Кип для котельных и объектов теплоснабжения. Техническое обслуживание автоматики безопасности и кип
В отопительных котельных работающих на газе и жидком топливе, применяются комплексные системы управления, каждая из которых в зависимости от назначения и мощности котельной, давления газа, вида и параметров теплоносителя имеет свою специфику и область применения.
Главные требования к системам автоматизации котельных:
— обеспечение безопасной эксплуатации
— оптимальное регулирование расхода топлива.
Показателем совершенства применяемых систем управления является их самоконтроль, т.е. подача сигнала об аварийной остановке котельной или одного из котлов и автоматическая фиксация причины, вызвавшей аварийное отключение.
Ряд из серийно выпускаемых систем управления позволяют осуществлять полуавтоматический пуск и остановку котлоагрегатов, работающих на газовом и жидком топливе. Одна из особенностей систем автоматизации газифицированных котельных — полный контроль за безопасностью работы оборудования и агрегатов. Система специальных защитных блокировок должна обеспечить отключение подачи топлива при:
— нарушении нормальной последовательности пусковых операций;
— отключении дутьевых вентиляторов;
— понижении (повышении) давления газа ниже (выше) допустимого придела;
— нарушении тяги в топке котла;
— срывах и погасании факела;
— упуске уровня воды в котле;
— других случаях отклонения параметров работы котлоагрегатов от нормы.
Соответственно современные системы управления состоят из приборов и оборудования, обеспечивающих комплексное регулирования режима и безопасность их работы. Осуществление комплексной автоматизации предусматривает сокращение обслуживающего персонала в зависимости от степени автоматизации. Некоторые из применяемых систем управления способствуют автоматизации всех технологических процессов в котельных, включая дистанционный режим котлов, что позволяет контролировать работу котельных непосредственно из диспетчерского пункта, при этом персонал полностью выведен из котельных. Однако для диспетчеризации котельных необходима высокая степень надежности работы исполнительных органов и датчиков систем автоматики. В ряде случаев ограничиваются применением в котельных автоматики «минимум» предназначенной для контроля лишь основных параметров (частичная автоматизация). К выпускаемым и вновь разрабатываемым системам управления отопительных котельных предъявляется ряд технологических требований: агрегатность, т.е. возможность набора любой схемы из ограниченного числа унифицированных элементов; блочность — возможность лёгкой замены вышедшего из строя блока. Наличие устройств, позволяющих осуществлять телеуправление автоматизированными установками по минимальному количеству каналов связи минимальная инерционность и быстрейшее возвращение к норме при любом возможном разбалансе системы. Полная автоматизация работы вспомогательного оборудования: регулирование давления в обратном коллекторе (подпитка теплосети), давления в головке-деаэратора, уровня воды в баке-аккумуляторе деаэратора и др.
Защита котельных.
Очень важно: используйте на блокировочных позициях только грозозащищенное оборудование.
Защита котлоагрегата при возникновении аварийных режимов является одной из главных задач автоматизации котельных установок. Аварийные режимы возникают в основном в результате неправильных действий обслуживающего персонала, преимущественно при пуске котла. Схема защиты обеспечивает заданную последовательность операций при растопке котла и автоматическое прекращение подачи топлива при возникновении аварийных режимов.
Схема защиты должна решать следующие задачи:
— контроль за правильным выполнением предпусковых операций;
— включение тягодутьевых устройств, заполнение котла водой и т.д.;
— контроль за нормальным состоянием параметров (как при пуске, так и при работе котла);
— дистанционный розжиг запальника с щита управления;
— автоматическое прекращение подачи газа к запальникам после кратковременной совместной работы запальника и основной горелки (для проверки горения факела основных горелок), если факелы запальника и горелки имеют общий прибор контроля.
Оборудование котлоагрегатов защитой при сжигании любого вида топлива является обязательным.
Паровые котлы независимо от давления и паропроизводительности при сжигании газообразного и жидкого топлива должны быть оборудованы устройствами прекращающими подачу топлива к горелкам в случае:
— повышения или понижения давления газообразного топлива перед горелками;
— понижения давления жидкого топлива перед горелками (для котловоборудованных ротационными форсунками не выполнять);
— понижения или повышения уровня воды в барабане;
— понижения давления воздуха перед горелками (для котлов, оборудованных горелками с принудительной подачей воздуха);
— повышения давления пара (только при работе котельных без постоянного обслуживающего персонала);
Водогрейные котлы при сжигании газообразного и жидкого топлива должны быть оборудованы устройствами, автоматически прекращающими подачу топлива к горелкам в случае:
— повышения температуры воды за котлом;
— повышения или понижения давления воды за котлом;
— понижения давления воздуха перед горелками (для котлов оборудованных горелками с принудительной подачей воздуха);
— повышения или понижения газообразного топлива;
— понижения давления жидкого топлива (для котлов оборудованных ротационными горелками, не выполнять);
— уменьшения разряжения в топке;
— уменьшения расхода воды через котёл;
— погасания факела горелок, отключение которых при работе котла не допускается;
— неисправности цепей защиты, включая исчезновение напряжения.
