АВТОМАТИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

Общие требования к системам автоматики безопасности, регулирования, контроля и управления оборудованием котельных

АВТОМАТИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

Современные котельные требуют установки автоматических систем, которые контролируют, регулируют и управляют процессами, а также сообщают об аварийных ситуациях. Проект автоматизации опирается на СП 89.13330.2016 «Котельные установки», отдельные требования места эксплуатации, рекомендации изготовителя и строительные нормы.

Управляется вся автоматика с щитов, которые могут быть центральными, групповыми или местными. Их нельзя размещать под душевыми и туалетами, трубопроводами, по которыми текут агрессивные вещества, а также под вентиляционными камерами, подающими горячий воздух.

Защитные устройства для паровых котлов на жидком/газообразном топливе прекращают подачу топлива, когда:

  1. понижается или повышается давление газа перед горелками;
  2. понижается или повышается давление жидкого топлива перед горелками, кроме ротационных горелок;
  3. уменьшается разрежение в топке;
  4. понижается давление воздуха перед горелками с принудительной его подачей;
  5. гаснут факелы тех горелок, которые не должны быть погашены при работе котла;
  6. повышается давление в автоматизированных котельных, которые работают без присутствия специалистов;
  7. понижается или повышается уровень воды в барабане;
  8. исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Защитные устройства для водогрейных котлов на жидком/газообразном топливе прекращают подачу топлива, когда:

  1. понижается или повышается давление газа перед горелками;
  2. понижается или повышается давление жидкого топлива перед горелками, кроме ротационных горелок;
  3. уменьшается разрежение в топке;
  4. понижается давление воздуха перед горелками с принудительной его подачей;
  5. гаснут факелы тех горелок, которые не должны быть погашены при работе котла;
  6. понижается или повышается давление воды на выходе из устройства;
  7. исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Для котлов с максимальной температурой воды 115°С понижение давления воды и уменьшение её уровня не являются поводом для превращения подачи топлива к горелкам.

Защитные устройства для паровых котлов на твёрдом топливе прекращают подачу топлива, когда:

  1. понижается давление за дутьевыми вентиляторами;
  2. уменьшается разрежение в топке;
  3. гаснет факел;
  4. понижается или повышается уровень воды в барабане;
  5. исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Защитные устройства для паровых котлов с механизированными слоевыми топками на твёрдом топливе прекращают подачу топлива, когда:

  1. понижается давление под решёткой;
  2. уменьшается разрежение в топке;
  3. понижается или повышается уровень воды в барабане;
  4. исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Защитные устройства для водогрейных котлов с механизированными слоевыми и с камерными топками на твёрдом топливе прекращают подачу топлива, когда:

  1. повышается температура воды на выходе из котла;
  2. повышается или понижается давление воды на выходе из котла;
  3. уменьшается разрежение в топке;
  4. снижается расход воды;
  5. понижается давление воздуха за дутьевыми вентиляторами или под решёткой.

Для котлов с максимальной температурой воды 115°С понижение давления воды и уменьшение её уровня не являются поводом для превращения подачи топлива к горелкам.

Необходимость в дополнительном оборудовании выясняется индивидуально, в зависимости от параметра котла. Например, многие производители конкретно указывают на защитные требования, которые необходимо выполнить для безопасной эксплуатации оборудования.

Подогреватели высокого давления (ПВД) должны автоматически отключаться, если уровень конденсата в корпусе подогревателя поднимается выше разрешённой отметки.

Системы пылеприготовления должны располагать следующими защитными функциями:

  1. при повышении температуры сушильного агента — подача воды в шахту;
  2. при повышении температуры пылегазовой или пылевоздушной смеси за мельницей — прекращение подачи сушильного агента;
  3. при прекращении подачи топлива из-за аварии — включение вибраторов;
  4. при понижении давления в коробе — открытие клапанов присадки воздуха.

Насосы серной кислоты в водоподготовительных установках автоматически отключаются понижении рН воды.

То, на сколько сильно параметры должны нарушиться для срабатывания защиты, определяют производители защитного оборудования. Всё есть в инструкциях.

Сигнализация — это звуковые и световые сигналы, которые выводятся на диспетчерский пульт. Причины срабатывания сигнализации в котельных установках без постоянно присутствующего обслуживающего персонала следующие:

  • какое-либо оборудование неисправно;
  • сработал быстродействуюий запорный клапан топливоснабжения;
  • уровень загазованности котельной, работающий на газе, достиг 10% от минимума воспламеняемости природного газа.

В котельных с присутствующим обслуживающим персоналом сигнализация срабатывает в таких случаях:

  • сработала защита, котёл отключился;
  • снизились давление или температура в трубопроводе с жидким топливом;
  • снизилось или повысилось давление газа;
  • снизилось или повысилось давление воды в обратном трубопроводе;
  • снизилось давление воды в питательных магистралях;
  • повысился или понизился уровень воды в любых баках, в том числе деаэраторах, конденсатных, питательных и т. д.;
  • повысилась температура жидких присадок в резервуарах;
  • повысился или понизился уровень жидкого топлива в резервуарах;
  • сломались какие-либо установки, подающие в котлы жидкое топливо;
  • повысилась температура подшипников электродвигателей;
  • наблюдается разрежение в деаэраторе;
  • снизилась величина рН в обрабатываемой воде.

Автоматическое управление процессами горения может быть только в котлах со слоевыми механизированными и с камерными топками, которые работают на жидком, твёрдом и газообразном топливе.

Но есть ряд случаев, когда автоматическая подача и управление сжиганием топлива не предусмотрено или может не использоваться. Например, паровые котлы с давлением пара до 1,7 кгс/см2 можно подпитывать вручную.

Пылеприготовительные установки должны иметь автоматизированные регуляторы, которые:

  • загружают топливо в мельницы;
  • разрежают перед мельницей сушильный агент;
  • управляют температурой пылевоздушной смеси за мельницей.

В моделях с прямым вдуванием пыли в топку должен быть установлен регулятор расхода первичного воздуха, а также регулятор температуры смеси за мельницы — кроме антрацитового топлива.

В трубопроводах должны иметься автоматические поддерживатели давления.

В деаэратторах должны быть регуляторы уровней давления пара и воды. Несколько деаэраторов должны быть объединены единой автоматической системой. В вакуумных моделях также должно стоять устройство, которое будет поддерживать температуру воды на заданном уровне.

Подача воды из деаэраторов в аккумуляторные баки обычно не регулируется, но промежуточные баки должны быть оснащены регулятором уровня воды.

Так же и редукционные установки должны иметь автоматические регуляторы давления или давления и температуры, если речь идёт о редукционно-охладительных установках.

Охладительным достаточно приборов, которые будут контролировать температуру пара. Подогреватели необходимо оснащать регуляторами уровня конденсата.

Также в каждой котельной должна стоять автоматика, которая будет отслеживать и поддерживать предустановленную температуру поступающей и обратной воды.

В водоподготовительных установках автоматически регулируются следующие параметры:

  • уровень воды в баках — как осветлённой, так и декарбонизированной;
  • температура подогрева исходной воды;
  • расход реагентов, при этом автоматического их пополнения может не быть.

Расход реагентов автоматизируется при установке фильтров, которые в диаметре превышают 2 000 мм.

Показывающая аппаратура помогает контролировать параметры, отслеживать которые нужно для грамотной эксплуатации котельной. Сигнализирующая показывающая аппаратура нужна для того, чтобы фиксировать гипотетически аварийные ситуации и сообщать о них оператору. И наконец, регистрирующая и суммирующая аппаратура используется для составления хозрасчётов и анализа.

Какие измерительные приборы нужны для паровых котлов с давлением более 1,7 кгс/см2 и производительностью менее 4 т/ч:

  1. для измерения давления и температуры питательной воды в общей магистрали;
  2. для оценки давления и уровня воды в барабане;
  3. воздуха под решёткой и перед горелкой;
  4. давления топлива перед горелкой — газообразного и жидкого;
  5. разрежения в топке.

Какие измерительные приборы нужны для паровых котлов с давлением более 1,7 кгс/см2 и производительностью от 4 до 30 т/ч:

  1. для измерения температуры воды за экономайзером;
  2. для оценки температуры пара от пароперегревателя до паровой задвижки;
  3. температуры уходящих газов;
  4. давления пара в барабане;
  5. температуры воздуха до и после воздухоподогревателя;
  6. давления пара до паровой задвижки;
  7. давления пара у мазутных форсунок;
  8. давления питательной воды на входе в экономайзер;
  9. давления топлива перед горелками — жидкого и газообразного;
  10. разрежения в топке и перед дымососом;
  11. расхода пара, для чего используется прибор-самописец;
  12. содержания кислорода в уходящих газах, для чего используется газовый анализатор;
  13. уровня воды в барабане котла;
  14. давления воздуха после дутьевого вентилятора.

