Новосибирский государственный

АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ

ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЯ

И ВЕНТИЛЯЦИИ

 

Новосибирск 2007

 

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (СИБСТРИН)

 

Н.А. Попов

 

 

АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ

ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЯ

И ВЕНТИЛЯЦИИ

Учебное пособие

 

 

Новосибирск 2007

 

 

УДК

ББК

А

 

 

Н.А. Попов

Автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции

Учебное пособие. – Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2007.

 

ISBN

 

В учебном пособии рассмотрены принципы разработки схем автоматизации и существующие инженерные решения по автоматизации конкретных систем теплогазоснабжения и теплопотребления, котельных установок, вентиляционных систем и систем кондиционирования микроклимата.

Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 270109 направления «Строительство».

 

 

Рецензенты:

– П.Т. Понамарев, к.т.н. доцент кафедры

электротехники и электротехнологий СГУПС

– Д.В. Зедгенизов, к.т.н., с.н.с. лаборатории руд- ничной аэродинамики ИГД СО РАН

 

 

© Попов Н.А. 2007 г.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ
	С.
Введение.................................................................................
1. Основы проектирования автоматизированных систем теплогазоснабжения и вентиляции………………………
1.1.Стадии проектирования и состав проекта системы автоматизации технологического процесса........................
1.2. Исходные данные для проектирования...........................
1.3. Назначение и содержание функциональной схемы........
2. Автоматизация систем теплоснабжения..............................
2.1. Задачи и принципы автоматизации.................................
2.2. Автоматизация подпиточных устройств ТЭЦ.................
2.3. Автоматизация теплофикационных деаэраторов………
2.4. Автоматизация основных и пиковых подогревателей…
2.5. Автоматизация насосных подстанций...............................
3. Автоматизация систем теплопотребления...........................
3.1. Общие замечания………………......................................
3.2. Автоматизация ЦТП……………..................................…..
3.3. Автоматическое регулирование гидравлических режи- мов и защита систем теплопотребления………………..
4. Автоматизация котельных установок……………………
4.1. Основные принципы автоматизации котельных………
4.2. Автоматизация паровых котлов…………………………
4.3. Автоматизация водогрейных котлов……………………
5. Автоматизация вентиляционных систем…………………
5.1. Автоматизация приточных камер……………………….
5.2. Автоматизация систем аспирации………………………
5.3. Автоматизация вытяжных вентиляционных систем…..
5.4. Автоматизация воздушно-тепловых завес………………
6. Автоматизация систем кондиционирования воздуха……
6.1. Основные положения…………………………………….
6.2. Автоматизация центральных СКВ………………………
7. Автоматизация систем газоснабжения…………………….
7.1. Городские газовые сети и режимы их работы………….
7.2. Автоматизация ГРС………………………………………
7.3. Автоматизация ГРП………………………………………
7.4. Автоматизация газоиспользующих установок………….
Список литературы…………………………………………….

 

ВВЕДЕНИЕ

Современные промышленные и общественные здания оборудуются сложными инженерными системами обеспечения микроклимата, хозяйс­твенных и производственных нужд. Надежная и безаварийная работа этих систем не может быть обеспечена без их автоматизации.

Задачи автоматизации решаются наиболее эффективно тогда, когда они прорабатываются в процессе разработки технологического процесса.

Создание эффективных систем автоматизации предопределяет необходимость глубокого изучения технологического процесса не только проектировщиками, но и специалистами монтажных, наладочных и эксплуатационных организаций.

В настоящее время уровень техники позволяет автоматизиро­вать практически любой технологический процесс. Целесообразность автоматизации решается путем нахождения наиболее рационального технического решения и определения экономической эффективности. При рациональном применении современных технических средств автоматики повышается производительность труда, снижается себестоимость продукции, повышается ее качество, улучшаются условия труда и повышается культура производства.

Автоматизация систем ТГиВ включает вопросы контроля и регу­лирования технологических параметров, управления электропривода­ми агрегатов, установок и исполнительных механизмов (ИМ), а также вопросы защиты систем и оборудования в аварийных режимах.

