Автоматизация котельных установок и парогенераторов

Контрольная работа: Автоматизация котельных установок и парогенераторов

Автоматизация котельных установок и парогенераторов

1. Основные источники экономической эффективности автоматизации

Для каждой конкретной АСУ цель ее создания состоит в обеспечении наиболее полного использования потенциальных возможностей объекта управления для решения, поставленных перед ним задач.

Эффективность АСУ определяют сопоставлением результатов от функционирования АСУ и затрат всех видов ресурсов, необходимых для ее создания и развития.

Критерий эффективности АСУ определяют на множестве (системе) показателей, каждый из которых описывает одну из сторон рассматриваемой системы. В зависимости от используемого математического аппарата критерий может быть выражен в виде целевой функции или порядковой меры, устанавливающей упорядоченную последовательность сочетаний показателей.

При определении результатов от функционирования АСУ задают универсальную систему обобщенных показателей, таких, как оперативность (своевременность), устойчивость, качество управления и др.

Используемые показатели должны быть развернуты применительно к характеристикам конкретной АСУ (например: оперативность – вероятностно-временные характеристики элементов процесса управления; устойчивость – показатели надежности, помехозащищенности и т.п.).

К показателям затрат ресурсов относят материальные, людские, финансовые, временные и др. затраты.

Оценку эффективности АСУ проводят при:

– формировании требований, предъявляемых к АСУ;

– анализе создаваемых и функционирующих АСУ на соответствие заданным требованиям;

– выборе наилучшего варианта создания, функционирования и развития АСУ;

– синтезе (формировании) наиболее целесообразного варианта построения АСУ по критерию «эффективность – затраты».

Целесообразные варианты построения АСУ выбирают путем балансирования показателей приращения эффективности Э, получаемой за счет создания или совершенствования АСУ, и затрат Q.

Математически эту задачу формируют в виде:

max Э при Q=const

или в виде обратной задачи:

min Q при Э=const.

В тех случаях, когда приращение эффекта представлено в денежном выражении, определяют экономическую эффективность АСУ.

Оценку (определение) экономической эффективности АСУ проводят для:

– анализа и обоснования целесообразности создания функционирования и развития АСУ;

– установления основных направлений применения АСУ;

– выбора наиболее экономически эффективного варианта разработки и внедрения АСУ;

– отражения показателей экономической эффективности АСУ в нормах, нормативах и планах предприятий, объединений, министерств;

– формирования соответствующих показателей государственной статистической отчетности;

– определения размеров отчислений в фонды экономического стимулирования за создание АСУ.

Выбор наиболее экономически эффективного варианта создания АСУ проводят по максимуму народнохозяйственного экономического эффекта, представляющего собой разность между результатами деятельности и затратами за установленный для данного мероприятия расчетный период, с учетом народнохозяйственных экономических нормативов и других (социальных, экологических и пр.) установленных ограничений. В качестве начала расчетного периода, в пределах которого учитывают затраты, принимают год начала разработки АСУ. Конец расчетного периода определяют в соответствии со сроком морального старения технических средств и проектных решений АСУ.

Народнохозяйственный экономический эффект Э при тождественности конечных результатов по сравниваемым вариантам определяют по формуле

Э=З1 –З2 ,

где З1 , З2 – общие интегральные народнохозяйственные затраты в производстве и потреблении по базовому и новому вариантам на весь объем производимой продукции (работы) соответственно.

При нетождественности сравниваемых вариантов по результатам, которые могут быть приведены к стоимостной форме, изменение этих результатов должно быть дополнительно учтено в расчетах народнохозяйственного экономического эффекта в виде дополнительных экономических результатов.

За базу сравнения при определении экономической эффективности АСУ принимают:

– при расчете народнохозяйственного экономического эффекта на этапе выбора наилучшего варианта – технико-экономические показатели наиболее прогрессивных способов производства продукции (работ) в действующем производстве или по имеющимся проектам (в том числе с использованием зарубежной техники, которая может быть закуплена в необходимом количестве или произведена в СССР на основе лицензий или патентов);

– при расчете показателей годовой экономической эффективности – технико-экономические показатели заменяемых способов производства продукции (работ). При этом за базовый вариант принимают:

– плановые показатели производственно-хозяйственной деятельности объекта внедрения (без учета результатов функционирования АСУ) на год, следующий за годом ввода АСУ в промышленную эксплуатацию, если внедрение происходит на действующем объекте.