Какие измерительные приборы нужны для паровых котлов с давлением более 1,7 кгс/см2 и производительностью свыше 30 т/ч:

  1. для измерения температуры за пароперегревателем до главной паровой задвижки;
  2. для оценки температуры питательной воды за экономайзером, а также её давления на входе;
  3. температуры воздуха до и после воздухоподогревателя;
  4. температуры уходящих газов;
  5. давления пара в барабане и перегретого пара перед главной паровой задвижкой;
  6. температуры пылевоздушной смеси перед горелками, если пыль переносится горячим воздухом;
  7. давления пара у форсунок;
  8. давления топлива перед горелками — жидкого и газообразного;
  9. разрежения в топке и перед дымососом;
  10. давления воздуха после регулирующего органа и дутьевого вентилятора, а также перед пневмозабрасывателем и горелками;
  11. расхода пара, расхода топлива и питательной воды;
  12. содержания кислорода в уходящих газах — измеряется газоанализатором;
  13. уровня воды в барабане.

Какие измерительные приборы нужны для паровых котлов с давлением 1,7 кгс/см2 и водогрейных котлов с температурой воды 115°С:

  1. для измерения температуры воды в общем трубопроводе и на выходе из каждого котла отдельно;
  2. для оценки давления воздуха после вентилятора и после регулирующего прибора;
  3. разрежения за котлом и в топке;
  4. давления газа непосредственно перед горелками;
  5. давления пара в барабане котла.

Какие измерительные приборы нужны для водогрейных котлов с температурой воды свыше 115°С:

  1. для измерения температуры/давления воды после запорной арматуры на входе и воды на выходе до запорной арматуры;
  2. температуры воздуха до и после воздухоподогревателя;
  3. давления воздуха после дутьевого вентилятора и всех регулирующих приборов;
  4. давления топлива перед горелками и после регулирующего прибора — жидкого и газообразного;
  5. разрежения в топке и перед дымососом;
  6. расходы воды и топлива;
  7. количества кислорода в уходящих газах — подсчёт ведётся с помощью газоанализаторов.

Системы пылеприготовления должны иметь следующие измерительные приборы:

  1. для оценки температуры воздуха перед подсушивающим аппаратом и мельницей, а также после них;
  2. для измерения температуры пыли в бункере, кроме котлов, работающих на антраците;
  3. сопротивления среднеходных и барабанных шаровых мельниц.

Также котельную установку в обязательном порядке нужно оснастить приборами, которые будут измерять температуру воды обратной и прямой, а также в питательной в магистралях перед котлами, температуру конденсата и жидкого топлива, давления воды и топлива.

Деаэрационные установки должны иметь следующие измерительные приборы:

  1. для оценки уровня и температуры деаэрированной воды в баках;
  2. для измерения температуры воды в деаэраторе;
  3. давления пара в деаэраторах — причём как повышенного, так и атмосферного давления;
  4. разрежения в деаэраторах, работающих по вакуумной технологии.

Насосные установки должны иметь следующие измерительные приборы:

  1. для оценки давления жидкого топлива, присадок и воды в патрубках напорных и всасывающих;
  2. для измерения давления пара после питательных насосов, если в системе используется отработанный пар;
  3. давления пара перед питательными насосами.

Установки для подогрева воды должны иметь следующие измерительные приборы:

  1. для измерения температуры конденсата, греющей воды и нагреваемой среды;
  2. оценки давления пара к подогревателям и давление нагреваемой среды.

Водоподготовительные установки — кроме тех, которые были перечислены в списках выше, — должны иметь следующие измерительные приборы:

  1. для измерения давления воды — устанавливаются до и после каждого фильтра;
  2. для измерения расходы воды, которая поступает к ионитным фильтрам, на взрыхление фильтров, водоподготовку, к осветлительным фильтрам, а также к эжекторам приготовления регенерационного раствора;
  3. уровня воды в баках, уже декарбонизированной и осветлённой.

Установки приёма и ввода жидких присадок — за исключением перечисленных выше агрегатов — должны иметь следующие измерительные приборы:

  1. для измерения температуры топлива в баках, а также давления топлива до и после фильтров;
  2. для оценки уровня топлива в приёмной ёмкости и резервуарах.

Установки приёма и ввода жидких присадок — за исключением перечисленных выше агрегатов — должны иметь прибор, который измеряет температуру присадок в резервуарах.

Редукционные, редукционно-охладительные и охладительные установки должны иметь следующие измерительные приборы:

  1. для измерения температуры перегретого и охлаждённого пара;
  2. давления пара в паропроводе;
  3. давления редуцированного пара.

Система пневмозолошлакоудаления должны иметь следующие измерительные приборы:

  1. для измерения давления пара, подведённого к вакуумной эжекционной установке;
  2. разрежения в воздухопроводе между вакуумной установкой и осадительной камерой, а также на выходе из вакуумной установки.

Капитальный ремонт котельных: как и когда проводить

Правильная эксплуатация и своевременный ремонт котельных установок — залог долгой и надёжной службы оборудования. Помимо регулярного техобслуживания, которое проводится ежегодно, существуют ещё несколько видов ремонта, которые различаются в зависимости от целей и используемых средств.

Монтаж автономных котельных

Именно автономные котельные сегодня считаются наиболее рациональным и оптимальным решением, позволяющим обеспечить теплом и горячим водоснабжением производственные, административные, социальные объекты. Автономные котельные располагают достоинствами, которых нет у централизованных систем, и вместе с тем — они лишены присущих им недостатков.

Крышная котельная многоэтажного дома

Здесь Вы можете ознакомиться с предложением от компании «Альянстепло», узнать что такое котельная на крыше дома, зачем она нужна и какие ее преимущества, а также ознакомиться с часто задаваемыми вопросами о ней.

Уголь

Уголь — это вид топлива, полезное ископаемое, которое состоит из частиц растений и битумных масс, застывших при особых условиях.

Уголь используется в качестве топлива очень давно, более того, именно уголь был одним из первых видов топлива, которые человек научился использовать в своих целях.

Благодаря этому ископаемому произошла промышленная революция, подтолкнувшая человечество к научно-техническому прогрессу.

Выбросы от котельной – как избежать загрязнения окружающей среды

Котельные установки и ТЭЦ сегодня — обязательный элемент инфраструктуры современного населённого пункта: они обеспечивают теплом и горячей водой жилые и социальные помещения, административные и бытовые постройки, поддерживают производства и промышленные предприятия. Но и у котельных, и у ТЭЦ есть один существенный недостаток: вредные выбросы, продукты сгорания топлива, которые выводятся в окружающую среду.

Источник: https://www.kotel-modul.ru/boiler/autom/obshchie-trebovaniya-k-sistemam-avtomatiki-bezopasnosti-regulirovaniya-kontrolya-i-upravleniya-oborudovaniem-kotelnykh

Безопасность: автоматика для газовых котлов

АВТОМАТИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

Блок Газовщика

Отопительные котлы, работающие на газе, – это устройства, отличающиеся повышенными свойствами опасности. Если такое устройство неправильно эксплуатируется, то это может стать причиной таких неприятностей, как:

  • стихийное возгорание, влекущее за собой пожар;
  • люди могут отравиться угарным газом;
  • может произойти газовое отравление из-за утечки;
  • также может произойти взрыв.

Для предупреждения таких опасных ситуаций, которые могут повлечь за собой человеческие жертвы, все процессы, которые проходят в отопительных котлах, ставятся под контроль автоматики. Автоматика для газовых котлов осуществляет неусыпный контроль над тем, чтобы все системы работали четко и налажено.

Все установки, который обеспечивают теплом дома и помещения и работают при этом на природном газе, сертифицируются только в том случае, если имеют высокий класс безопасности, а это достигается только за счет того, что используется автоматика для газовых котлов отопления.

Что такое автоматика для газового котла

После того, как происходит запуск газового котла, контроль над его работой возлагается на специализированное устройство, которое начинает действовать в рамках заложенной в него программы.

Одним из главных пунктов применения автоматики у газовых котлов является обеспечение безопасной работы устройства.