В учебном пособии рассмотрены основы проектирования автоматизации технологических процессов, схемы автоматизации и сущест­вующие инженерные решения по автоматизации систем ТГиВ с исполь­зованием материалов типовых проектов и отдельных разработок проектных организаций. Большое внимание уделено выбору современных технических средств автоматизации для конкретных систем.

Учебное пособие включает материалы по второй части курса ”Автоматизация и управление системами ТГиВ" и предназначено для студентов, обучающихся по специальности 270109 "Теплогазоснабжение и вентиляция". Оно может быть полезным преподавателям, аспирантам и инженерам, занимающимся вопросами работы, регулирования и автоматизации систем ТГиВ.

 

 

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

AВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ

Исходные данные для проектирования

 

Исходные данные для проектирования содержатся в техническом задании на разработку системы автоматического управления техно­логическим процессом. Техническое задание составляется заказчи­ком с участием специализированной организации, которой поручает­ся разработка проекта.

Задание на проектирование системы автоматизации содержит технические требования, предъявляемые к ней заказчиком. Кроме того, к нему прикладывается комплект материалов, необходимых для проектирования.

Основными элементами задания являются перечень объектов ав­томатизации технологических агрегатов и установок, а также функции, выполняемые системой контроля и регулирования, обеспе­чивающей автоматизацию управления этими объектами. Задание со­держит ряд данных, определяющих общие требования и характеристи­ки системы, а также описывающих объекты управления: 1) основание для проектирования; 2) условия эксплуатации системы; 3) описание технологического процесса.

Основание для проектирования содержит ссылки на плановые документы, определяющие порядок проектирования автоматизирован­ного процесса, плановые сроки проектирования, стадийность проек­тирования, допустимый уровень затрат на создание системы управ­ления, технико-экономическое обоснование целесообразности проек­тирования автоматизации и оценку подготовленности объекта к ав­томатизации.

Описание условий эксплуатации проектируемой системы содержит условия протекания технологического процесса (например, класс взрыво- и пожароопасности помещений, наличие агрессивной, влажной, сырой, запыленной окружающей среды и т.д.), требования к степени централизации контроля и управления, к выбору режимов управления, к унификации аппаратуры автоматизации, условия ремонта и обслуживания парка приборов на предприятии.

Описание технологического процесса включает: а) технологические схемы процесса; б) чертежи производственных помещений с размещением технологического оборудования; в) чертежи технологического оборудования с указанием конструкторских узлов для установки датчиков контроля; г) схемы электроснабжения; д) схемы воздухоснабжения; е) данные для расчета систем контроля и регулирования; ж) данные для расчета технико-экономической эффективности систем автоматизации.

 

 

1.3. Назначение и содержание функциональной схемы

 

Функциональные схемы (схемы автоматизации) являются основным техническим документом, определяющим функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического контроля, управления и регулирования технологического процесса и оснащения объекта управления приборами и средствами автоматизации.

Функциональные схемы автоматизации служат исходным материалом для разработки всех остальных документов проекта автоматиза­ции и устанавливают:

а) оптимальный объем автоматизации технологического процесса; б) технологические параметры, подлежащие автоматическому контролю, регулированию, сигнализации и блокировкам; в) основные технические средства автоматизации; г) размещение средств автоматизации - местных приборов, отборных устройств, аппаратуры на местных и центральных щитах и пультах, диспетчерских пунктах и т.д.; д) взаимосвязь между средствами автоматизации.

На функциональных схемах автоматизации коммуникации и трубопроводы жидкости и газа изображают условными обозначениями в соответствии с ГОСТ 2.784-70, а детали трубопроводов, арматура, теплотехнические и санитарно-технические устройства и аппаратура - по ГОСТ 2.785-70.

Приборы, средства автоматизации, электрические устройства и элементы вычислительной техники на функциональных схемах показываются в соответствии с ГОСТ 21.404-85. В стандарте первичные и вторичные преобразователи, регуляторы, электроаппаратуру показывают кружками диаметром 10 мм, исполнительные устройства - кружками диаметром 5 мм. Кружок разделяется горизонтальной чертой при изображении устройств, устанавливаемых на щитах, пультах. В верхней его части условным кодом записывают измеряемую или регулируемую величину и функциональные признаки прибора (показание, регистрация, регулирование и т.п.), в нижней - номер позиции по схеме.