В случае отсутствия названных плановых данных, принимаемых в качестве базового варианта, показатели последнего года перед внедрением АСУ приводят на год расчета с учетом их изменения за счет текущего совершенствования деятельности объекта применения в условиях отсутствия АСУ;

– проектные технико-экономические показатели, если АСУ создают на строящемся объекте, в проекте которого не было предусмотрено ее применение;

– фактические показатели объекта-аналога с лучшими показателями хозяйственной деятельности и наименьшей величиной потерь и упущений, если мероприятия по внедрению АСУ разрабатывают для проектируемого объекта.

Если заменяемый вариант исчерпал свои ресурсные возможности по совершенствованию объекта управления, то за базовый вариант принимают технико-экономические показатели других (помимо АСУ) технологически равноценных направлений достижения цели.

Обязательным условием определения экономической эффективности АСУ является следующая сопоставимость всех показателей:

– во времени;

– по ценам и тарифным ставкам заработной платы;

– по элементам затрат;

– по объемам производства и номенклатуре выпускаемой продукции или услуг;

– по сокращению ручного труда за счет автоматизации;

– по методам исчисления стоимостных показателей.

Оптовые цены, тарифы и ставки заработной платы определяют на основе действующих на момент расчета.

Источниками экономической эффективности являются сокращение потерь и реализация резервов улучшения деятельности объекта в результате создания, функционирования и развития АСУ.

Под факторами экономической эффективности АСУ понимают средства реализации источников эффективности. К ним относят совершенствование перспективного, годового, текущего планирования и оперативного регулирования, совершенствование управления технологическими процессами, улучшение условии труда работников предприятия (организации) и др.

В целях планирования, учета, отчетности и материального стимулирования мероприятий по созданию АСУ используют показатели годовой экономической эффективности.

Расчеты экономической эффективности АСУ выполняют на стадиях, определенных соответствующими государственными стандартами, и утверждают на предприятии (в организации) заказчика АСУ.

При оценке экономической эффективности АСУ используют обобщающие и частные.

Основные обобщающие показатели экономической эффективности АСУ следующие:

– годовой экономический эффект;

– расчетный коэффициент эффективности капитальных затрат на раз работку и внедрение АСУ;

– срок окупаемости капитальных затрат на разработку и внедрение АСУ. К основным частным показателям, характеризующим экономическую эффективность АСУ, относят:

– годовую экономию (годовой прирост прибыли);

– снижение издержек производственно-хозяйственной деятельности на объекте управления в результате разработки и внедрения АСУ;

– повышение производительности труда;

– экономию по видам ресурсов;

– высвобождение работающих;

– повышение качества выпускаемой продукции.

Годовой экономический эффект от разработки и внедрения АСУ, определяемый как разность между годовой экономией (годовым приростом прибыли) и приведенными единовременными затратами на разработку и внедрение АСУ, утвержденный в установленном порядке и зафиксированный в акте приемки в промышленную эксплуатацию, подтвержденный заказчиком (пользователем системы) на основе фактических данных опытной эксплуатации, представляет собой фактический годовой экономический эффект.

Расчетный коэффициент экономической эффективности капитальных затрат на разработку и внедрение АСУ представляет собой отношение расчетной годовой экономии (годового прироста прибыли) к капитальным затратам на разработку и внедрение АСУ.

Срок окупаемости представляет собой отношение капитальных затрат на разработку и внедрение АСУ к годовой экономии (к годовому приросту прибыли).

Годовая экономия (годовой прирост прибыли) от разработки и внедрения АСУ включает в себя:

– годовой прирост прибыли, вызванный увеличением объема хозяйственной деятельности (производства, услуг или работ) при разработке и внедрении АСУ;

– годовой прирост прибыли за счет сокращения сроков строительства, а также ускорения освоения новой продукции (услуг) в результате разработки и внедрения АСУ;

– экономию, текущих затрат на производство продукции, услуг или работ в условиях функционирования АСУ;

– экономию прочих затрат, не входящих в себестоимость производства или работ, обеспечиваемую функционированием АСУ как непосредственно на объекте внедрения, так и в сопряженных сферах и отраслях.

Единовременные затраты на разработку и внедрение АСУ включают в себя:

– затраты на разработку АСУ (предпроизводственные затраты);

– капитальные затраты на приобретение (изготовление), транспортирование, монтаж и наладку вычислительной техники, периферийных устройств, средств связи, программных средств, вспомогательного оборудования, оргтехники, производственно-хозяйственного инвентаря;

– затраты на строительство (реконструкцию) зданий, сооружений, необходимых для функционирования АСУ;

– изменение оборотных средств в связи с разработкой и внедрением АСУ;

– затраты на подготовку (переподготовку) кадров.