А также все модели автоматически регулируют поддержание необходимого и заданного заранее режима температуры тепла в помещениях.

По своим функциональным возможностям автоматика на котлы газовые делится следующим образом:

  • устройства, которые энергозависимые;
  • устройства, в которых энергозависимыми являются приборы контроля.

В первом типе используются модели, которые требуют электрической энергии, они имеют довольно простую конструкцию и работают по принципу остаточности.

От датчика, который контролирует температуру, называемого еще термодатчик, поступает импульсный сигнал, а клапан, работающий по электромагнитному принципу, следуя указаниям такого сигнала, закрывается и открывается, тем самым либо прерывая подачу газа, либо, наоборот, ее провоцируя.

Ко второму типу относятся энергозависимые устройства, работающие, исходя из свойств физически применяемого вещества, того, которое циркулирует внутри контура самого прибора.

Когда вещество нагревается, оно, расширяясь, создает внутри самого агрегата давление, которое повышается. А также, под влиянием повышенного давления, приходит в действие сам котел, который работает на газе. Когда понижается температура, соответственно, происходит сжимание, и цепочка работает в обратном действии.

Какой принцип действия у автоматики

Если взять к рассмотрению, по какому принципу работает система безопасности прибора, то из этого будет сделан однозначный вывод – основные моменты всего устройства конструкции – это:

  • предохранительный клапан;
  • основной клапан.

Именно они ответственны за то, что прекращается подача газа в рабочую камеру. Они же и открывают доступ топлива. На этом принципе выстроена вся автоматика для газовых котлов.

Разница же наблюдается только в том, что есть наличие функций, идущих, как дополнительные в работе приборов, которые снабжены автоматической регулировкой.

То есть само устройство работает за счет того, что взаимодействуют оба клапана.

В основном, все системы функционируют по следующей схеме:

  • Регулятор ставится в положение, необходимое для того, чтобы начался набор температуры для отапливания помещения.
  • На датчик подается сигнал, что система заработала.
  • Отсечной и моделирующий клапаны начинают регулировать величину потока топлива. Как следствие, устанавливается та интенсивность, с которой нагревается котел.

Для того чтобы понимать, как происходят все эти внутренние процессы, необходимо рассмотреть саму конструкцию устройства автоматики для газовых котлов.

На этом пункте лучше остановиться детально, потому что тогда вопрос о том, какой котел выбрать для домашнего отопления на газе, будет более понятен. А также можно будет приобрести самую эффективную модель с высоким порогом безопасности.

Конструкция автоматики

Всю внутреннюю оснащенность автоматики для газовых котлов, которая применяется при монтировании отопительной системы, можно разделить на категории, их всего две:

  • первая категория – это те приборы, которые обеспечивают безопасную и верную работу всего оборудования котла;
  • вторая категория – это те устройства, которые могут значительно повысить комфорт при пользовании котлом.

Автоматика безопасности газовых котлов состоит из следующих элементов:

  • тот модуль, который обеспечивает контроль над пламенем. Он состоит из термопары и газового клапана, работающего, как электромагнитный, и перекрывающего подачу топлива;
  • также там есть то устройство, которое защищает от перегрева систему и поддерживает необходимый температурный режим, такую задачу берет на себя термостат. Он самостоятельно, по необходимости, включает либо отключает котел, в те моменты, когда температура приближается к заданным пиковым отметкам;
  • тот датчик, который контролирует тягу. Этот прибор работает на основании колебаний, зависящих от того, как изменяется положение пластины биметаллической. Она, в свою очередь, соединяется с клапаном газовым, прекращающим подачу газа на горелку;
  • также есть клапан предохранительный, который может отвечать за сброс излишек теплоносителя (например, воздуха или воды) в контуре. Некоторые производители сразу же предусматривают элемент, помогающий сбрасывать излишки.

Устройства, которые входят в систему безопасности, поделены на следующие типы:

  • механические;
  • и работающие от источника питания.

Они работают либо под воздействием привода и контроллера, который ими управляет, либо координируются электронным способом.

Автоматика обеспечивает пользователю более комфортный функционал, который является дополнительным:

  • автоматический поджиг горелки;
  • модуляция интенсивности пламени;
  • самодиагностические функции.

Но таким функционалом не ограничивается внутренняя конструкция моделей.

В некоторых конструктивных особенностях моделей есть такие дополнения, как отправка данных и обработка их электронной системой на оснащённом контроллерами и микропроцессорами оборудовании. Дальше происходит следующая ситуация: на основании полученных данных сам контроллер начинает регулировку команд, которые приводят в действие приводы системы автомата.

Механическая автоматика газового котла тоже требует детального рассмотрения.

  • Газовый клапан полностью перекрыт, и установка отопительная находится в нерабочем состоянии.
  • Для того чтобы запустить газовый котел механический, выжимается шайба, обеспечивающая пуск топлива и открывающая клапан.
  • Клапан под воздействием шайбы открылся, и газ потек на запальник.
  • Осуществляется поджиг.
  • После этого начинается постепенный разогрев термопары.
  • На электрический запорный магнит подается такое напряжение, которое обеспечивает его открытое положение, для того чтобы доступ топлива не перекрывался.
  • Механический поворот шайбы регулирует нужную мощность устройства газового обогрева, и топливо в нужном объеме и с необходимым давлением подходит на саму горелку. Происходит возгорание топлива, и котельная установка начинает существовать в рабочем режиме.
  • И после этого этот процесс контролирует термостат.

Как устроена система безопасности

Устройство системы безопасности в автомате для газовых котлов – это необходимый атрибут, так как под ее контролем проходят все внутренние процессы.

Автоматически регулируются следующие моменты:

  • происходит регулировка давления газа;
  • если значения падают ниже установленного производителем или пользователем, то перекрывается доступ топлива. Это обеспечивается за счет того, что запорный механизм опускает клапан;
  • если работа модуля зависит от энергетических источников, то контроль над давлением осуществляется посредством реле, которое колеблется в зависимости от давления. Они состоят из некой мембраны, обеспеченной штоком. И когда давление стабилизируется, то мембраны принимают положение, помогающее разомкнуть контакты, обеспечивающие питание для отопительной установки. Но если давление приходит в норму, то контакты снова смыкаются, и установка работает;
  • обеспечение пламени в горелке. Если пламени нет, то термопара быстро остывает и производство необходимого тока прекращается. А заслонка, работающая на электромагнитном принципе, прекращает подачу топлива на саму горелку;
  • наличие необходимой тяги в том канале, который обеспечивает отвод дыма. Когда тяга уменьшается, то биметаллическая пластина от нагрева принимает другую форму. Та тяга, которая соединяла датчик и клапан, выводит из рабочего режима систему. Прекращается поступление топлива на горелку;
  • наличие термостата, который следит за колебаниями температуры самого теплоносителя, циркулирующего в контуре. Почти все, отвечающие современным требованиям системы, обеспечивающие безопасность, оснащены реле и датчиками, гарантирующими контроль присутствия теплоносителя внутри контура.

Но нужно понимать, что автоматике для газовых котлов нужны профилактические осмотры специалистов, потому что даже самая хорошая автоматика может выйти из строя по многим причинам. Но если ее периодически осматривает мастер, то система должна работать безотказно.

Какие функции выполняет автоматика для газовых котлов

Функционал, который обеспечивает автоматика для газовых котлов, довольно широк. Он простирается от простого пуска и контроля до регулирования температурного режима в разных помещениях на многих уровнях. Все зависит от выбранной модели. Следует ориентироваться на то, какие требования предъявляет покупатель к установке.

Что лучше выбрать: электронику или механику

В бюджетных моделях, конечно, используется более простая система механического контроля, а в продвинутых установках все основано на принципах электронного регулирования.

Но весь вопрос заключается в том, чтобы электронная система получала бесперебойное питание, иначе можно остаться с хорошей установкой, но без тепла. Поэтому такую задачу лучше решать специалисту.

Вывод

Конечно, только пользователь решит, что для него удобнее, но производители котлов советуют для начала пригласить инженера, дабы тот оценил объемы и рассчитал, какая установка необходима. Ведь порой нет смысла монтировать огромную дорогую отопительную систему, а иногда – это непременная необходимость.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5a5db5f45a104fa361709f12/5a74943b868b9d4cfaa107a3

Общие требования к системам автоматики безопасности, регулирования, контроля и управления оборудованием котельных — РосТепло Энциклопедия теплоснабжения

АВТОМАТИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

Материал из РосТепло Энциклопедия теплоснабжении

раздела[+] Модернизация и автоматизация котельных

Общие положения[править]

В проектах котельных должны предусматриваться защита оборудования (автоматика безопасности), автоматическое регулирование, контроль, сигнализация и управление технологическими процессами котельных.