Наиболее применяемые в системах ТГВ обозначения измеряемых величин: D - плотность; Е - любая электрическая величина; F - pаcход; Н - ручное воздействие; К - время, программа; L - уро­вень; М - влажность; Р - давление (разрежение); Q - качество, coстав, концентрация среды; S - скорость, частота; Т - темпера­тура; W - масса.

Дополнительные буквы, уточняющие обозначения измеряемых величин: D - разность, перепад; F - соотношение; J - автоматичес­кое переключение, обегание; Q - интегрирование, суммирование по времени.

Функции, выполняемые прибором: а) отображение информации: А -cигнализация; I - показание; R – регистрация; б) формирование вы­годного сигнала: С - регулирование; S - включение, отключение, переключение, сигнализация (Н и L - соответственно верхний и нижний пределы параметров).

Дополнительные буквенные обозначения, отражающие функциональные признаки приборов: Е - чувствительный элемент (первичное преобразование); Т - дистанционная передача (промежуточное преобразование); К - станция управления. Род сигнала: Е - электрический; Р - пневматический; G - гидравлический.

В условном обозначении прибора должны отражаться те признаки, которые используются в схеме. Например, РD1 - прибор для из­мерения перепада давления, показывающий дифманометр, РIS - прибор для измерения давления (разрежения), показывающий с контактным устройством (электроконтактный манометр, вакуумметр), LCS -электрический контактный регулятор уровня, ТС - терморегулятор, ТЕ - датчик температуры, FQ1 - прибор для измерения расхода (диафрагма, сопло и др.)

Пример выполнения функциональной схемы (см. на рис. 1.1),

 

Рис. 1. 1. Пример выполнения функциональной схемы

автоматизации редукционно-охладительной установки

где технологическое оборудование изображено в верхней части чертежа, а ниже в прямоугольниках показаны приборы, устанавливаемые по месту и на щите оператора (автоматизации). На функциональной схеме все приборы и средства автоматизации имеют буквенное и цифровое обозначения.

Контуры технологического оборудования на функциональных схемах рекомендуется выполнять [1] линиями толщиной 0,6-1,5 мм; трубопроводные коммуникации 0,6-1,5 мм; приборы и средства автоматизации 0,5-0,6 мм; линии связи 0,2-0,3 мм.

 

 

Автоматический контроль

Предусмотрен контроль давления и расхода подпиточной воды, температуры воды в обратном трубопроводе тепловой сети и содер­жания кислорода, растворенного в подпиточной воде. Для этих це­лей применяются приборы: показывающие манометры 7-1 и 9-1 (см. рис. 2.1); вторичный прибор, показывающий и сигнализирующий манометр 10-2; показы­вающий и регистрирующий автоматический уравновешенный мост для измерения температуры 11-2; вторичный прибор, показывающий и регистри­рующий 6-З; автоматический кондуктометрический кислородомер, по­казывающий и сигнализирующий 5-3 типа АКП-201 [З].

 

Автоматическое управление

Предусмотрено ручное и автоматическое управление подпиточными насосами ПН 1 и ПН 2, из которых один рабочий, а другой ре­зервный. Выбор рабочего насоса осуществляется избирателем режима SА З. Если избиратели режима SА 1 и SА 2 установлены в ручное поло­жение, то включение насосов ПН 1 и ПН 2 выполняется со станции уп­равления 1-1 и 2-1.

При автоматическом управлении насосами избирателем режима SА З выбирается рабочий насос (например, ПН 1), а избира-

 

Рис. 2.1. Схема автоматизации подпитки при закрытой

системе теплоснабжения

 

тели режима SА 1 и SА 2 устанавливают в положение автоматическое. В этот момент включается рабочий насос ПН 1. При аварийном отключении рабочего насоса ПН 1 электроконтактный манометр 3-1 своими контактами подает сигнал на включение резервного насоса ПН 2. Таким образом, в схеме автоматизации предусмотрена взаиморезервирующая блокировка насосов.

