Автоматизированная система управления котельной
Зарегистрируйся в два клика и получи неограниченный доступ к материалам,а также
промокод
на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.
Введение
Теплоэнергетика – одна из тех отраслей промышленности, которые прежде всего нуждаются в модернизации уже существующих систем автоматизации, так как конечная продукция находит широкий массовый спрос у российского потребителя. Подготовка воды котельными для систем горячего и холодного водоснабжения является одними из наиболее важных секторов топливно-энергетичеких ресурсов России. На это указывает тот факт, что котельные занимают практически половину общего энергетического баланса страны - всего в России функционирует более 120 тыс. котельных, и их количество постоянно растет, поскольку, требуется значительное количество котельных малой мощности для обслуживания, например, районов новостроек. Техническая эксплуатация котельных «малой энергетики» оказывается достаточно трудоемким процессом, так как для ее модернизации необходимо автоматизировать основные технологические процессы. Необходимость автоматизации непосредственно связана с тем, что в процессе работы котельной нужно обеспечить энергетический и материальный баланс установки при оптимальном КПД, минимальных затратах на потребление топливно-энергетических ресурсов, наименьшем загрязнении окружающей среды, что, в свою очередь, будет способствовать экономичной и безопасной работе указанной установки при любых нагрузках. Основой автоматизации является создание высоконадёжных автоматизированных и автоматических систем управления (АСУ) технологическими процессами (ТП) с расширенными функциональными возможностям на базе современных средств автоматизации. Актуальность работы по модернизации существующих АСУ обусловлена потребностью так же и владельцев предприятий в непрерывном совершенствовании технологических процессов и производств с целью повышения их качества и энергоэффективности. Объектом исследования является автоматизированная система управления котельной, которая содержит два водогрейных котла типа КВГ-2,5-95. Водогрейные котлы типа КВГ-2,5-95 предназначены для получения горячей воды с температурой 95 0С, которая может быть использована в системах отопления и вентиляции, а также горячего водоснабжения на объектах промышленности, жилищно-коммунального хозяйства и в аграрном секторе. Водогрейный котлоагрегат является энергетической установкой, в процессе эксплуатации которой с высокой динамикой изменяются связанные между собой технологические параметры. АСУ водогрейным котлом КВГ-2,5-95 позволяет оптимизировать эти параметры по экономическим, экологическим, эргономическим и прочим показателям. В данной работе предложен вариант совершенствования модернизации существующей системы автоматического управления котлом КВГ-2,5-95 на базе высоконадёжного ПЛК Siemens S7-1500. Внедрение системы автоматизации котельной позволит сократить число остановов и простоев технологического оборудования, снизить риск возникновения аварий, повысить точность и надежность работы, уменьшить количество вредных выбросов в окружающую среду, оптимизировать эксплуатационные расходы и в целом повысить экономическую эффективность котельной за счет ресурсосберегающего регулирования температуры на выходе из котельной с высокой точностью.
Описание газовой котельной
В работе исследуется газовая котельная, которая состоит из двух водогрейных котлов типа КВГ-2,5-95. Котельная предназначена для подпитки местной системы теплоснабжения с нагрузкой до 17,4 МВт. В водогрейных котлах КВГ-2,5-95 в результате сжигания газ...
Открыть главуПараметры процесса и способы их регулирования
Существующая система автоматического управления и защиты (АСУ) обеспечивает ручной или программный запуск горелки, проверку герметичности отсечных клапанов, плавное регулирование теплопроизводительности в зависимости от температуры воды на выходе из ...
Описание существующей АСУ газовой котельной
Существующая АСУ котлом КВГ-2,5-95 реализована под управлением отечественного контроллера АГАВА 6432.30, а интерфейс оператора организован посредством графической панели с сенсорным управлением. Для осуществления функций регулирования, управления, и...
Открыть главуВыбор технических средств автоматизации
С учетом перечня контролируемых и регулируемых параметров котельной, представленных в табл. 1.2, для определения необходимых функциональных возможностей контроллера, составим таблицу сигналов ввода - вывода, которые будут использованы в АСУ котельной...