При выполнении проекта автоматизации следует соблюдать требования СНиП II-35-76 [37], строительных норм и правил по производству и приемке работ по системам автоматизации и требования заводов—изготовителей оборудования; при этом следует принимать серийно изготовляемые средства автоматизации.

В зданиях и сооружениях котельных допускается предусматривать центральные, групповые или местные щиты управления.

Щиты управления не следует размещать под помещениями с мокрыми технологическими процессами, под душевыми, санитарными узлами, вентиляционными камерами с подогревом воздуха горячей водой, а также под трубопроводами агрессивных веществ (кислот, щелочей).

Защита оборудования[править]

Для паровых котлов, предназначенных для сжигания газообразного или жидкого топлива, независимо от давления пара и производительности следует предусматривать устройства, автоматически прекращающие подачу топлива к горелкам при:

а) повышении или понижении давления газообразного топлива перед горелками;

б) понижении давления жидкого топлива перед горелками, кроме котлов, оборудованных ротационными горелками;

в) уменьшении разрежения в топке;

г) понижение давления воздуха перед горелками для котлов, оборудованных горелками с принудительной подачей воздуха;

д) погасании факелов горелок, отключение которых при работе котла не допускается;

е) повышении давления пара при работе котельных без постоянного обслуживающего персонала;

ж) повышении или понижении уровня воды в барабане;

и) неисправности цепей защиты, включая исчезновение напряжения, только для котельных второй категории.

Для водогрейных котлов при сжигании газообразного или жидкого топлива следует предусматривать устройства, автоматически прекращающие подачу топлива к горелкам при:

а) повышении или понижении давления газообразного топлива перед горелками;

б) понижении давления жидкого топлива перед горелками, кроме котлов, оборудованных ротационными горелками;

в) понижении давления воздуха перед горелками для котлов, оборудованных горелками с принудительной подачей воздуха;

г) уменьшении разрежения в топке;

д) погасании факелов горелок, отключение которых при работе котла не допускается:

е) повышении температуры воды на выходе из котла;

ж) повышении или понижении давления воды на выходе из котла;

з) неисправности цепей защиты, включая исчезновение напряжения, только для котельных второй категории.

Примечание. Для котлов с температурой воды 115 С и ниже при понижении давления воды за котлом и уменьшении воды через котел автоматическое прекращение подачи топлива к горелкам не предусматривается.

Для паровых котлов при камерном сжигании твердого топлива следует предусматривать устройства, автоматически прекращающие подачу топлива к горелкам, при:

а) понижении давления воздуха за дутьевыми вентиляторами;

б) уменьшении разрежения в топке;

в) погасании факела;

г) повышении или понижении уровня воды в барабане;

д) неисправности цепей защиты, включая исчезновение напряжения, только для котельных второй категории.

Для паровых котлов с механизированными слоевыми топками для сжигания твердого топлива следует предусматривать устройства, автоматически отключающие тягодутьевые установки и механизмы, подающие топливо в топки при:

а) понижении давления воздуха под решеткой;

б) уменьшении разрежения в топке;

в) повышении или понижении уровня воды в барабане;

г) неисправности цепей защиты, включая исчезновение напряжения, только для котельных второй категория.

Для водогрейных котлов с механизированными слоевыми топками и с камерными топками для сжигания твердого топлива следует предусматривать устройства, автоматически отключающие тягодутьевые установки и механизмы, подающие топливо в топки при:

а) повышении температуры воды на выходе из котла;

б) повышении или понижении давления воды на выходе из котла;

в) уменьшении расхода воды;

г) уменьшении разрежения в топке;

д) понижении давления воздуха под решеткой или за дутьевыми вентиляторами.

Примечание. Для котлов с температурой воды 115 С и ниже при понижения давления воды за котлом и уменьшении расхода воды через котел автоматическое отключение тягодутьевых установок и механизмов, падающих топливо в топки, не предусматривается.

Необходимость дополнительных условий защиты устанавливается по данным заводов – изготовителей котлоагрегатов.

Для подогревателей высокого давления (ПВД) следует предусматривать автоматическое их отключение при аварийном повышении уровня конденсата в корпусе подогревателя.

Для системы пылеприготовления следует предусматривать автоматические устройства:

а) подачи воды в сушильную шахту при повышении температуры сушильного агента;

6) прекращения подачи сушильного агента при повышении температуры пылевоздушной или пылегазовой смеси за мельницей:

в) открывания клапанов присадки воздуха (холодного или воздуха после первой ступени воздухоподогревателя) при понижении давления в коробе первичного воздуха;

г) включения вибраторов при аварийном прекращении подачи топлива в мельницу.

В водоподготовительных установках при схемах с подключением должно предусматриваться автоматическое отключение насосов подачи серной кислоты при понижении величины рН обрабатываемое воды.

Пределы отклонений параметров от номинальных значений, при которых должна срабатывать защита, устанавливаются заводами — изготовителями технологического оборудования.

Сигнализация[править]

В котельных, работающих без постоянного обслуживающего персонала, на диспетчерский пункт должны выноситься сигналы (световые и звуковые):

неисправности оборудования, при этом в котельной фиксируется причина вызова;

сигнал срабатывания главного быстродействующего запорного клапана топливоснабжения котельной;

для котельных, работающих на газообразном топливе, при достижении загазованности помещения 10% от нижнего предела воспламеняемости природного газа.

В котельных с постоянным обслуживающим персоналом предусматривается светозвуковая сигнализация:

а) остановки котла (при срабатывании защиты);

б) причины срабатывания защиты;

в) понижения температуры и давления жидкого топлива в общем трубопроводе к котлам;

г) повышения или понижения давления газа;

д) понижения давления воды в каждой питательной магистрали (при постоянно работающих питательных насосах);

е) понижения или повышения давления воды в обратном трубопроводе тепловой сети;

ж) повышения или понижения уровня воды в баках (деаэраторных, аккумуляторных систем горячего водоснабжения, конденсатных, питательной, осветленной, декарбонизированной воды и т.п.), а также понижения уровня промывочной воды в баках;

и) повышения или понижения уровня жидкого топлива в резервуарах;

к) повышения температуры жидких присадок в резервуарах хранения;

л) неисправности оборудовании установок для снабжения котельных жидким топливом (при их эксплуатации без постоянного обслуживающего персонала);

м) повышения температуры подшипников электродвигателей и технологического оборудования при требовании заводов-изготовителей;

н) понижения величины рН в обрабатываемой воде (в схемах водоподготовки с подкислением);

о) понижения давления (разрежения) в деаэраторе.

Автоматическое регулирование[править]

Автоматическое регулирование процессов горения следует предусматривать для котлов с камерными топками для сжигания твердого, газообразного и жидкого топлива, а также для котлов со слоевыми механизированными топками, позволяющими автоматизировать их работу.

Автоматическое регулирование котельных, работающих без постоянного обслуживающего персонала, должно предусматривать автоматическую работу основного и вспомогательного оборудования котельной в зависимости от заданных параметров работы и с учетом автоматизации теплопотребляющих установок. Запуск котлов при аварийном их отключении должен производиться после устранения неисправностей вручную.

Примечание. Автоматизация процесса горения для работы котлов на аварийном топливе не предусматривается.

Для паровых котлов следует предусматривать автоматическое регулирование питания водой; при давлении пара до 1,7 кгс/см2 допускается ручное регулирование питания котла.

Для пылеприготовительных установок с бункером пыли следует предусматривать регуляторы:

загрузки мельницы топливом;

давления (разрежения) сушильного агента перед мельницей;

температуры пылевоздушной смеси за мельницей (для всех топлив, кроме антрацита).

При применении схемы пылеприготовления с прямым вдуванием пыли в топки котлов следует предусматривать регулятор расхода первичного воздуха, подаваемого в мельницы, и регулятор температуры пылевоздушной (пылегазовой) смеси за мельницей (для всех топлив, кроме антрацита).

В циркуляционных трубопроводах горячего водоснабжения и в трубопроводе перед сетевыми насосами следует предусматривать автоматическое поддержание давления.

Для деаэратора атмосферного и повышенного давления следует предусматривать автоматическою регулирование уровня воды и давления пара. При параллельном включении нескольких деаэраторов с одинаковым давлением пара следует предусматривать общие автоматические регуляторы.