 

Автоматическое управление

В схеме автоматизации (рис. 2.4) предусмотрена взаиморезер­вирующая блокировка при управлении сетевыми насосами. Рабочий сетевой насос включается на открытую задвижку, а резервный сете­вой насос рекомендуется включать на частично открытую задвижку [2]. Это позволяет за короткий отрезок времени восстановить пер­воначальный режим, который имел место до момента остановки рабо­чего насоса и уменьшить повышение давления в обратной линии тепловой сети. Взаиморезервирующая блокировка функционирует аналогично блокировке рассмотренной ранее при автоматизации подпиточных насосов. Количество рабочих и резервных сетевых насосов определяется рабочим проектом теплоподогревательной установки.

 

 

В схеме автоматизации предусмотрено автоматическое управление задвижками. Пример выполнения автоматического управления задвижкой приведен на рис. 1.1.

Автоматический контроль

Предусматривается контроль трех основных параметров: давления во всасывающем коллекторе и в напорном патрубке насосов (приборы 2-1, 6-1, 11-1); температуры сетевой воды (приборы 16-1, 17-1); подшипников насосов и расхода сетевой воды.

Расход сетевой воды и давление во всасывающем коллекторе контролируются показывающими регистрирующими приборами 12-3 и 13-1, а превышение нормативной температуры подшипников и понижение давления во всасывающем коллекторе насосов сигнальными устройствами НL З, НL 4, НL 5, НL 7, НL 8 и звуковым устройством НА. Так же предусмотрен контроль уровня воды в дренажном приемнике и контроль силы тока в цепи электродвигателей насосов приборами НL 6, 5-1 и 10-1. Отключение звуковой сигнализации осуществляется кнопкой управления SВ.

 

Автоматическое управление

На насосной подстанции предусмотрено автоматическое управ­ление подкачивающими насосами НП 1 и НП 2, и дренажными насосами (на рис. 2.5. не показаны). Для подкачивающих насосов предусмотрена взаиморезервирующая бло­кировка, которая выполняется с помощью электроконтактных мано­метров 2-1 и 6-1, получающих импульс давления из напорных пат­рубков насосов. При отключении рабочего насоса, например, НП 1 автоматически включается резервный насос НП 2. Пуск насосов НП 1 и НП 2 осуществляется на закрытую задвижку, поэтому в схеме автома­тизации предусмотрена блокировка насосов и задвижек избирателями режимов SА 1 и SА З. При отключении блокировки

 

управление задвиж­ками может выполняться кнопками управления 1 SВ 1 1 SВ З и 2 SВ 1 2 SВ З.

Общие замечания

 

Главными потребителями теплоты являются системы отопления зданий и сооружений, горячего водоснабжения, вентиляции, кондиционирования воздуха и теплоиспользующие промышленные агрегаты. Для эффективного решения задач отпуска теплоты сооружаются тепловые пункты (ТП), в которых в общем случае осуществляется: преобразование параметров теплоносителя; распределение расхода теплоносителя по системам потребления теплоты; регулирование параметров воды на горячее и холодное водоснабжение; защита систем потребления теплоты от опорожнения и аварийного повышения параметров теплоносителя; контроль параметров теплоносителей; учет расхода теплоты теплоносителя и др.

Тепловые пункты в зависимости от количества присоединенных зданий делятся на центральные (ЦТП) для присоединения к тепловой сети теплопотребляющих систем группы зданий (двух и более) и индивидуальные (ИТП) для присоединения систем одного здания (или части его).

В настоящее время действует нормативно-техническая документация для строительства и реконструкции автоматизированных ТП, разработанная ЦНИИЭП инженерного оборудования Госкомархитектуры с учетом СНиП 2.04.07-86 "Тепловые сети".

При выборе типовых проектов по автоматизации ЦТП необходимо руководствоваться исходными данными: тепловой мощностью; соотношением тепловых нагрузок; схемой ЦТП; типом здания ЦТП [5], см. табл. 2.11.

Типовые проекты по автоматизации ИТП, разработанные ЦНИИЭП инженерного оборудования для систем отопления и горячего водоснабжения (по закрытой и открытой схемам), представлены следующими номерами: №903-04-42.86 для систем отопления с циркуляционными насосами; №903-04-43.86 - для систем отопления с гидроэлеваторами.