2. Автоматизация котельных установок

Отопительные и отопительно-производственные котельные занимают одно из ведущих мест среди потребителей топливных ресурсов, причем их доля в общем энергетическом балансе страны составляет около 50%.

В настоящее время в городах эксплуатируются более 120 тыс. котельных, и в перспективе они будут иметь немаловажное значение. Индустриализация сельского строительства также требует значительного количества котельных малой мощности.

Техническая эксплуатация котельных «малой энергетики» связана с трудоемкими процессами. Для ее совершенствования требуется автоматизация и механизация основных технологических процессов.

Важнейшей задачей автоматизации и механизации является обеспечение энергетического и материального баланса установки при оптимальном КПД, минимальных потреблении топливно-энергетических ресурсов, загрязнении окружающей среды, при экономичной и безопасной работе на любых нагрузках.

История автоматизации началась именно с регулирования паровых котлов. Ее современное состояние позволяет, увеличив экономичность котлоагрегатов, повысить безопасность, надежность и точность работы оборудования, обеспечить снижение численности обслуживающего персонала, облегчение его труда.

Наибольшая эффективность автоматической эксплуатации котельных предполагается при полной и комплексной автоматизации устройств основного и вспомогательного оборудования.

Как известно, к первому относится сам котлоагрегат, дымососы и вентиляторы, ко второму – насосно-деаэраторная установка, химводоочистка, теплофикационная установка, станция перекачки конденсата, ГРС, склад мазута (угля) и топливоподача.

Уровень автоматизации котельных зависит от следующих основных технических факторов:

– назначения котла. По виду и параметрам энергоносителя котлы делятся на паровые, водогрейные, с высокотемпературным органическим теплоносителем (ВОТ). В качестве ВОТ применяются дифенильная смесь (ДФС), дитолилметан (ДТН) и дикулилметан (ДКМ) с температурой не более 310…380°С. Сюда входят стационарные и передвижные котлы, котлы-боилеры и котлы-утилизаторы;

– конструкции котла и его оборудования (барабанный, прямоточный, чугунный секционный с наддувом, микрокотел), вида тяги и т.п.;

– вида топлива (твердое, жидкое, газообразное, пылевидное, комбинированное (газомазутное)) и типа топливосжигающего устройства (ТСУ);

– вида потребителя (производственный, отопительный, индивидуальный и т.п.);

– числа котлов в котельной.

При составлении схемы автоматизации предусматривают основные подсистемы автоматического регулирования, технологической защиты, дистанционного управления, теплотехнического контроля, технологической блокировки и сигнализации.

Автоматическое регулирование обеспечивает нормальный режим работы котла (материальный и энергетический баланс) независимо от нагрузки. Дистанционно управляют вспомогательными механизмами, а также розжигом котла (иногда на расстоянии до 20 км и более).

Технологические защиты предотвращают возникновение аварийных режимов котлоагрегата и вспомогательного оборудования. С помощью приборов теплотехнического контроля ведут непрерывное наблюдение за процессами, протекающими в котельной.

Технологические блокировки обеспечивают заданную последовательность операций управления, исключая возможность неправильных операций, взаимодействуют с технологической защитой.

Звуковая и световая сигнализация информирует обслуживающий персонал о состоянии оборудования, предупреждает о возникновении аварийной ситуации. Объем автоматизации зависит от вида котлоагрегата, схемы котельной и определяется СНиП II-35–76.

3. Автоматизация парогенераторов

автоматизация теплогенератор котельный установка

Технологический процесс получения пара в барабанном парогенераторе (паровом котле) общего назначения обеспечивается АСР питания (регулирования уровня воды в барабане), АСР горения и нагрузки (регулирования давления пара, воздуха и разрежения в. топке) и АСР перегрева пара и продувки. Каждая АСР имеет свои особенности.

Уровень воды в барабане котла относится к числу главных регулируемых величин, определяющих безопасность и надежность работы самого агрегата и связанных с ним установок.

Изменение уровня происходит вследствие увеличения или уменьшения расхода пара, изменения тепловой нагрузки топки и давления пара.

Уровень должен поддерживаться в пределах допустимого, выход за эти пределы (перепитка и спуск воды) приводит к забросу воды в экономайзер, пароперегреватель и другие части котла или к обнажению и пережогу экранных трубок – к выходу котла из строя.

При плавных нагрузках, почти статических режимах задачу регулирования успешно решала «автоматика по Ползунову» – поплавковый датчик изменял подачу питательной воды перемещением клапана или воздействием на питательный насос.