Для водогрейных котлов с температурой нагрева воды 115?С и ниже защита по понижению давления воды за котлом и уменьшению расхода воды через котел может не выполняться.
Технологическая сигнализация на котельных.
Для предупреждения обслуживающего персонала об отклонении основных технологических параметров от нормы предусматривается технологическая светозвуковая сигнализация. Схема технологической сигнализации котельной разделяется, как правило, на схемы сигнализации котлоагрегатов и вспомогательного оборудования котельной. В котельных с постоянным обслуживающим персоналом должна предусматриваться сигнализация:
а) остановка котла (при срабатывании защиты);
б) причины срабатывания защиты;
в) понижения температуры и давления жидкого топлива в общем трубопроводе к котлам;
г) понижения давления воды в питательной магистрали;
д) понижения или повышения давления воды в обратном трубопроводе тепловой сети;
е) повышения или понижения уровня в баках (деаэраторных, аккумуляторных систем горячего водоснабжения, конденсатных, питательной воды, хранения жидкого топлива и др.), а также понижения уровня в баках промывочной воды;
ж) повышения температуры в баках хранения жидких присадок;
з) неисправность оборудования установок для снабжения котельных жидким топливом (при их эксплуатации без постоянного обслуживающего персонала);
и) повышения температуры подшипников электродвигателей при требовании завода-изготовителя;
к) понижения величины рН в обрабатываемой воде (в схемах водоподготовки с подкислением);
л) повышения давления (ухудшения вакуума) в деаэраторе;
м) повышения или понижения давления газа.
Контрольно-измерительные приборы котельных.
Приборы для измерения температуры.
В автоматизированных системах измерение температуры осуществляется, как правило, на основе контроля физических свойств тел функционально связанных с температурой последних. Приборы для контроля температуры по принципу действия могут быть разделены на следующие группы:
1. термометры расширения для контроля теплового расширения жидкости или твердых тел (ртутные, керосиновые, толуоловые и др.);
2. манометрические термометры для контроля температуры путем измерения давления жидкости, пара или газа, заключенных в замкнутую систему постоянного объема (например ТГП-100);
3. приборы с термометрами сопротивления или термисторами для контроля электрического сопротивления металлических проводников (термометры сопротивления) или полупроводниковых элементов (термисторов, ТСМ, ТСП);
4. термоэлектрические приборы для контроля термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) развиваемой термопарой из двух различных проводников (величина ТЭДС зависит от разности температур спая и свободных концов термопары, присоединяемых к измерительной схеме) (ТПП, ТХА, ТХК и др.);
5. пирометры излучения для измерения температуры по яркости, цвету или тепловому излучению накаленного тела (ФЭП-4);
6. радиационные пирометры для измерения температуры по тепловому действию лучеиспусканию накаленного тела (РАПИР).
Вторичные приборы для измерения температуры.
1. Логометры предназначены для измерения температуры в комплекте с термометрами
2. Мосты сопротивления стандартных градуировок 21, 22, 23, 24, 50-М, 100П и др.
3. Милливольтметры предназначены для измерения температуры в комплекте с
4. Потенциометра термопарами стандартных градуировок ТПП, ТХА, ТХК и др.
Приборы для измерения давления и разряжения (в котельных).
По принципу действия приборы для измерения давления и разряжения разделяются на:
— жидкостные — давление (разряжение) уравновешивается высотой столба жидкости (U-образные, ТДЖ, ТНЖ-Н и др.);
— пружинные — давление уравновешивается силой упругой деформации чувствительного элемента (мембраны, трубчатой пружины, сильфона и т.п.) (ТНМП-52, НМП-52, ОБМ-1 и др.).
Преобразователи.
1. Дифференциально-трансформаторные (МЭД, ДМ, ДТГ-50, ДТ-200);
2. Токовые (САПФИР, Метран);
3. Электроконтактные (ЭКМ, ВЭ-16рб, ДМ-2005, ДНТ,ДГМ и др.).
Для измерения разряжение в топке котла чаще всего используют приборы модификации ДИВ (Метран22-ДИВ, Метран100-ДИВ, Метран150-ДИВ, Сапфир22-ДИВ)
Приборы для измерения расхода.
Для измерения расходов жидкостей и газов используют в основном два вида расходомеров — переменного и постоянного перепада. В основу принципа действия расходомеров переменного перепада положено измерение перепада давления на сопротивлении, введенном в поток жидкости или газа. Если измерять давление до сопротивления и непосредственно за ним, то разность давлений (перепад) будет зависеть от скорости потока, а следовательно, и от расхода. Такие сопротивления, установленные в трубопроводах, называются сужающими устройствами. В качестве сужающих устройств в системах контроля расхода широко применяются нормальные диафрагмы. Комплект диафрагм состоит из диска с отверстием, кромка которого с плоскостью диска составляет угол 45 град. Диск помещается между корпусами кольцевых камер. Между фланцами и камерами установлены уплотняющие прокладки. Отборы давления до и после диафрагмы берут из кольцевых камер.
В качестве измерительных приборов и передающих преобразователей в комплекте с преобразователями переменного перепада для измерения расхода применяют дифференциальные манометры (дифманометры) ДП-780, ДП-778-поплавковые; ДСС-712, ДСП-780Н-сильфонные; ДМ-дифференциально-трансформаторные; «САПФИР»-токовые.
