Защиты, действующие на отключение подачи топлива

К котлу или горелке

 

- Невоспламенение или погасание факела любой горелки растопочной группы при растопке котла без ПЗК у газовых горелок.

Защита срабатывает при погасании факела или невоспламенение газа в процессе розжига.

Контроль факела осуществляется через промежуток времени до 9 с. после начала открытия второго запорного устройства на подводе газа к данной горелке и продолжается, пока защита введена.

Защита действует на отключение всех запальных устройств и закрытие запорных устройств на общей линии подвода газа к ним, а также на отключении подачи всех видов топлива к котлу и горелкам: закрытие запорных устройств на подводе жидкого и газообразного топлива к котлу, запрет открытия первого устройства и закрытие обоих запорных устройств на трубопроводе

безопасности каждой газовой горелки.

Защита вводится автоматически при давлении газа перед котлом, превышающим установку защиты. Защита вводится либо при вводе защиты «Погасания факела в топке».

- Невоспламенение или погасание факела всех газовых горелок, оснащённых ПЗК и ЗЗУ при растопке котла.

Защита срабатывает при отсутствии факела всех контролируемых горелок в топке. Защита действует на отключение всех запальных устройств и закрытие запорных устройств на общей линии подвода газа к ним, а также на отключение подачи всех видов топлива к котлу и горелкам: закрытие запорных устройств на подводе жидкого и газообразного топлива к котлу, запрет открытия первого устройства и закрытие обоих запорных устройств на подводе топлива к каждой горелке, отключение подачи твердого топлива в котел, открытие запорных устройств на трубопроводе безопасности каждой газовой горелки.

Защита вводится либо при закрытии задвижки на подводе данного топлива к котлу, либо при вводе защиты по погасанию общего факела в топке.

- Невоспламенение или погасание факела газовой горелки, оснащённой ПЗК и ЗЗУ.

Защита срабатывает при погасании факела горелки или невоспламении топлива в процессе розжига горелки. Действует на отключение запального устройства данной горелки, закрытие запорных устройств на подводе топлива к данной горелке.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 220301.12.00.00 ПЗ

- Превышение концентрации СО 5 ПДК р.з.

На каждые 200 м² помещения котельного зала следует установить 1 датчик к прибору контроля, но не менее 1 датчика на каждое помещение.

Датчики приборов контроля необходимо устанавливать не ближе 2 м от мест подачи приточного воздуха и открытых форточек. При установке датчиков следует учитывать требования инструкции завода – изготовителя по монтажу, которой должно быть максимально исключено отрицательное влияние на точность измерения концентрации СО от движущихся потоков воздуха, относительной влажности в помещении котельной и тепловых облучений. Повторный пуск котла в работу производится после устранения причин повышенной концентрации.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 220301.12.00.00 ПЗ

Блокировка

- Запрет подачи топлива к котлу при незакрытии хотя бы одного устройства с электроприводом на подводе этого топлива перед горелкой.

Запрет налагается на открытие запорной задвижки на подводе топлива к котлу при незакрытом положении хотя бы одного первого запорного устройства на подводе этого топлива к любой горелке.

 

- Запрет розжига горелки при растопке котла без вентиляции топки.

Запрет налагается на включение запальных устройств и на открытие первого запорного устройства по ходу топлива, на котором ведётся растопка, для всех горелок.

Топка считается провентилированной. Если в течение промежутка времени не менее 10 мин. расход воздуха через котёл соответствовал 25% расхода при номинальной нагрузке, был включён электродвигатель дымососа рециркуляции газов и открытие его направляющей аппарата соответствовало нагрузке не менее 25%. На котлах, где газы вводятся в воздухоотводы, кроме того, должны быть полностью открыты клапаны на подводе воздуха к точке его смешения с газами.

В случае невозможности измерения расхода воздуха топка считается провентилированной, если в течение промежутка времени не менее 10 мин. Были включены электродвигатели дымососа, дутьевого вентилятора и дымососа рециркуляции газов и величина открытия их направляющих аппаратов соответствовала нагрузке не менее 25%.

Запрет вводится автоматически при превышении давления любого топлива, на котором может вестись растопка, уставки защиты по понижению давления этого топлива. Давление контролируется одним датчиком.