С увеличением мощности котлов, появлением большого числа потребителей с переменными, резко изменяющимися нагрузками обнаружилась одна особенность эксплуатации барабанных котлов, заставившая изменить принцип регулирования.

При резком отборе пара, т.е. при D>D0 , падает давление в барабане р >#о, на что поплавковый регулятор реагирует уменьшением притока воды GnB

Источник: https://www.bestreferat.ru/referat-204578.html

Автоматизация котельных установок и парогенераторов

Автоматизация котельных установок и парогенераторов

  1. Основные источники экономической эффективности автоматизации

Для каждой конкретной АСУ цель ее создания состоит в обеспечении наиболее полного использования потенциальных возможностей объекта управления для решения, поставленных перед ним задач.

Эффективность АСУ определяют сопоставлением результатов от функционирования АСУ и затрат всех видов ресурсов, необходимых для ее создания и развития.

Критерий эффективности АСУ определяют на множестве (системе) показателей, каждый из которых описывает одну из сторон рассматриваемой системы. В зависимости от используемого математического аппарата критерий может быть выражен в виде целевой функции или порядковой меры, устанавливающей упорядоченную последовательность сочетаний показателей.

При определении результатов от функционирования АСУ задают универсальную систему обобщенных показателей, таких, как оперативность (своевременность), устойчивость, качество управления и др.

Используемые показатели должны быть развернуты применительно к характеристикам конкретной АСУ (например: оперативность вероятностно-временные характеристики элементов процесса управления; устойчивость показатели надежности, помехозащищенности и т.п.).

К показателям затрат ресурсов относят материальные, людские, финансовые, временные и др. затраты.

Оценку эффективности АСУ проводят при:

  1. формировании требований, предъявляемых к АСУ;
  2. анализе создаваемых и функционирующих АСУ на соответствие заданным требованиям;
  3. выборе наилучшего варианта создания, функционирования и развития АСУ;
  4. синтезе (формировании) наиболее целесообразного варианта построения АСУ по критерию «эффективность затраты».

Целесообразные варианты построения АСУ выбирают путем балансирования показателей приращения эффективности Э, получаемой за счет создания или совершенствования АСУ, и затрат Q.

Математически эту задачу формируют в виде:

max Э при Q=const

или в виде обратной задачи:

min Q при Э=const.

В тех случаях, когда приращение эффекта представлено в денежном выражении, определяют экономическую эффективность АСУ.

Оценку (определение) экономической эффективности АСУ проводят для:

  1. анализа и обоснования целесообразности создания функционирования и развития АСУ;
  2. установления основных направлений применения АСУ;
  3. выбора наиболее экономически эффективного варианта разработки и внедрения АСУ;
  4. отражения показателей экономической эффективности АСУ в нормах, нормативах и планах предприятий, объединений, министерств;
  5. формирования соответствующих показателей государственной статистической отчетности;
  6. определения размеров отчислений в фонды экономического стимулирования за создание АСУ.

Выбор наиболее экономически эффективного варианта создания АСУ проводят по максимуму народнохозяйственного экономического эффекта, представляющего собой разность между результатами деятельности и затратами за установленный для данного мероприятия расчетный период, с учетом народнохозяйственных экономических нормативов и других (социальных, экологических и пр.) установленных ограничений. В качестве начала расчетного периода, в пределах которого учитывают затраты, принимают год начала разработки АСУ. Конец расчетного периода определяют в соответствии со сроком морального старения технических средств и проектных решений АСУ.

Народнохозяйственный экономический эффект Э при тождественности конечных результатов по сравниваемым вариантам определяют по формуле

Э=З1З2,

где З1, З2 общие интегральные народнохозяйственные затраты в производстве и потреблении по базовому и новому вариантам на весь объем производимой продукции (работы) соответственно.

При нетождественности сравниваемых вариантов по результатам, которые могут быть приведены к стоимостной форме, изменение этих результатов должно быть дополнительно учтено в расчетах народнохозяйственного экономического эффекта в виде дополнительных экономических результатов.