Вторичные приборы для измерения уровня: ВМД, КСД-2 для работы с ДМ; А542 для работы с «САПФИРОМ» и другие.
Приборы для измерения уровня. Сигнализаторы уровня.
Предназначены для сигнализации и поддержания в заданных приделах уровня воды и жидких электропроводных сред в ёмкости: ЭРСУ-3, ЭСУ-1М, ЭСУ-2М, ESP-50.
Устройства для дистанционного измерения уровня: УМ-2-32 ОНБТ-21М-сельсинный (комплект устройства состоит из датчика ДСУ-2М и приемника УСП-1М; датчик снабжен металлическим поплавком); УДУ-5М-поплавковый.
Для определения уровня воды в котле часто используют , но обвязка при этом не классическая, а на оборот т.е. на плюсовой отбор подается отбор с верней точки котла (импульсная трубка при этом должна быть заполнена водой), на минус с нижней, и задается обратная шкала прибора (на самом приборе или вторичном оборудовании). Данный способ измерения уровня в котле показал свою надежность и стабильность работы. Обязательно использование на одном котле двух таких приборов, один регулятор на втором сигнализация и блокировка.
Приборы для измерения состава вещества.
Автоматический стационарный газоанализатор МН5106 предназначен для измерения и регистрации концентрации кислорода в отходящих газах котельных установок. В последнее время в состав проектов автоматизации котельных включают анализаторы на СО-угарный газ.
Преобразователи типа П-215 предназначены для использования в системах непрерывного контроля и автоматического регулирования величины рН промышленных растворов.
Запально-защитные устройства.
Устройство предназначено для автоматического или дистанционного розжига горелок работающих на жидком или газообразном топливе, а также для защиты котлоагрегата при погасании факела (ЗЗУ, ФЗЧ-2).
Регуляторы прямого действия.
Регулятор температуры используется для автоматического поддержания заданной температуры жидких и газообразных сред. Регуляторы комплектуются прямым либо обратным каналом.
Регуляторы непрямого действия.
Система автоматического регулирования «Контур». Система «Контур» предназначена для применения в схемах автоматического регулирования и управления в котельных. Регулирующие приборы системы типа Р-25 (РС-29) формируют совместно с исполнительными механизмами (МЭОК, МЭО) — «ПИ»-закон регулирования.
Системы автоматизации отопительных котельных.
Комплект средств управления КСУ-7 предназначен для автоматического управления водогрейными одногорелочными котлами мощностью от 0,5 до 3,15 МВт, работающими на газообразном и жидком топливе.
Технические данные:
1. автономный
2. с верхнего уровня иерархии управления (с диспетчерского пункта или общественного управляющего устройства).
В обоих режимах управления комплект обеспечивает выполнение следующих функций:
1. автоматический пуск и останов котла
2. автоматическая стабилизация разряжения (для котлов с тягой), закон регулирования-позиционный
3. позиционные управления мощностью котла путем включения режима «большого» и «малого» горения
4. аварийная защита, обеспечивающая останов котла при возникновении аварийных ситуаций, включение звукового сигнала и запоминание первопричин аварии
5. световая сигнализация о работе комплекта и состоянии параметров котла
6. информационная связь и связь по управлению с верхним уровнем иерархии управления.
Особенности наладки оборудования в котельных.
При наладке комплекта средств управления КСУ-7 особое внимание необходимо уделить контролю пламени в топке котла. При установке датчика соблюдать следующие требования:
1. ориентировать датчик на зону максимальной интенсивности пульсаций излучения пламени
2. между пламенем и датчиком не должно быть препятствий, пламя постоянно должно находиться в поле зрения датчика
3. датчик должен устанавливаться с наклоном, предотвращающим оседание различных фракций на его визирное стекло
4. температура датчика не должна превышать 50 С; для чего необходимо производить постоянный обдув через специальный штуцер в корпусе датчика, предусмотреть теплоизоляцию между корпусом датчика и горелочного устройства; датчики ФД-1 рекомендуется устанавливать на специальных тубусах
5. применять в качестве первичного элемента фоторезисторы ФР1-3-150кОм.
Заключение.
В последнее время широкое применение получили приборы на базе микропроцессорной техники. Так в замен комплекта средств управления КСУ-7 выпускается КСУ-ЭВМ, что ведет к подъему показателей совершенства применяемых систем безопасности, работы оборудования и агрегатов.
Для обеспечения безопасной и бесперебойной работы котлы оборудуют соответствующей арматурой и контрольно-измерительными приборами (КИП). К арматуре относятся: предохранительные, питательные и обратные клапаны, вентили и задвижки, а также водоуказательные и продувочные устройства. Контрольно-измерительные приборы предназначены для наблюдения и контроля за процессом работы котла. К ним относятся: манометры, тягометры, термометры, расходомеры, газоанализаторы и другие. В зависимости от типа котла (паровой или водогрейный) на него устанавливают различную арматуру и контрольно-измерительные приборы.