Для вакуумных деаэраторов следует предусматривать автоматическое поддержание температуры деаэрированной воды.

При подаче воды из вакуумных деаэраторов непосредственно в баки-аккумуляторы горячего водоснабжения регулирование уровня воды в баках не предусматривается. Для промежуточных баков деаэрированной воды следует предусматривать автоматическое регулирование уровня воды в этих баках.

В деаэрационных установках систем теплоснабжения следует предусматривать автоматическое поддержание температуры воды, поступающей в деаэраторы.

Для редукционных установок следует предусматривать автоматическое регулирование давления, для редукционно-охладительных установок — давления и температуры, для охладительных установок — температуры пара.

Для пароводяных подогревателей необходимо предусматривать автоматическое регулирование уровня конденсата.

В котельной следует предусматривать автоматическое поддержание заданной температуры воды, поступающей в системы теплоснабжения и горячего водоснабжения, а также заданную температуру обратной воды, поступающей в котлы, если это предусмотрено инструкцией завода изготовителя.

Для котельных с водогрейными котлами, оборудованными толками, не предназначенными для автоматического регулирования процесса горения, автоматическое регулирование температуры воды допускается не предусматривать.

Для водоподготовительных установок следует предусматривать автоматическое регулирование:

  • температуры подогрева исходной воды (при установке осветлителей);
  • уровня в баках декарбонизированной и осветленной воды;
  • расхода реагентов (автоматическая подача нитратов не выполняется).

При установке фильтров диаметром 2000 мм и более допускается автоматизировать процесс их восстановления.

В проекте котельной следует предусматривать регуляторы давления газообразного топлива, температуры к давления жидкого топлива.

Контроль[править]

Для контроля параметров, наблюдение за которыми необходимо при эксплуатации котельной, следует предусматривать показывающие приборы; для контроля параметров, изменение которых может привести к аварийному состоянию оборудования, — сигнализирующие показывающие приборы, а для контроля параметров, учет которых необходим для анализа работы оборудования или хозяйственных расчетов, — регистрирующие или суммирующие приборы.

Для котлов с давлением пара свыше 1,7 кгс/см2 и производительностью менее 4 т/ч следует предусматривать 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.

Для котлов с давлением пара свыше 1,7 кгс/см2 и производительностью от 4 до 30 т/ч следует предусматривать показывающие приборы для измерения:

а) температуры пара за пароперегревателем до главной паровой задвижки;

б) температуры питательной воды за экономайзером;

в) температуры уходящих газов;

г) температуры воздуха до и после воздухоподогревателя;

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;

ж) давления пара у мазутных форсунок;

и) давления питательной воды на входе в экономайзер после регулирующего органа;

к) давления воздуха после дутьевого вентилятора, каждого регулирующего органа для котлов, имеющих зонное дутье, перед горелками за регулирующими органами и пневмозабрасывателями;

л) давления жидкого и газообразного топлива перед горелками за регулирующим органом;

м) разрежения в топке;

н) разрежения перед дымососом;

п) расхода пара в общей паропроводе от котлов (самопишущий прибор);

р) содержания кислорода в уходящих газах (переносный газоанализатор);

с) 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 следует дополнительно предусматривать два сниженных указателя уровня, одни из указателей должен быть регистрирующим.

Для котлов с давлением пара свыше 1,7 кгс/см2 и производительностью более 30 т/ч следует предусматривать 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) температуры пылевоздушной смеси в пылепроводах перед горелками при транспортировании пыли горячим воздухом;

е) давления пара в барабане;

ж) давления перегретого пара до главной паровой задвижки (показывающий и регистрирующий);

и) давления пара у мазутных форсунок;

к) давления питательной воды на входе в экономайзер после регулирующего органа;

л) давления воздуха после дутьевого вентилятора и каждого регулирующего органа для котлов, имеющих зонное дутье, перед горелками за регулирующими органами и пневмозабрасывателями;

м) давления жидкого и газообразного топлива перед горелками за регулирующим органом;

н) разрежения в топке;

п) разрежения перед дымососом;

р) расхода пара от котла (показывающий и регистрирующий);

с) расхода жидкого и газообразного топлива на котел (суммирующие и регистрирующие):

т) расхода питательной воды к котлу (показывающий и регистрирующий):

у) содержания кислорода в уходящих газах (автоматический показывающий и регистрирующий газоанализатор);

ф) уровня воды в барабане котла. При расстоянии от площадки, с которой ведете наблюдение за уровнем воды, до оси барабана более 6 м или при плохой видимости водоуказательных приборов на барабане котла следует дополнительно предусматривать два сниженных указателя уровня; один из указателей должен быть регистрирующим.

Для котлов с давлением пара 1,7 кгс/см2 и ниже и водогрейных котлов с температурой воды 115С и ниже следует предусматривать 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 группового 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 следует предусматривать показывающие приборы для измерения:

а) температуры воды на входе в котел после запорной арматуры (показывающий и регистрирующий только при требовании завода—изготовителя котла о поддержании постоянной температуры воды);

б) температуры воды на выходе из котла до запорной арматуры (показывающий и регистрирующий только при требовании завода — изготовителя котла о поддержании постоянной температуры воды);

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 и каждого регулирующего органа для котлов, имеющих зонное дутье, перед горелками за регулирующими органами и пневмозабрасывателем;

ж) давления жидкого и газообразного топлива перед горелками после регулирующего органа;

н) разрежения в топке;

к) разрежения перед дымососом;

л) расхода воды через котел (показывающий и регистрирующий);

м) расхода жидкого и газообразного топлива для котлов производительностью от 30 Гкал/ч и более (суммирующие и регистрирующие);

н) содержания кислорода в уходящих газах (для котлов производительностью до 20 Гкал/ч — переносный газоанализатор, для котлов большей производительности — автоматические показывающие и регистрирующие газоанализаторы).

Для систем пылеприготовления следует предусматривать показывающие приборы для измерения:

а) температуры воздуха перед мельницей или подсушивающим устройством;

б) температуры пылевоздушной смеси за мельницей;

в) температуры пыли в бункере (для всех топлив кроме антрацита);

г) сопротивления шаровых барабанных и среднеходных мельниц.

В проекте следует предусматривать показывающие приборы для измерения:

а) температуры прямой и обратной сетевой воды;

б) температуры воды в питательных магистралях перед котлами (только при установке ПВД);

в) температуры конденсата, возвращаемого в котельную (в каждом трубопроводе);

г) температуры жидкого топлива на входе в котельную;

д) давления в подающих и обратных трубопроводах тепловых сетей (до и после грязевиков);

е) давления воды в питательных магистралях;

ж) давления жидкого и газообразного топлива в магистралях перед котлами.

В проекте следует предусматривать 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);

л) 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).

Для деаэрационных установок необходимо предусматривать показывающие приборы для измерения:

а) температуры и уровня деаэрированной воды в баках;

б) температуры воды, поступающей в деаэратор;

в) давления пара в деаэраторах атмосферного и повышенного давления (показывающие и регистрирующие):

г) разрежения в вакуумных деаэраторах (показывающие и регистрирующие).

Для насосных установок следует предусматривать показывающие приборы для измерения:

а) давления воды жидкого топлива и жидких присадок во всасывающих патрубках (после запорной арматуры) и в напорных патрубках (до запорной арматуры) всех насосов;

б) давления пара перед паровыми питательными насосами;

в) давления пара после паровых питательных насосов (при использовании отработанного пара).

В установках для нагрева воды и мазута необходимо предусматривать показывающие приборы для измерения:

а) температуры нагреваемой среды и греющей воды до и после каждого подогревателя;

б) температуры конденсата после охладителей конденсата;

в) давления нагреваемой среды в общем трубопроводе до подогревателей и за каждым подогревателем;

г) давления пара к подогревателям.

Для водоподготовительных установок (кроме приборов, указанных выше для насосных установок и установок для нагрева воды и мазута) следует предусматривать показывающие приборы для измерения:

а) давления воды до и после каждого фильтра;

б) расхода воды, поступающей к каждому ионитному фильтру (при установке двух фильтров предусматривается общий расходомер на оба фильтра).

в) расхода воды, поступающей на водоподготовку (суммирующий);

г) расхода воды на взрыхление фильтров;

д) расхода воды после каждого осветлительного фильтра;

е) расхода воды, поступающей к каждому эжектору приготовления регенерационного раствора;

ж) уровня декарбонизированной и осветленной воды в баках.