За базу сравнения при определении экономической эффективности АСУ принимают:

  1. при расчете народнохозяйственного экономического эффекта на этапе выбора наилучшего варианта технико-экономические показатели наиболее прогрессивных способов производства продукции (работ) в действующем производстве или по имеющимся проектам (в том числе с использованием зарубежной техники, которая может быть закуплена в необходимом количестве или произведена в СССР на основе лицензий или патентов);
  2. при расчете показателей годовой экономической эффективности технико-экономические показатели заменяемых способов производства продукции (работ). При этом за базовый вариант принимают:
  3. плановые показатели производственно-хозяйственной деятельности объекта внедрения (без учета результатов функционирования АСУ) на год, следующий за годом ввода АСУ в промышленную эксплуатацию, если внедрение происходит на действующем объекте. В случае отсутствия названных плановых данных, принимаемых в качестве базового варианта, показатели последнего года перед внедрением АСУ приводят на год расчета с учетом их изменения за счет текущего совершенствования деятельности объекта применения в условиях отсутствия АСУ;
  4. проектные технико-экономические показатели, если АСУ создают на строящемся объекте, в проекте которого не было предусмотрено ее применение;
  5. фактические показатели объекта-аналога с лучшими показателями хозяйственной деятельности и наименьшей величиной потерь и упущений, если мероприятия по внедрению АСУ разрабатывают для проектируемого объекта.

Если заменяемый вариант исчерпал свои ресурсные возможности по совершенствованию объекта управления, то за базовый вариант принимают технико-экономические показатели других (помимо АСУ) технологически равноценных направлений достижения цели.

Обязательным условием определения экономической эффективности АСУ является следующая сопоставимость всех показателей:

  1. во времени;
  2. по ценам и тарифным ставкам заработной платы;
  3. по элементам затрат;
  4. по объемам производства и номенклатуре выпускаемой продукции или услуг;
  5. по сокращению ручного труда за счет автоматизации;
  6. по методам исчисления стоимостных показателей.

Оптовые цены, тарифы и ставки заработной платы определяют на основе действующих на момент расчета.

Источниками экономической эффективности являются сокращение потерь и реализация резервов улучшения деятельности объекта в результате создания, функционирования и развития АСУ.

Под факторами экономической эффективности АСУ понимают средства реализации источников эффективности. К ним относят совершенствование перспективного, годового, текущего планирования и оперативного регулирования, совершенствование управления технологическими процессами, улучшение условии труда работников предприятия (организации) и др.

В целях планирования, учета, отчетности и материального стимулирования мероприятий по созданию АСУ используют показатели годовой экономической эффективности.

Расчеты экономической эффективности АСУ выполняют на стадиях, определенных соответствующими государственными стандартами, и утверждают на предприятии (в организации) заказчика АСУ.

При оценке экономической эффективности АСУ используют обобщающие и частные.

Основные обобщающие показатели экономической эффективности АСУ следующие:

годовой экономический эффект;

расчетный коэффициент эффективности капитальных затрат на раз работку и внедрение АСУ;

срок окупаемости капитальных затрат на разработку и внедрение АСУ. К основным частным показателям, характеризующим экономическую эффективность АСУ, относят:

годовую экономию (годовой прирост прибыли);

снижение издержек производственно-хозяйственной деятельности на объекте управления в результате разработки и внедрения АСУ;

повышение производительности труда;

экономию по видам ресурсов;

высвобождение работающих;

повышение качества выпускаемой продукции.

Годовой экономический эффект от разработки и внедрения АСУ, определяемый как разность между годовой экономией (годовым приростом прибыли) и приведенными единовременными затратами на разработку и внедрение АСУ, утвержденный в установленном порядке и зафиксированный в акте приемки в промышленную эксплуатацию, подтвержденный заказчиком (пользователем системы) на основе фактических данных опытной эксплуатации, представляет собой фактический годовой экономический эффект.

Расчетный коэффициент экономической эффективности капитальных затрат на разработку и внедрение АСУ представляет собой отношение расчетной годовой экономии (годового прироста прибыли) к капитальным затратам на разработку и внедрение АСУ.

Срок окупаемости представляет собой отношение капитальных затрат на разработку и внедрение АСУ к годовой экономии (к годовому приросту прибыли).

Годовая экономия (годовой прирост прибыли) от разработки и внедрения АСУ включает в себя:

  1. годовой прирост прибыли, вызванный увеличением объема хозяйственной деятельности (производства, услуг или работ) при разработке и внедрении АСУ;
  2. годовой прирост прибыли за счет сокращения сроков строительства, а также ускорения освоения новой продукции (услуг) в результате разработки и внедрения АСУ;
  3. экономию, текущих затрат на производство продукции, услуг или работ в условиях функционирования АСУ;
  4. экономию прочих затрат, не входящих в себестоимость производства или работ, обеспечиваемую функционированием АСУ как непосредственно на объекте внедрения, так и в сопряженных сферах и отраслях.