Запрет снимается, либо после окончания вентиляции, либо после останова котла или срабатывании защиты «Невоспламенение при растопке».

Если после того, как топка была провентилирована, отключились дымосос или дутьевой вентилятор, запрет налагается вновь.

-Запрет розжига любой газовой горелки, не относящейся к растопочной группе, и все горелки растопочной группы не будут включены в работу для котлов без ПЗК у газовых горелок.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 220301.12.00.00 ПЗ

Запрет налагается на открытие первого запорного устройства на подводе газа к каждой горелке, не относящейся к топочной группе, и на включение запальных устройств этих горелок.

Запрет вводится автоматически при превышении давления газа установки защиты по понижению давления газа.

Запрет снимается, если открыты вторые запорные устройства на подводе газа ко всем горелкам растопочной группы, либо введена защита «Погасание факела в топке».

 

- Прекращение и запрет подачи топлива в горелку в случае полного закрытия шибера в подводе воздуха к этой горелке.

Формируется команда на закрытие всех запальных устройств на подводе топлива к горелке и запрет открытия первого из них, если полностью закрыт шибер на подводе воздуха к этой горелке. Запрет вводится при начале растопки и выводится при останове котла.

 

-Запрет подачи топлива в горелку при отсутствии факела запального устройства этой горелки.

При незакрытой задвижке на подводе топлива к котлу налагается запрет на открытие первого по ходу топлива запорного устройства перед каждой горелкой, если есть информация об отсутствии факела запального устройства этой горелки.

Для горелок, разжигаемых при аварийном переводе котла на пониженную нагрузку, запрет отменяется при срабатывании защиты, переводящей котёл на эту нагрузку.

 

- Запрет подачи топлива в горелку при наличии ложного сигнала от датчика факела горелки.

Налагается запрет на открытие первого по ходу топлива запорного устройства перед горелкой, оснащённой ЗЗУ, если при закрытых первых запорных устройствах на подводе всех видов топлива к горелке есть информация о наличии факела этой горелки. Запрет снимается при вводе защиты «Погасание факела в топке».

 

- Запрет открытия второго запорного устройства по ходу топлива перед горелкой при неоткрытом первом.

При незакрытой задвижке на подводе топлива к котлу второе запорное устройства на подводе топлива к горелке не может быть открыто, если не открыто первое запорное устройство по ходу этого топлива. Со щита управления оба запорных устройства на подводе топлива к горелке могут управляться одним ключом, управление им по месту – раздельное.

- Блокировка запорного устройства на трубопроводе безопасности газовой горелки.

Запорное устройство на трубопроводе безопасности автоматически открывается с запретом на закрытие, если закрыты оба запорных устройства на подводе газа к горелке.

Запорное устройство автоматически закрывается с запретом на открытие, если открыто первое запорное устройство по ходу газа к горелке.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 220301.12.00.00 ПЗ

 

 

 

 

Выбор системы приборов.

В курсовом проекте применена двух уровневая структура программно-технического комплекса (ПТК) на основе программного контроллера. Доступ оператора к системе осуществляется с панели контроллера. Щит общих измерений находится операторской станции.

Щит управления в помещении котельной рядом с котлом.

В курсовом проекте использованы технические средства, серийно выпускаемые промышленностью, датчики ПГ «Метран», многопредельные измерители давления КБ «АГАВА», регулирующие устройства МЗТА, входящие в ГСП

В данном проекте применена электрическая ветвь ГСП за счёт следующих преимуществ: высокая чувствительность связей; точность; быстродействие; дальность связи; обеспечение высокой схемной конструктивной унификации приборов.

Построение государственной системы приборов (ГСП) основано на применении определённых системно-технических принципов, позволяющих решать проблему обеспечения техническими средствами разнообразных систем контроля, регулирования и управления технологическими процессами. Одна их важнейших задач, решаемых ГСП, состоит в создании ограниченной номенклатуры унифицированных устройств, способных максимально удовлетворить потребности народного хозяйства.

Устройства ГСП по роду вспомогательной энергии носителя сигнала в канале связи, применяемой для приёма и передачи команд управления, делятся на: электрические, пневматические и гидравлические. Устройства, питающиеся при эксплуатации энергией одного вида, образуют единую структурную группу в ГСП или ветвь ГСП.