Для установок снабжения котельных жидким топливом (кроме приборов, указанных выше для насосных установок и установок для нагрева воды и мазута) следует предусматривать показывающие приборы для измерения:

а) температуры топлива в баках;

б) давления топлива до и после фильтров;

в) уровня топлива в резервуарах и приемной емкости.

Для установок приема в ввода жидких присадок (кроме приборов, указанных выше для насосных установок и установок для нагрева воды и мазута) следует предусматривать показывающий прибор для измерении температуры присадок в резервуарах.

Для редукционных, редукционно-охладительных и охладительных установок следует предусматривать показывающие приборы для измерений:

а) температуры перегретого пара в подводящем паропроводе;

б) температуры охлажденного пара;

в) давления пара в подводящем паропроводе;

г) давления редуцированного пара.

Для системы пневмозолошлакоудаления следует предусматривать показывающие приборы для измерения:

а) давления пара к эжекционной вакуумной установке;

б) разрежения в воздухопроводе между осадительной камерой и вакуумной установкой;

в) разрежения на выходе из вакуумной установки до запорной арматуры.

Источник: https://www.rosteplo.ru/w/%D0%9E%D0%B1%D1%89%D0%B8%D0%B5_%D1%82%D1%80%D0%B5%D0%B1%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%BA_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0%D0%BC_%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B8_%D0%B1%D0%B5%D0%B7%D0%BE%D0%BF%D0%B0%D1%81%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8,_%D1%80%D0%B5%D0%B3%D1%83%D0%BB%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F,_%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BB%D1%8F_%D0%B8_%D1%83%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D1%80%D1%83%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5%D0%BC_%D0%BA%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D1%85

Автоматика безопасности котельной

АВТОМАТИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

Организация диспетчерского пункта и централизованное управление котельной требуют создания системы защиты котельного агрегата.

Задачей защиты является своевременное предупреждение диспетчера о возникших неполадках в работе котла или вспомогательного оборудования теплового агрегата и производство соответствующих отключений, ликвидирующих возможную аварию или предупреждающих нежелательные последствия возникших неисправностей.

Значительное число аварий в котельных происходит из-за отказов или сбоев в системах автоматики безопасности, ошибок обслуживающего персонала.

Особенности сжигания газового топлива диктуют необходимость применения на газифицированных агрегатах автоматической защиты, действие которой сводится к отключению подачи топлива к горелкам при отклонении контролируемых параметров за пределы допус­тимых значений. Согласно СНиП 11-37–76 на газифицированных агрегатах автоматика безопасности водогрейного котла должна обеспечивать прекращение подачи газа:

– при отключении напряжения питающей сети и в цепях управления;

– неисправности основных узлов блока управления и сигнализации;

– погасании пламени запальника и горелки;

– понижении и повышении давления газа перед горелкой;

– повышении температуры воды на выходе из котла;

– повышении и понижении давления воды за котлом;

– понижении разрежения в топке;

– повышении давления в топке (взрыв);

– загазованности котельной вследствие утечки газа;

– срабатывании пожарной сигнализации.

Автоматика безопасности парового котла должна дополнительно срабатывать:

– при отключении дымососа или вентилятора;

– понижении уровня воды в барабане (упуск воды);

– понижении давления воздуха в общем коробе или останове дутьевого вентилятора (вентиляторов);

– понижении давления и температуры острого пара;

– повышении давления и температуры острого пара;

– отключения питательного насоса, и др.

Существенной частью схемы действия защит является световая и звуковая сигнализация на щите диспетчера. Звуковая сигнализация обеспечивается сиреной, установленной на щите управления.

Световая сигнализация обеспечивается сигнальными лампами на щите управления в котельной и (или) в диспетчерском пункте.

Причина аварии отображается:

– на экране монитора рабочей станции оператора;

– щите контроллера при помощи панели оператора.

Сигнализация делится на предупредительную и аварийную.

Предупредительная сигнализация используется для оповещения персонала о выходе параметров, характеризующих работу котла, за установленные пределы или при достижении опасной концентрации СО, равной 20±5 мг/м3, в рабочей зоне.

Назначение предупредительной сигнализации – привлечь внимание диспетчера к нарушению режима работы котельного агрегата. Приняв предупредительный сигнал, диспетчер наблюдает за действием защиты и контролирует процесс по показаниям приборов, принимая меры для предотвращения аварии.

Сигнализация по превышению метана в воздухе котельной предусмотрена в щите сигнализации существующего общекотельного оборудования.

Сигналы аварийной сигнализации ста­вят в известность диспетчера о происшедшей аварии и причинах ее возникновения при аварийном останове котла, электродвигателей дымососа и вентилятора. Аварийная сигнализация включается при отсутствии напряжения в цепях предупредительной сигнализации и в случаях, когда концентрация СО в рабочей зоне превысила 100 мг/м3.

Поскольку при аварийном отключении котла по сигналу одного из аварийных преобразователей могут сработать другие датчики, задачей схемы защиты и сигнализа­ции является сохранение сигнала, из-за которого произошла авария, и нереагирование на сигналы, которые возникают как следствие аварии.

Сигнализация параметров и защита, действующие на останов котла, физически необходимы, так как оператор или машинист котла не в силах уследить за всеми параметрами функционирующего котла, поэтому может возникнуть аварийная ситуация.

Например, при упуске воды из барабана уровень воды в нем понижается, вследствие этого может быть нарушена циркуляция и вызван пережог труб донных экранов. Сработавшая без промедления защита предотвратит выход из строя парогенератора.

При уменьшении нагрузки парогенератора интенсивность горения в топке снижается. Горение становится неустойчивым и может прекратиться. В связи с этим предусматривается защита по погашению факела.

Надежность защиты в значительной мере определяется количеством, схемой включения и надежностью используемых в ней приборов. По своему действию среди аварийных защит паровой котельной выделяют:

¨ останов парогенератора;

¨ снижение нагрузки парогенератора;

¨ выполнение локальных операций.

Порядок останова котлоагрегата:

¨ отключаются все топливопитающие агрегаты, закрываются все электрофицированные задвижки на газопроводе к котлу;

¨ дутьевые вентиляторы и дымососы остаются в работе;

¨ после подтверждения отключения топливоподачи:

– закрываются паровые задвижки;

– закрываются задвижки подачи воды в пароохладитель;

– открываются задвижки на продувку пароперегревателей.

Закрытие задвижек и регулирующих клапанов по питательной воде происходит только при срабатывании защит от повышения уровня воды в барабане.

Аварийное снижение нагрузки (снижение подачи топлива до минимально возможного) реализуется при повышении давления и температуры острого пара, а также при отключении дутьевых вентиляторов и дымососов.

Локальные операции(примеры):

– повышение уровня воды в барабане котла на 125 мм от нормы – открытие задвижек аварийного слива, при снижении уровня – закрытие задвижек аварийного слива;

– повышение давления острого пара до 15,1 МПа – открывание контрольного предохранительного клапана;

– повышение давления острого пара до 16,7 МПа – открывание рабочего предохранительного клапана.

Включение котла производится только после выяснения и устранения причины ава­рийного останова котла.

Необходимость оборудования котлов и производственных агрегатов автоматикой для отключения газа при нарушении других параметров решается в каждом конкретном случае в зависимости от мощности, технологии и режима работы тепловых агрегатов. Отключение газа при уменьшении разрежения обязательно только для агрегатов, оборудованных дымососами или инжекционными горелками.

Датчики автоматики безопасности должны быть автономны, независимы друг от друга и от системы регулирования, иметь свои устройства отбора импульсов и замыкать­ся на отдельную схему.

В схему автоматики безопасности в качестве составной части обычно включается дистанционный и автоматический розжиг котла, что предъявляет особые требования к таким присущим только схеме автоматики безопасности приборам и устройствам, как приборы контроля наличия пламени и отсечные устройства с электромагнитным приводом.

Электромагнитные вентили и клапаны в схемах автоматики безопасности применяются в качестве предохранительных быстродействующих отсечных устройств, предназначенных для прекращения подачи газа к агрегату или отдельным горелкам при аварий­ном выходе контролируемых параметров за заданные пределы.

По условиям эксплуатации (необходимость перекрытия подачи газа при отсутствии электроэнергии) электромагнитные вентили и клапаны относятся к нормально-закрытым (НЗ), в которых при прекращении подвода энергии, создающей перестановочные усилия, проходное сечение полностью перекрывается, в отличие от нормально-открытых (НО), когда при прекращении подвода энергии проходное сечение полностью открывается.