Единовременны

Источник: https://www.studsell.com/view/5549/

Автоматизация парогенераторов – АиП

Автоматизация котельных установок и парогенераторов

Александр Жирнов, исполнительный директор

Разработана автоматизированная система управления парогенераторами УРАН и их каскадом. Котельная даже с несколькими десятками парогенераторов не требует постоянного присутствия операторов. Персонал посещает объект только для проведения регламентных работ, запуска, остановки или при обнаружении нештатной ситуации.

Прямоточные парогенераторы УРАН служат для производства пара для разных технологических нужд, отопления и горячего водоснабжения. Парогенераторы оборудованы модулируемой (двухступенчатой на малых мощностях) горелкой, насосами и комплектом задвижек с электроприводом.

Специалистами компании ВИКТЕРРА разработана автоматизированная система управления для паровых прямоточных парогенераторов УРАН и каскадов на их основе. Система регулирует работу парогенераторов и продлевает срок службы котлов.

Система управления обеспечивает:

  • автоматический режим работы;
  • эшелонированную систему безопасности;
  • плавную регулировку мощности;
  • интеллектуальное управление горелкой;
  • частотное управление скоростью подачи воды на змеевик;
  • автоматическую подпитку встроенного экономайзера;
  • регулирование уровней воды и топлива в баках;
  • поддержание давления или температуры теплоносителя в соответствии с режимом;
  • журналирование рабочих параметров;
  • разделение прав доступа между специалистами;
  • диспетчеризацию.

Система плавно регулирует мощность парогенератора в зависимости от текущего потребления пара в диапазоне 30-100 %.

Средства автоматизации ОВЕН

Парогенераторы УРАН оснащены одним из самых развитых комплексов автоматики, который позволяет эксплуатировать их без постоянного присутствия персонала. Оператор требуется только для проведения регламентных работ, запуска и остановки парогенератора.

Систему управления образуют приборы ОВЕН:

  • программируемый контроллер ПЛК110;
  • модуль аналогового ввода МВ110-8А;
  • блоки питания БП14Б, БП30Б;
  • блок сетевого фильтра БСФ;
  • регулятор ТРМ202;
  • термопреобразователь сопротивления ДТС035;
  • преобразователь давления ПД100-ДИ;
  • преобразователь частоты ПЧВ2;
  • GSM/GPRS-модем ПМ01.

Мощностью котла управляет ПИД-регулятор контроллера ПЛК110. Когда рабочее давление превышает уставку, система уменьшает мощность горения и объем подаваемой воды, при снижении – наоборот.

При отсутствии потребности в паре котел переводится в ждущий режим с отключением насоса и горелки.

Контроллер ПЛК110 осуществляет запись всех событий (пуск/останов/сервисные работы), а также рабочих параметров.

Частотой вращения основного и резервного насосов управляет преобразователь ПЧВ2, который обеспечивает получение пара нужной кондиции, а также экономию электроэнергии.

Скорость реакции на нештатные ситуации увеличивает аварийная сигнализация разного уровня: СМС-уведомления на мобильные устройства через модем ПМ01, оповещение в SCADA-системе.

Отличительные особенности управления парогенератором УРАН

АСУ обеспечивает работу парогенератора УРАН в режиме частых пусков и остановок без ограничений, что  позволяет вырабатывать контролируемый объем пара. Парогенераторы могут самостоятельно переключаться в режим ожидания с отключением горелочного и насосного оборудования.

В отличие от большинства действующих систем управления с прессостатом, работающем в режиме вкл./выкл.

, в созданной системе применяется преобразователь давления ПД100, с его помощью ПЛК гибко управляет горелкой в соответствии с текущим давлением пара и скоростью его изменения.

Например, если фиксируется снижение давления, то автоматически увеличивается мощность горелки. В зависимости от текущей мощности горелки корректируется скорость подачи воды на змеевик для получения сухого пара.

Эшелонированная система безопасности

Первым контролируемым параметром системы безопасности является подпитка корпуса парогенератора.

При отсутствии сигнала с датчика потока система не останавливает работу парогенератора, поскольку ситуация еще не считается критической, и оператор может принять меры к ее устранению.

Если подпитка корпуса не восстановлена и достигнут аварийный уровень воды, то работа парогенератора останавливается.

Если предыдущий уровень защиты по какой-либо причине не сработал, то система безопасности переключается на расходомер, который следит за скоростью подачи воды на змеевик в реальном времени. Остановка произойдет при критически низкой скорости подачи воды.

Следующий этап защиты определяется температурой теплоносителя в средней части змеевика за пределами топки. Температуру контролирует датчик ДТС035. Система остановит парогенератор, когда температура превысит установленный уровень, не дожидаясь перегрева всего змеевика.