ГСП представляет собой нормализованный ряд унифицированных блоков, приборов и узлов, составленных из минимального числа блок-модулей, на основе которых строится любое устройство, входящее в ГСП.

ГСП предусматривает преобразование измеряемых параметров (температуры, давления и тому подобных) в единую форму информации, удобную для передачи на расстояние. Основные требования к изделиям ГСП, обеспечивающие их совместимость в автоматизированных системах управления указаны в государственных и отраслевых стандартах.

В ГСП нормируются также метрологические характеристики изделий: виды погрешностей, методы нормирования погрешностей отдельных устройств, классы точности и методы аттестации.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 220301.12.00.00ПЗ

r IIFt9ggQpDl14mLPQzM6cfGKB4JOWIqA/CM9QNNFiy5gYhdbHpp0oYzVQXDRoIvAGXAxZh9dODZX u7Uqwp+x03RxZrpQO380XbToQu2QatKFMlYHdOH7jtzFF9iwKQpIvcEWIPPDSZbodETgoelC08Vr Hzc+JbpQO7EuhS74I/PwzwNcJJb/ksD+2qBZhuPmfznc/AMAAP//AwBQSwMEFAAGAAgAAAAhACVC FdbiAAAADAEAAA8AAABkcnMvZG93bnJldi54bWxMj0FPwzAMhe9I/IfISNxYmnUUKE2naQJO0yQ2 JMTNa722WpNUTdZ2/x7vBDc/++n5e9lyMq0YqPeNsxrULAJBtnBlYysNX/v3h2cQPqAtsXWWNFzI wzK/vckwLd1oP2nYhUpwiPUpaqhD6FIpfVGTQT9zHVm+HV1vMLDsK1n2OHK4aeU8ihJpsLH8ocaO 1jUVp93ZaPgYcVzF6m3YnI7ry8/+cfu9UaT1/d20egURaAp/ZrjiMzrkzHRwZ1t60bJWT3O2aoij BYirQSWKNweekvhlATLP5P8S+S8AAAD//wMAUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhALaDOJL+AAAA4QEAABMA AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAFtDb250ZW50X1R5cGVzXS54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAOP0h/9YA AACUAQAACwAAAAAAAAAAAAAAAAAvAQAAX3JlbHMvLnJlbHNQSwECLQAUAAYACAAAACEAiEVUBkUG AAATQgAADgAAAAAAAAAAAAAAAAAuAgAAZHJzL2Uyb0RvYy54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAJUIV 1uIAAAAMAQAADwAAAAAAAAAAAAAAAACfCAAAZHJzL2Rvd25yZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA8wAA AK4JAAAAAA== ">

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 220301.12.00.00ПЗ

2.4 Выбор конкретных типов и модификаций приборов.

Первый контурдля измерения температуры обратной воды 60°С. Термометр технический прямого исполнения, длина верхней части 260мм, длина нижней – 66мм, цена деления 2°С, предел измерения от 0 до 160°С. Передняя верхняя часть 285мм, нижней – 63мм с оправой типа П-2.

Второй контурдля измерения температуры прямой воды - 150°С, аналогичен контуру 1.

Третий контур осуществляет многоточечный контроль температуры прямой - 150°С, обратной - 60°С воды, температуры дымовых газов 195°С. Термопреобразователь сопротивления медный НСХ-50М класс допуска В, схема соединения четырехпроводная, длина погружной части 160мм. Информация поступает на многоканальный регистратор, входной сигнал по трем каналам НСХ-50М. Выходной сигнал 4-20 мА.

Четвертый контур – регулирование температуры прямой воды 150°С. ТСМУ/1-0289, выходной сигнал 4-20мА. Информация поступает на контроллер. Для дистанционного управления исполнительным механизмом выбран пускатель бесконтактный реверсивный ПБР-2М, исполнительный механизм МЭО 16-63-0,25Ч-94, регулирующий орган 25С50НЖ, установленный на трубопроводе газа.

Пятый и шестой контур для измерения давления прямой 1,17МПа и обратной – 1,4 МПа воды. Манометр показывающий сигнализирующий, диапазон показаний приборов 2.5МПа, класс точности 1,5, с радиальным штуцером без фланца. Тип прибора – ДМ2010С.