В последующих разделах рассмотрены технические решения отдельных узлов автоматизации, представленных в указанных выше типовых проектах.

 

Автоматизация ЦТП

 

Объем и уровень автоматизации ЦТП определяется тепловой мощностью, соотношением тепловых нагрузок и схемой ЦТП. В типо­вых решениях для проектирования автоматизации ЦТП принято три схемы: 1 - смешанная схема присоединения водонагревателей горя­чего водоснабжения с ограничением расхода сетевой воды и незави­симое присоединение систем отопления; 2 - смешанная схема присо­единения водонагревателей горячего водоснабжения с ограничением расхода сетевой воды и зависимое присоединение систем отопления; 3 - непосредственный водоразбор на горячее водоснабжение и неза­висимое присоединение системы отопления.

На рис. 3.1 представлена схема автоматизации ЦТП с двухсту­пенчатой схемой с ограничением максимального расхода воды при зависимом присоединении системы отопления.

 

Автоматический контроль

В схеме автоматизации ЦТП предусмотрено измерение:

1) температуры в подающем и в обратном трубопроводе тепловой сети, на входе и выходе сетевой и водопроводной воды каждой из ступеней водонагревателя горячего водоснабжения, воды на входе в систему отопления и обратной воды от системы отопле­ния; температура воды измеряется стеклянными техническими термо­метрами типа П или У соответственно позиций 1- 4; 12; 29 - 34;

2) давления в подающем трубопроводе тепловой сети, обратном трубопроводе тепловой сети, холодном водопроводе, подающем и циркуляционном трубопроводе горячего водоснабжения, в подающем и обратном трубопроводе системы отопления на выходе ЦТП, на входе и выходе сетевой и водопроводной воды каждой из ступеней водонагревателя горячего водоснабжения, на нагнетании смесительных насосов отопления, на нагнетании

 

 

циркуляционных насосов горячего водоснабжения, до и после регуляторов давления; для измерения давления воды применяются показывающие манометры общего назначе­ния типа МП -4 У или др. соответственно позиций 8 – 11; 21 - 28;

3) расхода холодной воды, воды на циркуляцию в системе горячего водоснабжения и воды на отопление соответственно счетчи­ками 21, 16 и 20; расход холодной воды измеряется турбинными счетчиками СТВ-60; 80; 100; 150, а горячей воды СТВГ- 65-1; 80-1; 100-1; 150-1;

4) расхода теплоты, который можно измерить теплосчетчиком типа ТС -31м или других типов.

В состав теплосчетчика ТС -31м входят: устройство сбора и обработки данных (преобразователь) ФС -31м, датчики температуры воды 5-1 и 5-3 термопреобразователи сопротивления ТСП -0879 (градуировка 100П) или (градуировка 100М) и датчик общего расхо­да сетевой воды на ЦТП 5-2, в качестве которого могут быть ис­пользованы расходомеры переменного перепада в составе дифманометра с измерительной диафрагмой или электромагнитный расходомер [5].

В крупных ЦТП для измерения температур и давлений применяют самопишущие приборы.

 

Тепловой контроль

Организация теплового контроля и выбор приборов осуществля­ется в соответствии со следующими принципами:

– параметры, наблюдение за которыми необходимо для эксплуата­ции котельной, контролируются показывающими приборами;

– параметры, изменение которых может привести к аварийному состоянию оборудования, контролируются сигнализирующими показы­вающими приборами;

– параметры, учет которых необходим для анализа работы обору­дования или хозяйственных расчетов, контролируются регистрирую­щими или суммирующими приборами.