На следующем этапе контролируются давление (ПД100) и температура пара (ДТС035) на выходе змеевика. Если не удалось удержать параметры в рабочей зоне, сработает механическая защита с помощью двух предохранительных клапанов.

Помимо автоматики, создана дублирующая линия защиты с регулятором ТРМ202, которая предусмотрена на случай выхода из строя основного контроллера.

Многоступенчатая система безопасности обеспечивает бесперебойную эксплуатацию парогенераторов в самых жестких условиях. Несколько десятков автоматизированных паровых котельных УРАН уже многие годы работают на нефтедобывающих месторождениях, в том числе в условиях крайнего Севера, с регулярными переездами.

Управление каскадом парогенераторов УРАН

Если требуется обеспечить бесперебойную подачу пара в больших объемах, и мощности одного парогенератора недостаточно, применяют каскад из нескольких парогенераторов. Компания ВИКТЕРРА разработала систему управления любым количеством рабочих и резервных парогенераторов УРАН.

Система определяет необходимое количество котлов с учетом текущей нагрузки для обеспечения потребностей производства в паре. Избыточные котлы переводятся в ждущий режим с отключением горелки и насосов, при возобновившейся потребности – запускаются в работу. Система следит за состоянием всего комплекса в режиме реального времени, при аварии одного котла вводит в работу резервные.

Функционал системы управления каскадом парогенераторов:

  • назначение рабочих и резервных котлов;
  • включение котлов согласно выбранной стратегии;
  • изменение уставок давления;
  • ведение журнала работы каскада;
  • дистанционный пуск и останов котельной;
  • интеграция в SCADA-системы.

Действующий каскад

На мясокомбинате в Оренбургской области введен в действие каскад из двух парогенераторов УРАН 5000 (5 т/час). Генерируемый пар используется для стерилизации консервов в автоклавах. Оператор удаленно управляет подачей пара по запросу производства. На пульте отображается работа как всего комплекса в целом, так и каждого парогенератора в отдельности.

Источник: https://aip.com.ru/article/avtomatizaciya_parovyx_parogeneratorov

Cистема автоматизации котельных установок: схема, проект

Автоматизация котельных установок и парогенераторов

Одной из самых актуальных проблем современной цивилизации, и в то же самое время одной из самых древних, получивших практические решения, является проблема автоматизации. Самострелы и ловушки древних охотников – это примеры автоматических устройств, срабатывающих так, как надо тогда, когда надо.

Всевозможные демонстрации в древнеегипетских храмах срабатывали без участия человека, а лишь тогда, когда наступала соответствующая ситуация.

Массовое внедрение автоматики в современную повседневную жизнь людей лишь подтверждает актуальность этой проблемы в наше время.
Особенно это заметно в производственной деятельности человека.

Непрерывный рост единичной мощности агрегатов, увеличение их производительности требуют более оперативного и более правильного принятия решений.

Число этих решений в единицу времени непрерывно возрастает, ответственность за их правильность также растёт. Психофизиологические возможности человека уже не позволяют ему справляться с обработкой возросшего потока информации.

На помощь приходит новейшая вычислительная техника и эффективные методы теории управления. Всё более усложнённые технологические и теплотехнические процессы требуют повышения быстродействия технических средств автоматики. Одновременно растёт цена отказа, и растут требования к надёжности и живучести техники.

Прогресс в части средств автоматизации тесно связан с изменениями в элементной базе вычислительной техники. Сейчас практически все приборы строятся на основе микропроцессоров.

Это позволяет обрабатывать более сложные алгоритмы, повышать точность измерения технологических параметров, нагружать отдельные приборы ранее не свойственными им функциями. И, самое главное, обмениваться информацией между собой, работая, как единая система управления.

Средства автоматизации для котельных

Технические средства автоматизации:

  • датчики параметров технологического процесса;
  • исполнительные механизмы, перемещающие по командам в нужном направлении регулирующие органы;
  • управляющая техника, обрабатывающая в соответствии с заложенными в неё алгоритмами и программами информацию от датчиков и формирующая команды исполнительным механизмам;
  • приборы для выбора режимов управления и для дистанционного управления исполнительными механизмами;
  • средства отображения и представления информации оперативному персоналу;
  • устройства для документирования и архивирования технологической информации;
  • средства коллективного представления информации.

Вся эта техника за вторую половину прошлого столетия претерпела революционные изменения, не в последнюю очередь, благодаря достижениям советской науки.
Так, например, приборы манометрического ряда, широко применяемые при измерениях давления, расхода, скорости и уровня жидкостей и газов, а также при измерениях силы и массы, поменяли физический принцип чувствительного элемента.

