1.4. Параметры, характеризующие технологический процесс.

Тем пература пара 255 ⁰ С

Температура питательной воды 102⁰ С

Температура дымовых газов 117 ⁰С

Давление газа 19 кПа

Давление газа к горелкам 19 кПа

Давление воздуха 1,55 кПа

Давление воздуха к горелкам 1,55 кПа

Давление пара 1,4 МПа

Давление питательной воды 1,9 МПа

Разрежение в топке 0,65 кПа

Расход топлива (газа) 2000 м³/ч

Расход питательной воды 52 т/ч

Расход пара 50 т/ч

Уровень в барабане

2. Специальная часть.

2.1. Выбор регулируемых параметров.

Объектом управления является котельная установка состоящая из парового

отла Е-50-1,4-250 ГМ, вентилятора и дымососа. Показатель эффективности –

качество пара с соответствующим давлением, температурой и расходом.

Цель управления – получение насыщенного пара с заданными параметрами.

Значение параметров обеспечивающих решение задач и управление процессом

называют нормальным технологическим режимом. Реальные объекты управле-

ния подвергаются возмущающим воздействиям, которые нарушают НТР.

Различают внешние и внутренние возмущающие воздействия.

Внутренние возмущающие воздействия возникают в самом объекте

управления, загрезнение и коррозия внутренних поверхностей котла.Внутрен-

ние возмущающие воздействия устраняются по средством остановки на ремонт.

Внешние возмущающие воздействия проникают в объект из вне, вследствие

изменения входных параметров, некоторых выходных и параметров окружающей

среды. К ним относятся: расход газа, расход воды, расход воздуха, температура

окружающей среды, расход пара.

При управлении процессом необходимо стабилизировать внешние возмущаю-

щие воздействия.

Для достижения цели управления, ликвидации возмущающих воздействий и

нормального ведения технологического процесса регулируют:

- Давление пара в барабане котла с воздействием на подачу топлива (газа);

- Разрежение в топке с воздействием на направляющий аппарат дымососа;

- Соотношение расхода топлива-воздух с воздействием на направляющий аппа-

рат вентилятора;

- Уровень в барабане котла с воздействием на подачу питательной воды;

2.2. Выбор контролируемых и сигнализируемых параметров, и параметров защиты и блокировки.

При минимальном числе контролируемых величин должно быть обеспечено

наиболее полное представление о процессе.

Контролю подлежат те параметры, знание текущих значений которых облег-

чает пуск, наладку и нормальное ведение технологического процесса:

1. Температура питательной воды ( 102⁰С )

2. Температура воздуха и дымовых газов ( 117⁰С )

3. Давление пара ( 1,4 МПа)

4. Давление газа (19 кПа )

5. Давление воздуха ( 1,55 кПа )

6. Разряжение в топке (0,65 кПа )

7. Расход газа ( 2000 м³/ч )

8. Уровень воды в барабане

9. Наличие пламени

К выбору сигнализируемых параметров приступают после анализа объекта

с учётом его взрыво- и пожароопасности, а также токсичности и агрессивнос-

ти перерабатываемых веществ.

Сигнализации подлежат все параметры, изменение которых могут привести

к аварии, несчастным случаям или нарушению технологического режима. К

ним относят:

1. Повышение и понижение давления топлива перед горелками 1и 2.

2. Понижение давления воздуха перед горелками 1 и 2.

3. Отсутствие тяги.

4. Уровень в барабане.

5. Наличие пламени.

В соответствии с Правилами безопасности систем газораспределения и

газопотребления и Правилами эксплуатации паровых и водогрейных котлов

предусматривается ряд технологических защит и блокировок:

Защиты, действующие на останов котла.

- погасание факела в топке

- отключение дымососа

- отключение дутьевого вентилятора

- изменение давления газа.

Защиты, действующие на отключение и подачи топлива к котлу или горелке.

- не воспламенение или погасание факела любой горелки растопочной группы

при растопке котла без ПЗК у газовых горелок

- не воспламенение или погасание факела всех газовых горелок, оснащённых

ПЗК и ЗЗУ при растопке котла

- не воспламенение или погасание факела газовой горелки, оснащённой

ПЗК и ЗЗУ

- изменение уровня в барабане котла.

Блокировки.

- запрет подачи топлива к котлу при не закрытии хотя бы одного устройства с

электроприводом на подводе этого топлива перед горелкой

- запрет розжига горелки при растопке котла без вентиляции топки

- 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

- прекращение и запрет подачи топлива в горелку в случае полного закрытия

шибера в подводе воздуха к этой горелке

- запрет подачи топлива в горелку при отсутствии факела запального устройс-

тва этой горелке

- запрет подачи топлива в горелку при наличии ложного сигнала от датчика

факела горелки

- запет открытия второго запорного устройства по ходу топлива перед горелкой

при неоткрытом первом

- блокировка запорного устройства на трубопроводе безопасности газовой

горелки

Технические условия на выполнение технологических защит и блокировок.

Защиты, действующие на останов котла.

- Погасание факела в топке.

Факел в топке контролируется на паровых котлах одним комплектом приборов.

