрежения в топке котла тягонапоромером мембранным показы­вающим 5 типа ТНМП -52;

- разрежения в газовом тракте и перед дымососом тягонапороме­ром 8 типа ТДЖ 3x4000;

- расхода воды через котел прибором с дифференциально-транс­форматорной схемой показывающим и самопишущим с двухпозиционным сигнализирующим устройством 18 типа КСД 1-004 (с датчиком ДМ);

– содержания кислорода в уходящих газах газоанализатором кис­лорода 17 типа МН 5106-2.

Давление воды на выходе из котла, расход воды через котел, температура воды на входе и на выходе из котла контролируются приборами 9, 18 и 3.

 

Управление

В схеме автоматизации (см. рис. 4.5 и 4.6) предусмотрено управление:

– электроприводами дымососа 1 М, дутьевого вентилятора 2 М и вентилятора возврата уноса З М со щита управления с использовани­ем ключей управления 1 SА, 2 SА и З SА; электродвигатели дутьевого вентилятора и вентилятора возврата уноса включаются после вклю­чения дымососа; для отключения блокировки предусмотрен ключ уп­равления SА 6;

– электроприводом дополнительного дутьевого вентилятора 4 М ключом управления 4 SА;

– электроприводами цепной решетки 5 М и пневмомеханических забрасывателей 6 M и 7 M ключами управления 5 SА, 6 SА и 7 SА; элект­родвигатели цепной решетки и пневмозабрасывателей включаются после включения дутьевого вентилятора;

– электроприводами задвижек 9 М, 10 М и рециркуляционного насо­са 11 М со щита управления с использованием ключей управления 9 SА, 10 SА и 11 SА.

В электрических схемах управления электроприводами и защиты предусмотрена световая технологическая сигнализация и светозву­ковая аварийная сигнализация.

Регулирование

Схема автоматического регулирования водогрейного котла представлена на рис. 4.6.

Регулятор топлива 26 типа Р 25.2 получает импульс по темпе­ратуре воды за котлом от датчика температуры 26^б типа ТСП и воз­действует на ИМ 26^г и далее на плунжер пневмозабрасывателей №1 и №2. Одновременно регулятор воздуха 29 типа Р 25.1

 

 

получает два импульса: по расходу топлива от датчика выходного звена ИМ 26^г регулятора топлива и перепаду давления воздуха в воздухоподогре­вателе (по расходу воздуха) и от дифференциального тягомера 29^б типа ДТ 2. Регулятор воздуха 28 типа Р 25.1 получает импульс по разрежению в верхней части топочной камеры от дифференциального тягомера 28^б типа ДТ 2 и воздействует на ИМ 28^Г направляющего ап­парата дымососа.

Таким образом, регуляторы топлива, воздуха и разрежения поддерживают заданный процесс горения котла КВ-ТС -20.

Для повышения надежности работы котлоагрегата КВ-ТС -20 пре­дусмотрен регулятор температуры (рециркуляции) воды 27 типа Р 25.2, который получает сигналы от датчиков температуры воды на входе в котел и на выходе из котла 27^б и 27^В типа ТСП и воздей­ствует на ИМ регулирующего клапана 27^Д, установленного на напор­ном патрубке рециркуляционного насоса. Следовательно, с помощью регулятора 27 обеспечивается оптимальная температура воды на входе в котел.