Предохранительный клапан предназначен для предотвращения повышения давления в котле выше допустимого. Предохранительные клапаны бывают пружинного (рис. 5.51) и рычажного (рис. 5.52) типов.
При повышении давления в котле или трубопроводе выше допустимого тарелка клапана поднимается, освобождая седло, часть теплоносителя через выходное отверстие уходит в атмосферу, и давление падает до нормального. Шток клапана вместе с тарелкой под действием груза (рычажный) или пружины (пружинный) опускается в первоначальное положение, выходное отверстие перекрывается.
Рис. 5.50.
а - клапан вмазного типа; б - асбестовый клапан; в - клапан откидного типа; 1 - кровельная сталь; 2 - асбестовый картон; 3 - металлическая сетка; 4 - смесь шамотной глины с асбестом; 5 - металлический короб; 6 - валик; 7 - дверца; 8 - съемная рама; 9 - проволока; 10 - розетка
Рис. 5.51.
1 - корпус; 2 - тарелка; 3 - пружина; 4 - рычаг ручного подрыва; 5 - шток; б - втулка направляющая; 7 - винт стопорный; ? - втулка нажимная; 9 - втулка демпферная; 10 - крышка; 11 - колпак; 12 - болт стопорный
Рис. 5.52.
а - однорычажный; б - двухрычажный
Перемещая груз по рычагу (рычажный клапан) или изменяя величину сжатия пружины (пружинный) при помощи резьбовой нажимной втулки, можно уменьшать или увеличивать давление срабатывания клапана.
Водогрейные котлы без барабанов с температурой воды до 115 °С производительностью более 405 кВт, а также котлы с барабанами независимо от их производительности должны оборудоваться двумя предохранительными клапанами, водогрейные котлы без барабанов производительностью 405 кВт и менее - одним клапаном. Для паровых котлов паропроизводительностью более 100 кг/ч один клапан (контрольный) должен пломбироваться.
Если в котельной находятся нескольких водогрейных котлов без барабанов, вместо предохранительных клапанов на котлах допускается установка двух предохранительных клапанов диаметром не менее 50 мм на трубопроводе, к которому присоединены котлы. Диаметр каждого предохранительного клапана принимают по расчету для одного из котлов наибольшей производительности и рассчитывают по формулам:
при установке котлов с естественной циркуляцией
- (5.11)
- (5.12)
10 6 пИ’
при установке котлов с принудительной циркуляцией
10 6 пИ’
где (1 - диаметр прохода клапана, см;
О - максимальная производительность котла, Вт; п - число клапанов;
Н - высота подъема клапана, см.
При установке предохранительных клапанов на общем трубопроводе горячей воды предусматривают обвод с обратным клапаном у запорного органа каждого котла.
На паровые котлы с давлением до 0,07 МПа для безопасной эксплуатации устанавливают предохранительные выкидные приспособления (гидрозатворы) или самопритирающиеся клапаны КСШ-07. Обычные рычажные или пружинные клапаны на таких котлах не ставят. Предохранительное выкидное устройство (рис. 5.53) срабатывает, когда давление пара в котле превышает рабочее более чем на 10 кПа. Устройство работает следующим образом. Через подвод I трубы 2, 3 и 6 заполняются водой до пробочного крана 7. В процессе работы котла пар вытесняет воду из трубы 2 и уровень ее понижается, а в трубах 3 и 6 повышается, и их столб воды уравновешивает давление пара. При повышении давления пара выше допустимого вода из трубы 2 вытесняется до тех пор, пока избыточный пар не выйдет в бак 4 ив атмосферу через трубу 5. Когда давление в котле понизится, вода из бака по трубе 3 вновь заполнит трубы выкидного устройства. Высота выкидного устройства Н выбирается в соответствии с рабочим давлением пара в котле: при давлении 50, 60, 70 кПа она соответственно принимается 6, 7, м. Высота заполнения И = 0,56#.
Предохранительный самопритирающийся клапан КСШ-07-810 (рис. 5.54) состоит из корпуса /, закрытого колпачком 2. Внутри клапана размещен груз-крыльчатка 3, а в трубе, которой он присоединен к паропроводу, запрессовано седло 4, на грузе-крыльчатке размещен грибок 5, закрывающий выход пара из котла. Грибок прижимается к седлу за счет массы груза-крыльчатки, которая имеет три дугообразные лопатки. При повышении установленного в котле давления пара грибок с грузом поднимается, давление пара распространяется на всю площадь груза и дно клапана, обеспечивая их подъем, затем пар уходит через отверстие в колпачке. Наличие лопаток создает крутящий момент, и груз-крыльчатка начинает вращаться. После выпуска излишнего пара грибок благодаря вращению садится в новое положение и одновременно притирается. Для проверки работоспособности клапана на нем имеются рычаг 7 и ручка 8. Для звуковой индикации срабатывания клапана на нем имеется сигнальный свисток 6.
Рис. 5.53.
Трубы от предохранительных клапанов обычно выводят за пределы котельной, и они имеют устройства для отвода воды. Площадь сечения трубы составляет не менее двойной площади сечения предохранительного клапана.
На питательном трубопроводе к паровому котлу устанавливают обратный клапан и запорное устройство (рис. 5.55).