Для паровых котлов требования к контролю теплотехнических параметров определяются рабочим давлением пара и расчетной паропроизводительностью. Например, паровые газомазутные котлы ДЕ -25-14 ГМ (рис. 4.1 и 4.2) оборудованы показывающими приборами для измерения:

– температуры питательной воды до и после экономайзера техни­ческими термометрами 1 типа П или У;

– температуры пара за пароперегревателем до главной паровой задвижки техническим термометром 3 типа П или У;

– температуры уходящих газов милливольтметром Е 4 типа Ш 4540/1;

– температуры мазута термометром 2 типа П или У;

– давления пара в барабане показывающим манометром 25 типа МП 4-У и показывающим самопишущим вторичным прибором 20 типа КСУ 1-003;

 

– давления пара у мазутных форсунок манометром 15 типа МП -4У;

– давления питательной воды на входе в экономайзер после ре­гулирующего органа манометрами 25 типа МП -4 У; давления воздуха после дутьевого вентилятора напоромером мемб­ранным типа НМЛ -52 и тягонапоромером дифференциальным жидкостным 26 типа ТДЖ 1 6300;

– давления мазута к котлу манометрами 16 типа МП -4У и показы­вающим вторичным прибором 13 типа КСУ 1-003;

– давления газа к котлу напоромерами мембранными показывающи­ми типа НМЛ -100 и показывающим самопишущим вторичным прибором 12 типа КСУ 1-003;

– давления газа к запальнику манометром 34 типа МП -4У;

– разрежения в топке котла тягонапоромером мембранным показы­вающим 14 типа ТНМП -52;

– разрежения перед дымососом тягонапоромером дифференциальным жидкостным 18 типа ТДЖ 2 4000;

– расхода пара дифманометром 33 типа ДСС -711 Ин - М 1;

– расхода газа дифманометром 31 типа ДСС -711 Ин - М 1;

– расхода мазута счетчиком мазута 32 типа СМО -200;

– содержания СО₂ в уходящих газах переносным газоанализато­ром 30 типа КГА -1-1;

– уровня воды в барабане водомерным стеклом 28 и показывающим самопишущим вторичным прибором 29 типа КСУ 1-003.

Уровень воды в барабане, разрежение в топке котла, давление газа к котлу, давление мазута к котлу и давление воздуха после дутьевого вентилятора контролируются сигнализирующими приборами соответственно дифманометром Е 35 типа ДСП -4 С_Г - М 1, датчиком-реле напора и тяги Е 22 типа ДНТ -1, датчиком-реле напора Е 19 типа ДН -40, манометром электроконтактным показывающим Е 23 типа ЭКМ -IV, датчиком-реле напора Е 21 типа

ДН -40 и сигнальными лампа­ми НL З - НL 7.

 

Управление

В схемах автоматизации (рис. 4.1 и 4.2) предусмотрено управление:

– электроприводами дутьевого вентилятора 2 М и дымососа 1 М со щита Щ-ДЕ с использованием ключей управления 2 SА 1 и 1 SА 1; элект­родвигатель дутьевого вентилятора включается после включения ды­мососа; для отключения блокировки в схеме управления предусмот­рен ключ блокировки 2 SА 2;

– электроприводами 4 М и 5 М задвижек на мазутопроводе со щита КИП ключами управления 4 SА и 5 SА;

– электроприводом 3 М задвижки на паропроводе со щита

Щ-ДЕ кнопками управления 3 SВ 1, З SВ 2, 3 SВ З;

– розжигом котла кнопками управления SВ 1 (пуск) и SВ 2 (стоп) и остановом котла кнопками управления SВ 4 (по месту) и SВ З (со щита Щ-ДЕ).

 

Регулирование

Для котлов типов ДЕ и КЕ предусматривается автоматическое регулирование процессов горения и питания водой [6].

Автоматическое поддержание требуемого процесса горения кот­ла ДЕ -25-14 ГМ (рис. 4.2) осуществляется следующим образом. Роль регулятора топлива (нагрузки) выполняет регулятор давления пара в барабане котла Е 9, который получает импульс от преобразо­вателя измерительного избыточного давления Е 9^a типа САПФИР-22ДИ-2151 и через трехпозиционный усилитель Е 9^б типа У 29.3 воз­действует на электрический однооборотный исполнительный механизм Е 9^в, изменяя подачу мазута к котлу или регулятор Е 8, воз­действующий на ИМ Е 8^в, изменяя расход газа к котлу.