Открыть главуВыбор управляющего устройства
Функцию взаимодействия диспетчерского пункта с технологическим оборудованием в системе контроля и управления несет микропроцессорный контроллер, который является основой любой системы АСУ ТП. Промышленный логический контроллер, используемый в системе...
Разработка структурной схемы автоматизации котельной
Следующим этапом модернизации автоматизированной системы управления котельной на базе водогрейного котла КВГ-2,5-95 является разработка структурной схемы системы управления, в соответствии с которой определяется конфигурация управляющего устройства -...
Открыть главуЗаключение
В работе отражены результаты модернизации системы автоматизации котельной путем замены части первичных измерительных преобразователей датчиками с минимальной погрешностью, унифицированными токовыми выходными сигналами, высокой надежностью. В качестве управляющего устройства был выбран контроллера Siemens S7-1500, так как на 1 плату ввода - вывода можно подключить до 98 датчиков, АСУ, построенная на базе контроллера Siemens S7-1500, легко подлежит расширению в случае необходимости дооснащения дополнительными датчиками, или присоединения еще одного объекта. Разработана структурная схема АСУ котла КВГ-2,5-95 газовой котельной, функциональная схема автоматизации, произведен обоснованный выбор комплекса технических средств. Внедрение предложенных решений по модернизации АСУ газовой котельной приведет к повышению экономичности работы котла КВГ-2,5-95, увеличения мощности и производительности самой котельной, обеспечит показатели качества воды, соответствующие технологическому регламенту.
Список литературы
СП 61.13330.2012 "СНиП 41-03-2003 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов" (с изменением N 1). СП 89.13330.2016 "СНиП II-35-76 Котельные установки". Свод правил системы газовоздушных трактов котельных установок мощностью до 150 МВт. Правила проектирования. . М.: Стандартинформ, 2018.Дата введения 2018-03-16 «Устройство газоимпульсной очистки. Руководство по эксплуатации» А-32130 РЭ. Современные технологические решения при разработке топочно-горелочных устройств. к.т.н. В.М. Соболев, генеральный директор ЗАО «ЭКОТОП», г. Санкт-Петербург. Журнал "Новости теплоснабжения", № 10 (146), октябрь, 2012. https://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=2663 Соколов Б.А. Котельные установки и их эксплуатация/ Б.А. Соколов. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 432 с. Буйлов Г.П. Автоматика и автоматизация производственных процессов: учебно-методическое пособие. – СПб.: СПбГТУРП, 2006. – 83 с. Виленский А.В. Компоновка и тепловой расчет котла: учебное пособие для вузов / А.В. Виленский, Ю.А. Липов, А.Ф. Самойлов. – М.: Альянс, 2013. – 209 с. Расходомеры Rosemount 3051SFC на базе диафрагм Rosemount 405. Режим доступа: // http://metr-k.ru/files/products/rosemount/rosemount-3051sfc/Rosemount_3051SFC_rashodomery_na_baze_diafragm_Rmt_405.pdf Газоанализатор ИГС-98 Модификация «Мак-С-2М» Исполнение 026 Руководство по эксплуатации. Режим доступа: // https://www.gasdetecto.ru/files/330/mak-s-2m-isp-026_re.pdf Термопреобразователи сопротивления платиновые взрывозащищенные ТСП Метран-256 (100П, Pt100). Режим доступа: // https://mtn.nt-rt.ru/images/manuals/256.pdf Интеллектуальные датчики давления Метран-150. Режим доступа: // https://mtn.nt-rt.ru/images/manuals/Metran_150.pdf Сканеры “InSight”. Типы 95IR/95UV/95DS. Модели S1, S2 Интегрированный датчик для контроля пламени с внутренним реле пламени. Режим доступа:// https://www.fireye.com/Content/Documents/russian-insight-integrated-flame-scanner.pdf Программируемые контроллеры S7-1500. Режим доступа:// www.siemens.com/S7-1500 Системы автоматизации. Схемы автоматизации. Указания по выполнению. Пособие к ГОСТ 21.408-03. РМ 4-2-96. - М.: ГПКМ "Проектмонтажавтоматика", 2003. - 44 с. Шавров А.В., Коломиец В.П. Автоматика. – М.: Колос, 2001. - 343 с. Приборы и средства автоматизации: Каталог приборостроения.- М., 2006. – 256 с.