Для контроля параметров, наблюдение за которыми необходимо при эксплуатации котельной, предусматривают установку показывающих приборов: для контроля параметров, изменение которых может привести к аварийному состоянию оборудования, - сигнализирующих показывающих приборов, а для конт-
Рис. 5.54
роля параметров, учет которых необходим для анализа работы оборудования или хозяйственных расчетов, - регистрирующих или суммирующих приборов.
Для котлов с давлением пара свыше 0,17 МПа и производительностью менее 4 т/ч устанавливают показывающие приборы для измерения:
- а) температуры и давления питательной воды в общей магистрали перед котлами;
- б) давления пара и уровня воды в барабане;
- в) давления воздуха под решеткой или перед горелкой;
- г) разрежения в топке;
- д) давления жидкого и газообразного топлива перед горелками.
Рис. 5.55. Запорный вентиль (1) и обратный клапан (2)
Для котлов с давлением пара свыше 0,17 МПа и производительностью от 4 до 30 т/ч устанавливают показывающие приборы для измерения:
- а) температуры пара за пароперегревателем до главной паровой задвижки;
- в) температуры уходящих газов;
- д) давления пара в барабане (для котлов производительностью более 10 т/ч указанный прибор должен быть регистрирующим);
- е) давления перегретого пара до главной паровой задвижки;
- л) разрежения в топке;
- н) расхода пара в общей паропроводе от котлов (самопишущий прибор);
- о) содержания кислорода в уходящих газах (переносный газоанализатор);
- п) уровня воды в барабане котла.
При расстоянии от площадки, с которой ведется наблюдение за уровнем воды, до оси барабана более 6 м или при плохой видимости водоуказательных приборов на барабане устанавливают два сниженных указателя уровня, при этом один из указателей является регистрирующим.
Для котлов с давлением пара свыше 0,17 МПа и производительностью более 30 т/ч устанавливают показывающие приборы для измерения:
- а) температуры пара за пароперегревателем до главной паровой задвижки (показывающий и регистрирующий);
- б) температуры питательной воды за экономайзером;
- в) температуры уходящих газов (показывающий и регистрирующий):
- г) температуры воздуха до и после воздухоподогревателя;
- д) давления пара в барабане;
- е) давления перегретого пара до главной паровой задвижки (показывающий и регистрирующий);
- ж) давления пара у мазутных форсунок;
- з) давления питательной воды на входе в экономайзер после регулирующего органа;
- и) давления воздуха после дутьевого вентилятора;
- к) давления жидкого и газообразного топлива перед горелками за регулирующим органом;
- л) разрежения в топке;
- м) разрежения перед дымососом;
- н) расхода пара от котла (показывающий и регистрирующий);
- о) расхода жидкого и газообразного топлива на котел (суммирующие и регистрирующие);
- п) расхода питательной воды к котлу (показывающий и регистрирующий);
- р) содержания кислорода в уходящих газах (автоматический показывающий и регистрирующий газоанализатор);
- с) уровня воды в барабане котла.
При расстоянии от площадки, с которой ведут наблюдение за уровнем воды, до оси барабана более 6 м или при плохой видимости водоуказательных приборов на барабане котла устанавливают два сниженных указателя уровня, один из которых является регистрирующим.
Для котлов с давлением пара 0,17 МПа и ниже и водогрейных котлов с температурой воды 115 °С и ниже устанавливают следующие показывающие приборы для измерения:
- а) температуры воды в общем трубопроводе перед водогрейными котлами и на выходе из каждого котла (до запорной арматуры);
- б) давления пара в барабане парового котла;
- в) давления воздуха после дутьевого вентилятора:
- г) давления воздуха после регулирующего органа;
- д) разрежения в топке;
- е) разрежения за котлом;
- ж) давления газа перед горелками.
Для водогрейных котлов с температурой воды более 115 °С устанавливают показывающие приборы для измерения:
- а) температуры воды на входе в котел после запорной арматуры;
- б) температуры воды на выходе из котла до запорной арматуры;
- в) температуры воздуха до и после воздухоподогревателя;
- г) температуры уходящих газов (показывающий и регистрирующий);
- д) давления воды на входе в котел после запорной арматуры и на выходе из котла до запорной арматуры;
- е) давления воздуха после дутьевого вентилятора;
- ж) давления жидкого и газообразного топлива перед горелками после регулирующего органа;
- з) разрежения в топке;
- и) разрежения перед дымососом;
- к) расхода воды через котел (показывающий и регистрирующий);
- л) расхода жидкого и газообразного топлива для котлов производительностью от 30 МВт и более (суммирующие и регистрирующие);
- м) содержания кислорода в уходящих газах (для котлов производительностью до 20 МВт - переносный газоанализатор, для котлов большей производительности - автоматические показывающие и регистрирующие газоанализаторы);
- н) температуры жидкого топлива на входе в котельную;
- о) давления в подающих и обратных трубопроводах тепловых сетей (до и после грязевиков);
- п) давления воды в питательных магистралях;
- р) давления жидкого и газообразного топлива в магистралях перед котлами.
