3 Разработка автоматизированной системы управления

3.1. Современные системы автоматического регулирования

В приводах вентиляторов и насосов котельных широко применяются трёхфазные электродвигатели 0,4 кВ (380 В). Переменные режимы работы этих агрегатов в системе автоматического регулирования приводят к большим непроизводительным потерям электроэнергии. Применение трехфазных частотно-регулируемых электроприводов асинхронных двигателей позволяет экономить до 40-60 % электроэнергии, по сравнению с традиционными методами регулирования. Современные газоанализаторные датчики, работающие при высоких температурах позволяет реализовать надежные алгоритмы сжигания топлива по замкнутому принципу управления. Появление надежных микроконтроллерных систем способствуют реализации оптимальных алгоритмов управления работой котельного агрегата при различных штатных и аварийных режимах работы котла.

Построим систему автоматического управления котлом КВ-ГМ-10-150 с применением универсальных низковольтных 0,4 кВ трехфазных частотно-регулируемых электроприводов и микроконтроллерного блока управления производства корпорации «ТРИОЛ» (система «УМНЫЙ ФАКЕЛ»).

3.2. Асу «умный факел»

Системы «УМНЫЙ ФАКЕЛ» предназначены для автоматического управления и оптимизации режимов работы котельных установок с различными типами паровых и водогрейных котлов различной производительности.

Система «УМНЫЙ ФАКЕЛ» управляет всеми механизмами котельной установки с приводными асинхронными электродвигателями:

- тягодутьевые машины - вентиляторы и дымососы;

- запорная и регулирующая арматура подачи топлива, воды, воздуха, газов - клапаны, задвижки, направляющие аппараты.

Типы используемых котлов:

- котлы малой производительности до 3 Гкал/ч, типов ВК, КСВА, НИКА, КБНГ, работающие под наддувом (с положительным давлением газов в топке до 700 Па) - с вентилятором, без дымососа;

- котлы малой производительности до 3 Гкал/ч типов ФАКЕЛ, НИИСТУ, УНИВЕРСАЛ, ТГ, работающие под разрежением до 100 Па - с дымососом, либо с вентилятором и дымососом;

- котлы средней производительности 3-10 Гкал/ч типов КВГ, ТВГ. ДЕВ, работающими под разрежением до 100 Па-свентилято­рами и дымососами;

- котлы большой производительности 30-100 Гкал/ч типов ПТВМ, КВГМ, работающие под разрежением - с вентиляторами и дымососами.

Тягодутьевые машины и насосы котлов малой и средней производительности оснащаются приводными асинхронными электродвигателями мощностью от 5 до 200 кВт на напряжение 380 В.

Система «УМНЫЙ ФАКЕЛ» осуществляет автоматический пуск и остановку электродвигателей котельной по заданной программе с соблюдением технологической последователь­ности включения/выключения механизмов, с предельно допустимой минимизацией длительности и оптимизацией параметров переходных режимов вентиляции и розжига котла.

Управляя вышеперечисленными механизмами в замкнутых системах автоматического регулирования, «УМНЫЙ ФАКЕЛ» осуществляет поддержание на заданном уровне или изменение по заданному графику:

- давления/разрежения воздуха и газов в топке котла;

- соотношения топливо – воздух в котле;

- температуры, давления или расхода воды в трубопроводах котла и сети;

Система «УМНЫЙ ФАКЕЛ» обеспечивает автоматическое управление котельной установкой при работе на всех предусмотренных для нее видах топлива (газ, мазут, твердое топливо) с программируемым изменением рабочих параметров при смене вида топлива. Система обеспечивает автоматическое управление механизмами во всем диапазоне изменения производительности котла, в т.ч. и при изменении числа действующих каналов подачи топлива (горелок, форсунок и т.п.).

Система «УМНЫЙ ФАКЕЛ» предусматривает наряду с автоматическим режимом режим ручного управления механизмами, а также дистанционное управление посредством специального пульта либо с централизованного и пульта машиниста котла (оператора котельной).

Применение системы «УМНЫЙ ФАКЕЛ» оптимизирует процесс сжигания топлива, повышает эффективность теплообмена и теплопередачи, обеспечивает надежную работу и достижение максимального КПД котельной установки во всех режимах[17].