При работе агрегатов на газовом топливе в их топках, газоходах при определенных условиях может образоваться взрывоопасная газовоздушная смесь.

Если ее температура достигнет температуры воспламенения газа (500–800 °С в зависимости от вида газа), то независимо от того, произошло ли это во всем объеме, ограниченной его части или даже в одной точке, возможны взрыв смеси и, как следствие, разрушение или повреждения конструктивных элементов самого агрегата либо его ограждающих поверхностей. Накопление в топках и газоходах горючих газов и образование взрывоопасной смеси происходят наи­более часто вследствие утечки газа из газопроводов в топку через газогорелочные уст­ройства из-за негерметичности запорной арматуры, нарушения порядка продувки газопро­водов и розжига горелок, а также других нарушений инструкций по эксплуатации.

Наиболее ответственным с точки зрения безопасности является розжиг холодного агрегата.

Примерно 15 % взрывов происходит при повторных розжигах: если стабильный факел у горелки по какой-либо причине не образовался (пламя оторвалось или проскочи­ло в горелку) и после этого топка и газоходы не были тщательно провентилированы, то в большинстве случаев возможен взрыв или хлопок. Однако это случается и на работающих агрегатах.

причина этого – сжигание газа со значительным химическим недожогом. Продукты неполного горения газового топлива в смеси с воздухом накапливаются в застойных зонах газоходов и могут взорваться при достижении в этих зонах соответствующих температур и концентраций горючих газов.

В этих же застойных зонах могут нахо­диться и газовоздушные смеси, образовавшиеся при утечке газа в топку до розжига агре­гата.

Кроме того, горючие газы и продукты неполного горения накапливаются в газоходах работаю­щего агрегата из-за нарушения устойчивости горения (отрыв или проскок пламени при резких изменениях режимов работы), неисправности газогорелочных, тягодутьевых и стабилизирующих устройств, повреждения газоходов и воздуховодов и т.д.

Перед вводом газового котла в эксплуатацию проверяется наличие газа в системе, исправность приборов и их целостность. Датчик давления в газовой трубе показывает наличие газа. Сразу же с началом полной вентиляции котла начинается контроль герметичности обоих магнитных главных газовых клапанов (вентилей).

При закрытых вентилях замерный участок между двумя вентилями находится без давления. Следовательно, первый магнитный вентиль плотный, контроллер давления показывает, что утечки нет. Главный газовый электромагнитный клапан открывается на две секунды, так что замерный участок наполняется газом.

В течение всего времени, до окончания вентиляции, давление в замерном участке должно быть постоянным. Если через неплотный вентиль проходит газ, следовательно, давление в замерном участке понижается, что зафиксирует контроллер давления газа.

В этом случае топочный автомат перед зажиганием подает сигнал «Нет герметичности, авария». Котел не запускается.

В настоящее время широко используются для контроля пламени пирометры. Исходящее от пламени инфракрасное излучение принимается пирометрической трубкой, которая различает равномерный свет, излучаемый раскаленной кладкой, и переменный свет пламени.

Равномерное излучение игнорируется, в то время как переменный свет, начиная уже с частоты более 2 Гц, усиливается в пирометрической трубке и в качестве входного сигнала подается в контроллер пламени. В последнем пульсирующая частота пламени от 2 до 40 Гц воспринимается и вызывает срабатывание реле, контролирующего пламя.

При потухании пламени реле в течение одной секунды принимает свое исходное положение.

В случае утечки газа в помещении газоанализатор подает сигнал об утечке, срабатывает звуковая и световая сигнализация, работа котельной установки останавливается. При утечке газа происходит интенсивная вытяжка газа из помещения с помощью вентиляторов.

Также предусмотрена аварийная остановка котельной, например в случае пожара. Аварийный выключатель находится на пульте управления. В этом случае еще срабатывает светозвуковая сигнализация, вентиляционные шахты перекрываются во избежание разгорания огня в помещении.

Увеличение температуры воды (пара)сверх нормы может привести к печальным последствиям. Пусть рабочая температура водогрейного котла 130 °С. При увеличении температуры воды до 140 °С происходит аварийное снижение нагрузки. Если температура продолжает расти, а подачу газа уменьшить больше нельзя, то при достижении температуры 150 °С происходит аварийное отключение котла.

Для предохранения водогрейных котлов от превышения давления сетевой воды на трубопроводе прямой сетевой воды установлены два предохранительных клапана, срабатывающих при давлении 7,5 кгс/см2.

Кроме того, двигатель на трубопроводе прямой сетевой воды рекомендуется оборудовать регулируемым электроприводом или регулируемой задвижкой, обеспечивая необходимое давление в зависимости от расхода сетевой воды.

Если концентрация солей в котловой воде превышает допустимые величины, это может привести к уносу солей в пароперегреватель. Поэтому соли, скопившиеся в котловой воде, удаляются непрерывной или импульсной продувкой, которая регулируется автоматически.

Расчетное значение продувки парогенераторов при установившемся режиме определяется из уравнений баланса примесей к воде в парогенераторе. Доля продувки зависит от отношения концентрации примесей в воде продувочной и питательной.

Чем лучше качество питательной воды и выше допустимая концентрация примесей в воде, тем доля продувки меньше. Концентрация примесей, в свою очередь, зависит от доли добавочной воды, в которую входит, в частности, доля теряемой продувочной воды.

Автоматическое регулирование непрерывной продувки осуществляется через регулировочный клапан по информации с трех датчиков. Основной – солесодержание в котловой воде. Два остальных – расход пара и расход продувочной воды.

При автоматизации обязательны блокировки, например:

¨ при отключении дымососа отключается дутьевой вентилятор;

¨ дутьевой вентилятор не может быть включен при остановленном дымососе.

Автоматика безопасности независима от автоматики регулирования и должна иметь автономные датчики (рис. 14.21). В табл. 14.2 даны сведения о некоторых датчиках системы безопасности водогрейного котла, их параметрах и месте установки, в табл. 14.3 приведены технологические параметры парового котла.

Таблица 14.2

Датчики истемы безопасности

№ п/п Аварийный параметр Датчик Кол-во Диапазон Место уста­новки
Погасание пламени запальни­ка и горелки Фотодатчик Горелка
Повышение и понижение дав­ления газа перед горелкой Давления 1–0,4 кгс/см2 После РО
Повешение температуры воды после котла Температуры более 105 °С После выхода из котла
Повышение и понижение дав­ления воды за котлом Давления 6–1,5 кгс/см2 После выхода из котла
Повышение давления / пони­жение разрежения в топке Давления   2–20 Па В топке
Загазованность помещения котельной Газоанализа­тор Вдоль ГРУ
Повышение и понижение дав­ления газа на вводе Давление 1–0,8 кгс/см2 После РД

Таблица 14.3

Технологические параметры парового котла

Параметр Ед. изм. Min Норма Max
Производительность т/ч 9,5 10,0 10,5
Температура перегретого пара °С
Давление в барабане котла МПа 1,33 1,40 1,47
Температура питательной воды после экономайзера °С
Расход природного газа м/ч 237,5 250,0 262,5
О2 в отходящих газах % 1,33 1,40 1,47
Температура отходящих газов °С 180,5 190,0 199,5
Давление газа перед горелками МПа 0,0475 0,0500 0,0525
Разрежение в топке мм. в. ст. 4,75 5,00 5,25
Уровень в барабане мм –100 +100
Расход питательной воды м/ч
Давление питательной воды МПа 1,805 1,900 1,995

14.10. Определение параметров объекта
регулирования, регуляторов и настройка АСР

Источник: https://studopedia.su/17_44600_avtomatika-bezopasnosti-kotelnoy.html

Автоматика безопасности котельной установки. Принцип работы типовой схемы

АВТОМАТИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

Для автоматизации котлов ДКВР, ДЕ, которые работают на топливе газ/мазут и котлов ТВГ, КВ-Г работающих на природном газе, используют комплекты автоматического регулирования на базе системы Контур”, автоматики безопасности и управления в щите типа Щ-К2 (Щ-К2У).

Система «Контур» освоена Московским заводом тепловой автоматики (МЗТА) в 1978 г. до этого времени МЗТА выпускал электронно-гидравлическую систему «Кристалл».

Рис. 28. Лицевая панель приборов системы «Контур».

Автоматика регулирования «Контур» (см.рис. 29) предназначена для регулирования параметров технологического процесса котлоагрегатов.

Каждый автоматический регулятор имеет:

1. Датчик (первичный прибор).

2. Регулирующий прибор (усилитель).