Кроме того, в котельной устанавливают регистрирующие приборы для измерения:
- а) температуры перегретого пара в общем паропроводе к потребителям;
- б) температуры воды в подающих трубопроводах систем теплоснабжения и горячего водоснабжения и в каждом обратном трубопроводе;
- в) температуры возвращаемого конденсата;
- г) давления пара в общем паропроводе к потребителю (при требовании потребителя);
- д) давления воды в каждом обратном трубопроводе системы теплоснабжения;
- е) давления и температуры газа в общем газопроводе котельной;
- ж) расхода воды в каждом падающем трубопроводе систем теплоснабжения и горячего водоснабжения (суммирующий);
- з) расхода пара к потребителю (суммирующий);
- и) расхода воды, поступающей на подпитку тепловой сети, при ее количестве 2 т/ч и более (суммирующий);
- к) расхода циркуляционной воды горячего водоснабжения (суммирующий);
- л) расхода возвращаемого конденсата (суммирующий);
- м) расхода газа в общем газопроводе котельной (суммирующий);
- н) расхода жидкого топлива в прямой и обратной магистралях (суммирующие).
Контроль и наблюдение за уровнем воды в паровом котле ведут с помощью водоуказательных приборов-водоуказательных стекол (рис. 5.56). Водоуказателъное стекло представляет собой стеклянную трубку, концы которой вставлены в головки кранов, соединенных с водяным и паровым пространством барабана. При расстоянии от площадки, с которой ведется наблюдение за уровнем воды, до оси барабана более 6 м или при плохой видимости водоуказательных приборов кроме установленных на барабане устанавливают сниженные указатели уровня (рис. 5.57). Эти указатели работают по принципу уравновешивания двух столбов воды в сообщающихся трубках с помощью специально окрашенной жидкости с плотностью, большей чем плотность воды.
Для измерения давления воды и пара на котлах устанавливают манометры. Манометр к котлу присоединяют с помощью изогнутой трубки в виде петли-сифона. В сифоне вследствие конденсации пара образуется водяной затвор, предохраняющий механизм прибора от теплового воздействия пара.
Манометр снабжается трехходовым краном с фланцем для присоединения контрольного прибора. На шкале манометра красной чертой отмечено максимально допустимое давление в данном котле, при превышении которого работа запрещена.
Рис. 5.56.
Для измерения температуры воды устанавливают термометры различных типов и конструкций.
Для измерения разрежения в топке и тяги за котлом устанавливают тягонапоромеры. Они, как правило, бывают жидкостными (рис. 5.58). Шкала тягонапоромера расположена вдоль наклонной трубки и с помощью винта может передвигаться для установки стрелки в нулевое положение против первоначального уровня жидкости. Заполняться прибор может подкрашенной водой или спиртом. На котле тягонапоромер устанавливают горизонтально с помощью уровня.
Для измерения расходов используют расходомеры различных видов.
Рис. 5.57.
/ - расширительный сосуд; 2 - соединительные трубки; 3, 6 - верхняя и нижняя водоуказательные колонки; 4 - конденсационный сосуд; 5 - дренажная трубка
Рис. 5.58. Жидкостный тягонапоромер ТНЖ
1 - шкала; 2 - наклонная стеклянная трубка; 3 - стеклянный сосуд; 4, 5 - штуцеры для подключения прибора; 6 - уровень; 7 - винт перемещения шкалы
Устанавливаемые для наблюдения за правильной работой и безопасной эксплуатацией котлов, условно делятся на две основные категории: показывающие и регистрирующие
показывая применяют тогда, когда допускаются периодические записи режима работы котла. Регистрирующие приборы применяются для постоянного определения параметров работы агрегата или за любой промежуток ча асу.
Все как показывая, так и регистрирующие контрольно-измерительные приборы устанавливаются на щитке управления котла, удобном для наблюдения за их показателями, определяющими режим работы котла
Контрольно-измерительные приборы служат для систематического контроля за такими величинами и параметрами котла:
температурой и давлением перегретого пара на выходе;
давлением пара в котле и температурой воды, питающей котел;
уровнем воды в котле;
количеством воды, поступающей в котел, и количеством пара, продукции;
разрежением в топке копта и перед димовсмоктувачем;
температурой и давлением воздуха до и после воздухоподогревом;
Для измерения избытка давления используются различной конструкции манометры, циферблат которых должно быть в вертикальной плоскости или с наклоном вперед до 30 °. На циферблате манометра наносят красную черту за давлением, соответствующий высшем допустимом рабочем давлении для конкретного котельного агрегата. Манометры должны проходить раз в 6 месяцев контрольную проверку, быть исправными и опломбированнымми.
Для чего вводится автоматическое управление котельными агрегатами?
Автоматическое управление котельным агрегатом вводится для регулирования тепловых процессов и поддержания заданных количественных и качественных показателей производственного процесса
Для выработки пара необходима соответствующая количество топлива, воды и воздуха, которые должны отвечать объема производства и меняться вместе с изменением потребления пара
Автоматика безопасности позволяет автоматически менять режим подачи топлива, воздуха и воды. При изменении режима работы или неисправной работе отдельных устройств котла автоматически отключается подача газа па альникв.