Для поддержания оптимального соотношения топлива и воздуха предусмотрен регулятор воздуха Е 5, который получает два входных импульса давления: 1 - импульс давления газа (мазута) перед го­релками от преобразователя давления мазута Е 5^б типа САПФИР-22ДИ-2160 или от преобразователя давления газа Е 5^в типа САПФИР- 22ДИ-2130; 2 - импульс давления воздуха перед горелками от преобра­зователя давления Е 5^а типа САПФИР-

22ДИ-2120. В процессе регули­рования регулятор воздуха Е 5 через трехпозиционный усилитель Е 5^Г типа У 29.3 воздействует на ИМ Е 5^Д направляющего аппарата дуть­евого вентилятора.

Создание устойчивого разрежения в топке котла в пределах от -20 до -30 Па осуществляется регулятором разрежения Е 6, который получает импульс от преобразователя разрежения Е6 ^а типа САПФИР-22ДВ-2210 и через трехпозиционный усилитель Е 6^б типа У 29.3 воз­действует на ИМ Е 6^в дымососа.

Таким образом, с помощью регуляторов топлива Е 8 или Е 9, воздуха Е 5 и разрежения Е 6 поддерживается оптимальный процесс горения котла. В качестве регуляторов Е 8, Е 9, Е 5 и Е 6 использу­ется прибор регулирующий с импульсным выходом РС 29.1.12.

Регулирование питания котла осуществляется регулятором уровня в барабане котла Е 7 типа РС 29.1.12, который получает импульс от преобразователя измерительного разности давлений Е 7 ^а типа САПФИР-22ДД-2420 и через трехпозиционный усилитель Е 7^б типа У 29.3 воздействует на ИМ Е 7^В регулирующего клапана, установлен­ного на трубопроводе питательной воды к котлу.

В схеме автоматизации парового котла КЕ -25-14 С, работающего на твердом топливе (рис. 4.3 и 4.4), имеются незначительные отличия в решении задач теплового контроля и автоматического ре­гулирования по сравнению с котлом ДЕ -25-14 ГМ, а решение вопросов автоматического управления электроприводами отличается в значи­тельной степени.

Ниже рассмотрим отличия и дополнения по всем видам автома­тизации котла КЕ -25-14 С (см. рис. 4.3 и 4.4) по сравнению с кот­лом ДЕ -25-14 ГМ.

 

Тепловой контроль

Установлены показывающие приборы для измерения:

- температуры воздуха до и после воздухоподогревателя техни­ческими термометрами 4 и 3 типа П или У;

- температуры уходящих газов до экономайзера и перед дымосо­сом милливольтметром 8 типа Ш 4540/1, гр. ХА ₆₈;

- температуры сетевой воды в обратном трубопроводе калорифера техническим термометром 5 типа П или У;

 

 

- давления воздуха острого дутья перед соплами после регули­рующих органов тягонапоромерами дифференциальными жидкостными 9,10,11,12 и 13 типа ТДЖ 1x1600;

- содержание кислорода в уходящих газах переносным газоана­лизатором кислорода 29 типа МН 5106-2.

 

Управление

Предусмотрено управление со щита автоматизации ЩКЕ:

- электроприводами З М вентилятора возврата уноса из-под котла и 4 М цепной решетки ключами управления З SА и 4 SА;

- электроприводами пневмозабрасывателей 5 М и 6 М ключами уп­равления 5 SА И 6 SА;

- электроприводом 7 М скреперного подъемника ключами управле­ния 7 SА, 7 SА 1 и кнопками управления 7 SВ 1 и 7 SВ 2.

Управление электроприводами 9 М механизма удаления провала и 10 М вентилятора возврата уноса из-под циклонов на

рис. 4.3 не показано.

 

Регулирование

В схеме автоматического регулирования котла КЕ -25-14 С (рис. 4.4) дополнительно установлен регулятор непрерывной продувки 34 типа РС 29.1.12, предназначенный для автоматизации процесса удаления солей из солевого отсека. Регулятор 34 получает один входной им­пульс от преобразователя расхода пара 34^а, а другой - от ИМ 34^В по положению выходного звена (обратная связь). Выходной сигнал от регулятора 34 поступает через трехпозиционный усилитель 34^б на ИМ 34^В, установленный на трубопроводе непрерывной продувки.

 

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