Седьмой, восьмой, девятый, десятый контуры сигнализация давления газа перед горелками 8,2 КПа. Многопредельный измеритель давления, диапазон измерения 0-25 КПа – АДН-50.2. Информация поступает на контроллер. Для измерения давления газа перед горелкам используется напоромер мембранный показывающий, верхний предел измерения 16 КПа – НМП-52. Информация поступает на контроллер.

Одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый, четырнадцатый контуры – сигнализация давления воздуха перед горелками 1450 Па. Многопредельный измеритель давления, диапазон измерения 0-2 КПа – АДН-2.2. Информация поступает на контроллер. Для измерения давления воздуха перед горелками 1452Па. Напоромер мембранный показывающий, верхний предел измерения 1,6 КПа – НМП-52-М2.

Пятнадцатый контур. Измерение разрежения в топке 35 Па – тягонапоромер мембранный электрический. Диапазон измерения +/- 80 Па. ТНМ-ЭТ-8

Шестнадцатый контур – регулирование разрежения в топке. Датчик разрежения в топке, верхний предел измерения 40 кПа, выходной сигнал 4-20 мА. Метран 100ДВ 1243. Информация поступает на контроллер и многоканальный регистратор. Для дистанционного управления исполнительным механизмом выбран пускатель бесконтный реверсивный ПБР-2М, исполнительный механизм однооборотный МЭО 16-63-0,25 4-94. Воздействующий на шибер, установленный на трубопроводе дымовых газов.

Семнадцатый контур для измерения общего давления газа 8,2КПа, верхний ряд предела измерений 10 КПа – Метран 100ДИ 1143. Выходной сигнал 4-20 мА. Информация поступает на контроллер и многоканальный регистратор.

Восемнадцатый контур общее давление воздуха 1450Па, верхний ряд предела измерения 10 КПа. Метран 100ДИ 1110. Выходной сигнал 4-20мА. Информация поступает на контроллер и многоканальный оегистратор.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 220301.12.00.00ПЗ

Девятнадцатый контур – измерение расхода газа 3530 м³ч. На трубопроводе установлена диафрагма камерная стандартная типа ДКС 0.6-200, в комплекте с датчиком разности давления Метран 100-ДД, предел избыточного давления 0,1 МПа, выходной сигнал 4-20 мА, информация поступает на контроллер и многоканальный регистратор.

Двадцатый контур – расход прямой воды 755 м³ч. По месту установлена диафрагма камерная стандартная ДКС 0,6-400. Для защиты датчика используется конденсационный сосуд СК-4-1-А, в комплекте с датчиком разности давления Метран 100ДД 1410. Выходной сигнал 4-20 мА. Информация поступает на многоканальный регистратор и контроллер.

Двадцать первый, двадцать второй, двадцать третий, двадцать четвертый контуры – контроль наличия пламени на горелках, используются фотодатчик низкочастотный ФДЧ, в комплекте с управляющим прибором Ф34.2 с помощью которого производится розжиг горелок

Двадцать пятый контур – контроль наличия СО и СН4 в помещении котельной. Используется газоанализатор стационарный в комплекте с блоком датчиков и блоком коммутации и индикации, тип – ХОББИТ-1СО-1СН4.

Для измерения технологических параметров выбран регистратор щитовой, электронный, многоканальный Ф1771-АД-08. Прибор обеспечивает отображение результатов измерений в виде графика для группы каналов, графика для одного канала, вертикальных столбиковых диаграмм для групповых каналов, цифровых показаний по всем каналам. Для отображения результатов применен жидкокристаллический цветной дисплей (ЖКЦД) с размером диагонали 10,4» расположен в помещении оператора.

Для регулирования и управления котлом ПТВМ-50М выбран контроллер программируемый DL-205. Панель оператора ОР-1500, источник бесперебойного питания UPS. Компьютер персональный на базе Intel. MB RAM (1 GB). Video 256 MB, HDD 120GB, CD, монитор, Источник бесперебойного питания для компьютера.

В курсовом проекте применена многоуровневая структура программно-технического комплекса (ПТК):

Полевой уровень – запорная и регулирующая арматура, датчики и измерительные преобразователи.