Основными элементами безопасности является предохранительные клапаны. Они автоматически срабатывают, если давление в котле повышается выше допустимый уровень
По принципу действия предохранительные клапаны бывают рычажно-грузовые, рычажно-пружинные и пружинные; по конструктивному исполнению - открытыми или закрытыми. Они устанавливаются на котле спаренной или одиночно снабжаются устройствами, которые защищают персонал от ожогов при их срабатывании, а также сигнальными устройствами для подачи сигнала при выходе пари.
Автоматикой предусмотрены специальные пусковые приборы для безопасного розжига котлов, которые допускают подачу газа в газопровод только при наличии в топке пламени перед рабочими горелками, а краны пе еред горелками и на сбросе в атмосферу, закрыт.
Автоматика безопасности осуществляет контроль за процессом горения и нагрев воды в котле. В случае нарушения нормальной работы котла и его параметров, контролирующие приборы действуют на предохранительную систему и откл. Люча подачу газа к котлуа.
Перед пуском котельных агрегатов в работу, приборы автоматики должны быть проверенными и отрегулированными соответствии с заданным режимом работы
Что относится к арматуре котельных установок?
соответствии с требованиями безопасности на всех котлах паропроизводительностью 2 т / ч и выше устанавливается арматура, к которой относятся указатели уровня воды, которые контролируют уровень воды. Указатели уровня воды присоединяют ься к котлу с помощью верхней и нижней трубы, которые включены в паровой и водяной простыер.
На водоуказательных приборов устанавливается указатель с надписью"Нижний уровень воды"Он должен быть на 50 мм ниже нормального уровня и не менее, чем на 25 мм выше нижней видимой. Кромки стекла
Указатель"Верхний уровень воды"устанавливается на 50 мм выше нормального уровня в котле и не менее, чем на 25 мм ниже верхней видимой кромки стекла
Кроме приведенного, на котлах устанавливают автоматические звуковые и световые сигнализаторы верхнего и нижнего уровня воды, а также приборы безопасности, которые автоматически прекращают подачу тепла в котел при низ ькому или высоком уровне воды или при высоком давлении пар.
Современную теплоэнергетику невозможно представить без высокоточных средств измерения. Технологический процесс на энергетических объектах должен постоянно контролироваться с помощью датчиков или преобразователей, которые не только пассивно снимают информацию, но и позволяют производить автоматическую регулировку и защитное отключение при нарушении нормального режима.
Типы КИПиА в котельной
Из общего названия и сказанного выше можно сделать вывод, что для безаварийной работы газового оборудования необходимы следующие комплексы:
- измерительные;
- регулировочные;
- защитные.
Эксплуатация водогрейных и энергетических установок без приборов защит запрещена, поскольку при нестандартных ситуациях и поломках угроза жизни людей и целостности механизмов повышается многократно. Перед растопкой дежурный персонал организует проверку действие защит на останов котла. Введение этого пункта в ПТЭ помогло серьезно снизить негативные последствия аварий.
Особенности работы КИПиА котельного оборудования
Для сетевых и газового трубопроводов предусматриваются как дистанционные цифровые комплексы, так и механические приборы по месту. Это позволяет обслуживающему персоналу контролировать состояние среды во время обхода котельной или при потере напряжения. Действие защит распространяется чаще всего на топливоподачу, для исключения взрыва при нарушениях режима горения в котлах.
Обслуживание КИПиА в котельных
Для правильной работы контролирующих устройств на объектах теплоэнергетики формируют специальный цех или подразделение. Эта служба выполняет следующие функции:
- ежедневный контроль правильности показаний,
- проверка устройств защиты;
- ремонт и замена вышедших из строя приборов;
- периодическая поверка устройств измерения.
Ведение режима котельного агрегата невозможно без постоянно контроля со стороны оператора котельной. Несколько обходов в смену помогают держать такое измерительное оборудование в исправности.
Приборы КИПиА для котельных
Основными измерительными устройствами в газовых котельных являются:
- Манометры. Необходимы для контроля давления в трубопроводах, без них эксплуатация зачастую невозможна. По ним происходит регулировка процесса горения в водогрейных и энергетических котлах, посредством измерения давлений природного газа и воздуха.
- Термопары. Теплоноситель должен отпускаться в город с определенной температурой. Для контроля за ней, а значит и за режимом работы котельной устанавливают несколько термических преобразователей.
- Расходомеры. Экономические характеристики производства тепловой и электрической энергии связаны с расходами рабочей среды и топлива. Для их измерения применяются цифровые пишущие устройства.
Слесарь КИПиА газовых котельных
В современном производстве все параметры, получаемые от измерительных приборов, аккумулируются на пункте. Компьютерные системы на нем позволяют обратиться к этой информации, вплоть до определенного периода. Такой порядок полезен для анализа.
В обязанности дежурного слесаря входят общие пункты:
- обеспечение исправности устройств контроля и защиты;
- периодическая проверка измерительных приборов;
- техническое обслуживание КИПиА в котельной;
- аккумулирование и предоставления целостной информации по параметрам производственного процесса.