Защита срабатывает, если все приборы, контролирующие факел в топке,

зафиксировали его погасание. Оно вводится автоматически, если все приборы,

контроля факела показали о наличии и выполнено одно из следующих условий:

1) При растопке на газе котлов, газовые горелки которых не оснащены ПЗК и

ЗЗУ, с количеством горелок менее 8 допускается выполнение защиты с

контролем факела каждой горелки. Защита срабатывает при погасании факела

всех горелок и действует на останов котла. При этом защита «Не воспламенение

при растопке» не выполняется.

- Отключение дымососа.

Защита срабатывает при отключении выключателя электродвигателя

дымососа и действует на останов котла. Вводится автоматически при начале

растопки и выводится при остановке котла или срабатывании защиты «Не

воспламенение при растопке».

-Отключение дутьевого вентилятора.

Защита срабатывает при отключении выключателя электродвигателя дутьевого

вентилятора и действует на останов котла. Вводится автоматически при начале

растопки и выводится при остановке котла или срабатывании защиты «Не

воспламенении при растопке».

- Понижение давление газа.

На действующих паровых котлах защита выполняется с одним датчиком. На

вновь проектируемых котлах количество и схема включения датчиков

определяется заводом. Давление контролируется за регулирующим клапаном на

общем подводе газа к котлу. На котлах, работающих под надувом,

контролируется разность давлений: газа за регулирующим клапаном на общем

подводе к котлу и дымовых газов в топке.

На котлах сжигающих, несколько видов топлива, защита действует на

отключение подачи газа:

- закрытие задвижки и предохранительно-запорного клапана на подводе к котлу.

- закрытие запорных устройств на подводе газа к каждой горелке.

- открытие запорного устройства на трубопроводе безопасности каждой горелки.

Кроме того, если газ является преобладающим топливом, защита действует на

останов котла. Действие защиты на останов котла вводится автоматически на

газовых котлах - при начале растопки.

Защиты, действующие на отключение подачи топлива к котлу или горелке.

Не воспламенение или погасание факела любой горелке растопочной группы

при растопке котла без ПЗК у газовых горелок.

Защита срабатывает при погасании факела или не воспламенении газа в

процесс розжига.

Контроль факела осуществляется через промежуток времени до 9 с после

начала открытия второго запорного устройства на подводе газа к данной горел-

ке и продолжается пока защита введена.

Защита действует на отключение всех запальных устройств и закрытие

запорных устройств 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 автоматически при давлении газа перед котлом,

превышающим установку защиты. Защита вводится либо при вводе защиты

«Погасание факела в топке».

- Не воспламенение или погасание факела всех газовых горелок, оснащенных

ПЗК и ЗЗУ при растопке котла.

Защита срабатывает при отсутствии факела всех контролируемых горелок в

топке.

Защита действует на отклонение всех запальных устройств и закрытие

запорных устройств на общей линии подвода газа к ним, а также на отклонение

подачи всех видов топлива к котлу и горелкам:

- закрытие запорных устройств на подводе жидкого и газообразного топлива к

котлу.

- запет открытия первого устройства на трубопроводе безопасности каждой

газовой горелки.

- отключение подачи твёрдого топлива в котёл.

- 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.

- Не воспламенение или погасание факела газовой горелки, оснащённой ПЗУ и

ЗЗУ.

Защита срабатывает при погасании факела горелки или не воспламенении

топлива в процессе розжига горелки. Действует на отключение запального

устройства данной горелки, закрытие запорных устройств на подводе топлива к

данной горлке.

Блокировка.

- Запрет подачи топлива к котлу при не закрытии хотя 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 за-

порного устройства по ходу топлива, на котором ведётся растопка, для всех

горелок.

Топка считается провентилированной, если в течении 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 воздуховоды, кроме того, должны быть

полностью открыты клапаны на подводе воздуха к точке его смещения с газами.

В случае невозможности измерения расхода воздуха в топка считается

провентилированной, если в течении промежутка времени не менее 10 мин.

были включены электродвигатели дымососа, дутьевого вентилятора и дымососа

рециркуляции газов и величина открытия их направляющих аппаратов

соответствовала не менее 25%.

Запрет вводится автоматически при повышении 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 «Не воспламенении 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.

Запрет налагается на открытие первого запорного устройства на подводе га-

за к каждой горелке, не относящейся к топочной группе, и на включение

запальных устройств этих горелок.

Запрет вводится автоматически при превышении давления газа уставки

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 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 устройст-

ва этой горелки.

При не закрытой задвижке на подводе топлива к концу налагается запрет на

открытие первого по ходу топлива запорного устройства перед каждой горел-

кой, 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 датчики

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 гореки.

Запрет снимается при вводе защиты «Погасание факела в топке».

- Запрет открытия второго запорного устройства по ходу топлива перед горел-

кой при неоткрытом первом.

При не закрытой задвижке на подводе топлива к котлу, второе запорное

устройство на подводе топлива к горелке не может быть открыто, если не

открыто первое запорное устройство по ходу этого топлива. Со щита управле-

ния 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 горелк