З. Исполнительный механизм.

4. Регулирующий орган.

Д — датчик, реагирует на смену измеренного параметра и превращает изменение параметра в электрический сигнал. Датчик состоит из измерительного и электрического преобразователей.

Измерительным преобразователем может быть эластичная мембрана, манометрическая трубка и др.

Электрический преобразователь представляет собой дифференциально-трансформаторную катушку и стальной сердечник.

I – первичная обмотка дифференциально-трансформаторной катушки;

II – вторичная обмотка дифференциально-трансформаторной катушки;

III – стальной сердечник;

IV – эластичная мембрана измерительного преобразователя.

Рис. 29. Схема системы автоматического регулирования «Контур» на паровых котлах типа ДВКР.

Датчик получает питание »Uвх = 12 (24)В от своего регулирующего прибора Р.25. Uвых изменяет свое значение в зависимости от положения стального сердечника III.

Р.25 — регулирующий прибор с задатчиком. Он осуществляет питание своего датчика, от которого поступает электрический сигнал Uвых, который сравнивается с заданным и при неравенстве этих сигналов на выходе Р.25 возникает усиленный электрический сигнал, который включает в работу исполнительный механизм.

ИМ — исполнительный механизм — бывает гидравлическим типа ГИМ и электрическим типа МЭО (механизм электрический одновращательный).

Он перемещает регулирующий орган.

РО — регулирующий орган. В зависимости от параметров, которые регулируются, им может быть: регулирующая заслонка (РЗ), направляющий аппарат дутьевого вентилятора (НАДВ), направляющий аппарат дымососа (НАД), регулирующий клапан (РК).

На паровых котлах устанавливаются регуляторы:

1 – Регулятор давления пара в барабане котла.

2 – Регулятор соотношения «газ-воздух».

3 – Регулятор разрежения в топке.

4 – Регулятор уровня воды в барабане котла.

Автоматика защиты котла предназначена для отключения подачи топлива к горелкам котла при отклонении параметров безопасности за допустимые границы.

По параметрам разрежения в топке и уровне воды в барабане отключения подачи топлива происходит с выдержкой по времени 15-20 сек. Этим исключается влияние кратковременных изменений разрежения и уровня, которые не могут вызвать аварию котла.

Когда система защиты находится во включенном состоянии, кон такты датчиков, контролирующие включенные в схему параметры, за крыты.

Соответствующие им промежуточные реле и электромагнит, управляющий клапаном-отсекателем, находятся под напряжением. Клапан-отсекатель на топливе открыт.

В таком состоянии система защиты находится до тех пор, пока включенные в нее параметры находятся в границах нормы.

В случае отклонения одного из параметров за допустимые границы размыкается контакт соответствующего датчика, пропадает ток на промежуточном реле и электромагните, управляющем клапаном-отсекателем топлива. Отключение подачи топлива сопровождается загоранием табло причины отключения и «Котел отключен», затем включается звуковая сигнализация.

К органам контроля защиты относятся шесть световых табло типа ТСВ (двухламповых), установленных в верхней части лицевой панели щита автоматики Щ-К2 (Щ-К2У). Во включенном состоянии табло не горит, а при срабатывании защиты загораются лампы только одного табло, что указывает на причину срабатывания, а также лампы табло «Котел отключен».

Открытие клапана-отсекателя осуществляется рычагами клапана, установленного на газопроводе перед котлом.

К органам управления защитой на щите Щ-К2 (Щ-К2У) относятся переключатель котла, переключатель топлива, переключатель фотодатчиков.

Ручка переключателя котла имеет четыре фиксированных положения:

1) вертикальное — защита выключена;

2) 90° от вертикали по часовой стрелке — предварительное включение (розжиг запальников);

3) 135° по часовой стрелке – защита полностью включена (поставлена в дежурное состояние);

4) 45° от вертикали против часовой стрелки — защита предварительно отключена.

Ручкё переключателя топлива имеет два фиксированных положения:

а) вертикальное — котел работает на мазуте;

б) горизонтальное (90° против часовой стрелки) — котел работает на газе.

Ручка переключателя фотодатчиков имеет два фиксированных положения:

а) вертикальное — контролируется факел левой горелки;

б) 45° от вертикали против часовой стрелки — контролируется факел правой горелки.

К технологической защите относятся:

– автоматика безопасности котла;

– технологическая сигнализация;

– автомат контроля пламени АКП.

Датчики автоматики безопасности:

1. Давление газа — датчик типа ДН или ДД.

2. Давление воздуха — датчик типа ДН.

3. Разрежение в топке — датчик типа ДНТ.

4. Наличие пламени — электронный блок контроля пламени с фотоэлементом или контрольным электродом.

5. Давление пара — ЭКМ (электр. манометр).

6. Уровень воды в барабане может контролироваться:

а) при помощи электродов, размещенных в равномерной колонке, которая связана с барабаном котла;

б) при помощи уровнемерной колонки и дифманометра-уровнемера с задатчиками.

Действие автоматики безопасности должна приводить к отключению подачи топлива к горелкам при отключении контролируемых параметров за пределы допустимых значений.

Учитывая, что аварийные режимы возникают чаще всего из-за неправильных действий обслуживающего персонала при пуске котла, в схему автоматики безопасности в качестве составной части включается дистанционный и автоматический розжиг, в процессе которого должны быть обеспечены:

1. Контроль за правильным выполнением предпусковых операций.

2. Включение тяго-дутьевых машин.

3. Заполнение котла водой.

4. Контроль за нормальным состоянием параметров при пуске.

5. Дистанционный розжиг запальника со щита управления.

Для паровых котлов независимо от давления пара и производительности должны быть установлены устройства, которые автоматически отключат подачу топлива к грелкам при:

1 – повышении или понижении давления топлива перед горелками;

2 – понижении давления воздуха перед горелками с принудительной подачей воздуха;

3 – понижении разряжения в топке;

4 – погашении факела горелок;

5 – повышении давления пара сверх рабочего;

6 – повышении или понижении уровня воды в барабане котла за допустимые пределы;

7 – неисправности звеньев защиты, включая исчезновение напряжения.

Включение системы автоматики «Контур» проводится в следующей последовательности:

1. Подготовить котел к розжигу в соответствии с производственной инструкцией.

2. Убедиться, что на щит Щ-К2 (Щ-К2У) подается напряжение питания.

3. Слесарю КИП и А проверить установку необходимых вставок по защите:

а) необходимого уровня воды в барабане;

б) необходимого разрежения в толке;

в) нормального давления воздуха перед горелками. После этого на лицевой панели щита гаснет соответствующее сигнальное табло. Когда останутся гореть только табло «Котел отключен», «Факела нет» и «Давление газа низкое», необходимо:

4. Возвратить ручку переключателя котла на щите Щ-К2 (Щ-К2У) в положение «Предварительно включен». При этом положении ручки включается запальник и гаснет сигнальное табло «Факела нет».

5. После появления факела запальника взвести рычаги клапана- отсекателя (открыть проход газа).

6. Разжечь каждую горелку, открыв вручную краны (задвижки) перед горелками. Давление газа на горелки установить по режимной карте (30% — не нагрузка).

7. Отрегулировать подачу воздуха и разрежения в топке.

8. После розжига горелок с выдержкой во времени отключается за пальник.

9. Ручку переключателя котла устанавливаем в положение «Включено». Защиту котла устанавливаем в дежурное состояние.

10. Когда давление в котле достигнет рабочего, подключить котел к общекотельному паровому коллектору.

11. Сделать запись в сменном журнале о розжиге котла с указанием времени.

Плановая остановка котла осуществляется плавным изменением одного из параметров, включенных в систему защиты. При выходе этого параметра за допустимые пределы срабатывает защита и котел останавливается. При этом проверяется работа защиты.

После отключения котла клапаном-отсекателем закрыть «контрольный» и «рабочий» краны (задвижки) перед горелками и от крыть продувочные «свечи» между ними. Закрыть задвижку на газопроводе перед котлом, открыв «свечу» на газовом коллекторе котла.

Закрыть главный паровой вентиль на котле и отключить его от главного парового коллектора. При подъеме давления в котле сбросить его через предохранительный клапан. Уровень воды в барабане поддерживать в пределах высшего рабочего уровня роды в котле.

Сделать запись в сменном журнале с указанием времени остановки котла.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/6_151556_avtomatika-bezopasnosti-kotelnoy-ustanovki-printsip-raboti-tipovoy-shemi.html

Book for ucheba
Добавить комментарий