Оперативный персонал посменно осуществляет обеспечение нормальной эксплуатации измерительных комплексов на энергетических объектах и тепловых сетях. Также он контролирует систему сбора информации, чтобы не допустить ее сбоев.
Контрольно-измерительные приборы (КИП) — приборы для измерения давления, температуры, расхода различных сред, уровня жид костей и состава газов, а также приборы безопасности, установленные в котельной.
Измерительный прибор — техническое средство измерения, обеспечивающее выработку сигнала измерительной информации в удобной для наблюдателя форме.
Различают показывающие и самопишущие индикаторные приборы. Приборы характеризуют диапазоном, чувствительностью и погрешностью измерений.
Приборы для измерения давления. Давление измеряют манометрами, тягонапомерами (малые давления и разряжения), барометрами и анероидами (атмосферное давление). Измерения производят с использованием явления деформации упругих элементов, изменения уровней жидкости, на которую воздействует давление и др.
Манометры и тягонапоромеры деформационного типа содержат упругий элемент (гнутые полые пружины или плоские мембраны или мембранные коробки), перемещающиеся под действием давления среды, передающегося от измерительного зонда во внутреннюю полость элемента через штуцер. Перемещение упругого элемента передается через систему тяг, рычагов и зубчатых зацеплений стрелке, фиксирующей на шкале измеряемую величину. К трубопроводам воды манометры присоединяют посредством прямого штуцера, а к паропроводам посредством изогнутой сифонной трубки (конденсатора). Между сифонной трубкой и манометром устанавливают трехходовой кран, позволяющей сообщать манометр с атмосферой (стрелка покажет ноль) и продуть сифонную трубку.
Жидкостные манометры изготавливают в виде прозрачных (стеклянных) трубок, частично заполненных жидкостью (подкрашенным спиртом) и соединенных с источниками давлений (сосуд-атмосфера). Трубки могут устанавливать вертикально (U-образный манометр) или наклонно (микроманометр). О величине давления судят по перемещению уровней жидкости в трубках.
Приборы для измерения температуры. Измерение температуры осуществляют с помощью жидкостных, термоэлектрических термометров, оптических пирометров, термометров сопротивления и др.
В жидкостных термометрах под действием теплового потока происходит расширение (сжатие) нагреваемой (охлаждаемой) жидкости внутри запаянной стеклянной трубки. Чаще всего в качестве заполняющей жидкости используют: ртуть от -35 до +600 0 С и спирт от -80 до +60 0 С. Термоэлектрические термометры (термопары) выполняют в виде сваренных между собой с одного конца электродов (проволок) из разнородных материалов помещенных в металлический корпус и изолированных от него. При нагревании (охлаждении) на стыке термоэлектродов (в спае) возникает электродвижущая сила (ЭДС) и на свободных концах появляется разность потенциалов — напряжение, которое измеряют вторичным прибором. В зависимости от уровня измеряемых температур применяют термопары: платинородий — платиновые (ПП) — от -20 до +1300 0 С, хромель-алюмелевые (ХА) — от -50 до +1000 0 С, хромель-копелевые (ХК) — от -50 до +600 0 С и медь — константановые (МК) — от -200 до +200 0 С.
Принцип действия оптических пирометров основан на сопоставлении светимости измеряемого объекта (например, факела горящего топлива) со светимостью нити, нагреваемой от источника тока. Их применяют для измерения высоких температур (до 6000 0 С).
Термометр сопротивления работает на принципе измерения электрического сопротивления чувствительного элемента (тонкой проволоки намотанной на каркас или полупроводникового стрежня) под действием теплового потока. В качестве проволочных термометров сопротивления применяют платиновые (от -200 до +75 0 С) и медные (от -50 до +180 0 С); в полупроводниковых термометрах (терморезисторах) используют медно-марганцевые (от -70 до +120 0 С) и кобальт — марганцевые (от -70 до +180 0 С) чувствительные элементы.
Приборы для измерения расхода. Измерение расхода жидкости или газа в котельной осуществляют или дроссельными или суммирующими приборами.
Дроссельный расходомер с переменным перепадом давления состоит из диафрагмы, представляющей собой тонкий диск (шайбу) с отверстием цилиндрической формы, центр которого совпадает с центром сечения трубопровода, прибора измеряющего перепад давлений и соединительных трубок.
Суммирующий прибор определяет расход среды по частоте вращения установленного в корпусе или рабочего колеса или ротора.
Приборы для измерения уровня жидкости. Водоуказательные приборы (стекла) предназначены для постоянного наблюдения за положением уровня воды в верхнем барабане котельного агрегата.
Для этой цели на последнем устанавливают не менее двух водоуказательных приборов прямого действия с плоскими, гладкими или рифлеными стеклами. При высоте котельного агрегата более 6 м устанавливают также сниженные дистанционные указатели уровня воды.
Приборы безопасности — у стройства автоматически прекращающие подачу топлива к горелкам при снижении уровня воды ниже допустимого. Кроме того паровые и водогрейные котельные агрегаты, работающие на газообразном топливе, при подаче воздуха в горелки от дутьевых вентиляторов оборудуют устройствами, автоматически прекращающими подачу газа в горелки при падении давления воздуха ниже допустимого.
Post Views: 334