Контроллерный уровень- процессорные модули обработки информации и выдачи управляющих сигналов, мезонины устройств ввода – вывода, порт информационного обмена с пультом индикации и управления, обмен с внешним уровнем управления.

Верхний уровень- рабочие станции оперативного управления.

Операторская станция исполнена на базе персонального компьютера, располагается в помещении центрального пульта управления.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 220301.12.00.00ПЗ

 

4. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Исходные данные для расчета

1 Среда Метан

2 Абсолютное давление метана

в трубопроводе в начале

расчетного участка…………………………………………….1,082 кгс/см²

3 Абсолютное давление метана

в трубопроводе в конце

расчетного участка………………………………………..…….1,06 кгс/см²

4 Максимальный объемный

расход метана………………………………………………...……..3530 м³ч

5 Минимальный объемный

расход метана…………………………………………………...…..1000 м³ч

6 Температура метена до ИУ……………………………………...…….20°С

7 Длина трубопровода от

коллектора до объекта……………………………………………..……..15

8 На линии имеется: 3 вентиля, 1 тройник, диафрагма, 1 поворот на 90

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 220301.12.00.00ПЗ

1. Определяем максимальный объемный расход метана в рабочих условиях.

Qnmax = 3530 нм3/ч – максимальный объемный расход метана

Т=t1+273=20+273=293К – абсолютная температура метана перед ИУ

К=1 – коэффициент сжимаемости метана

м3/ч

 

2. Диаметр трубопровода

Ду=200мм

3. Определяем скорость протекания газа по трубопроводу.

м/с

 

 

4. Определяем режим течения метана в трубопроводе.

5. Определяем потери давления в трубопроводе при максимальном расходе.

А) в прямых участках.

=0.017*75*0.23=0.29*0.00069=0.0002

Б) Потери давления в местных сопротивлениях трубопровода.

6) Определяем перепад давления на ИУ.

=0,0022МПа

=0,0019МПа

7) Потери до РО

8) Определяем критический перепад

Определяем пропускную способность трубопровода

м3/ч

м3/ч

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 220301.12.00.00ПЗ

 

 

Т.к. n , выбираем клапан регулирующий двухседельный стальной 25С50НЖ с линейной расходной характеристикой

Kvy=1000 ,

Ру=6,4 МПа

Ду=200мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 220301.12.00.00ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 220301.12.00.00ПЗ

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.

Защите окружающей среды уделяется в настоящее время исключительно большое значение во всём мире.

При сжигании на котельных органического топлива (угля, мазута, газа) в атмосферу выбрасываются продукты сгорания: зола, оксиды серы, газы, которые, накапливаясь в атмосфере в больших количествах, приводят к нарушению экологического равновесия и вызывают серьёзные последствия.

Для снижения выброса в атмосферу вредных веществ, котельные переводят на сжигание газового топлива и мазутного.

Для снижения концентрации вредных веществ в приземленном слое атмосферы дымовые газы выбрасываются через высокие трубы в верхние слои атмосферы. Высота трубы 185 метров.

С целью экономии водных ресурсов в проекте предусмотрена оборотная система водоснабжения котельной.

Для предотвращения загрязнения водного бассейна площадки, запроектированы очистные сооружения сточных вод. Сточные воды с примесью мазута отводятся с обвалованной территории резервуаров для мазута с площадки для слива мазута, а так же с площадки теплообменников мазутонасосной. Перед очистными сооружениями предусматриваются колодцы с отключающими задвижками и гидрозатвором. Очищенные стоки сбрасываются в сеть дождевой канализации.

В целях защиты почвы, предусматривается: сбор мазута из очистных сооружений в металлическую бочку, установленную в мазутосборном колодце с последующей утилизацией на нужды котельной, удаление осадка из очистных сооружений после гидроциклонов в передвижной контейнер и вывоз

 

 

ав

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 220301.12.00.00 ПЗ

тотранспортом, котельная экранирована от жилых застроек существенными зелеными ограждениями.

 

 

4.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 220301.12.00.00 ПЗ

Разраб.

Гаврилов И.А.

Провер.

Иванова В.А.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Монтаж прибора.

Лит.

Листов

СПбГУСЭ ПТ гр.390

МОНТАЖ ПРИБОРА.