Вместо мембраны, прогибающейся под действием сила и перемещающей шток электромеханического преобразователя, стали использовать тензометрический способ.

Его суть в том, что некоторые материалы при механическом воздействии на них меняют свои электрические параметры.

Чувствительная измерительная схема улавливает эти изменения, а вычислительное устройство, встроенное в прибор, переводит их в величину технологического параметра.

Приборы стали компактней, надёжней, точнее. И технологичней в производстве. Современные исполнительные механизмы принимают не только команды «включить» и «выключить», как было много лет.

Они могут принимать команды в цифровом коде, самостоятельно расшифровывать их, исполнять и предавать отчёт о своих действиях и своём состоянии.

Управляющая техника прошла путь от ламповых регуляторов и релейно-контактных схем до микропроцессорных регулирующих, логических и демонстрационных контроллеров.

Испытания первого советского регулирующего микропроцессорного контроллера разработки НИИТеплоприбор были проведены в январе 1980 года на учебной ТЭЦ Московского энергетического института. ТЭЦ работает в составе Мосэнерго.

По первым слогам трёх слов названия изделие назвали «Ремиконт». Через пять лет провели более масштабные промышленные испытания Ремиконтов на трёх мощных промышленных объектах.

И с этого момента в новые АСУ ТП по всей стране и в зарубежные проекты закладывались только микропроцессорные контроллеры.

За рубежом применение подобных контроллеров в системах автоматизации различных объектов началось чуть раньше.
Микропроцессорный контроллер – это вычислительное устройство, сконструированное специально для управления технологическим объектом и расположенным в непосредственной от него близости.

Контроллер состоит из следующих блоков и устройств:

  • блок питания;
  • вычислитель;
  • блок ввода аналоговых сигналов разных номиналов с гальваническим разделением;
  • устройство ввода дискретных сигналов активных (в виде напряжения) и пассивных (в виде сухого контакта);
  • блок вывода аналоговых сигналов разных номиналов с гальваническим разделением;
  • устройство вывода дискретных сигналов активных и пассивных;
  • прибор интерфейсной связи для подключения контроллера к системному информационному полю.

Блоки ввода и вывода сигналов – блоки группы УСО (устройств связи с объектом) – все многоканальные, имеют от 8 до 16 каналов. На конкретную задачу контролер собирается методом проектной компоновки. Состав и количество блоков УСО выбирается исходя из количества соответствующих сигналов в системе.

В блоке вычислителя находится процессор, оперативная память (ОЗУ) и постоянная память (ПЗУ). В ПЗУ записана библиотека алгоритмов.

Её состав охватывает практически все используемые в подобных системах задачи управления – регулирования, арифметических вычислений, динамических преобразований, логических действий.

Программирование контроллеров ведётся методом технологического программирования. Для современных моделей контроллеров этот метод представляет собой сборку функциональной схемы задачи управления на экране монитора.

После простейшей проверки на отсутствие ошибок схема-программа загружается в оперативную память контроллера. Интуитивная доступность метода для традиционных автоматчиков способствовала быстрому и широкому распространению Ремиконтов.

Автоматизированные тепловые станции

В 1992 году организация, управляющая московской коммунальной энергетикой – МОСТЕПЛОЭНЕРГО – приняла решение на одной из своих новостроек внедрить современную АСУ ТП. Была выбрана районная тепловая станция РТС «ПЕНЯГИНО».

Первая очередь станции строилась в составе четырёх котлов типа КВГМ-100.
В это время развитие Ремиконтов привело к появлению программно-технического комплекса ПТК КВИНТ.

В состав комплекса кроме самих Ремиконтов входила операторская станция на базе персональной ЭВМ с полным программным обеспечением, пакет программ системы автоматизированного проектирования САПР.

Функции АСУ ТП районной тепловой станции:

  • полностью автоматический пуск котла из холодного состояния до выхода на рабочий режим путём кликания на экране монитора кнопки «ПУСК»;
  • поддержание температуры выходной воды в соответствии с температурным графиком;
  • управление расходом питательной воды с учётом подпитки;
  • технологические защиты с отключением подачи топлива;
  • контроль всех теплотехнических параметров и представление их оператору на экране персональной ЭВМ;
  • контроль состояния агрегатов и механизмов – «ВКЛЮЧЕН» или «ВЫКЛЮЧЕН»;
  • дистанционное управление исполнительными механизмами с экрана монитора и выбор режима управления – ручной, дистанционный или автоматический;
  • информирование оператора о нарушениях в работе контроллеров;
  • связь с диспетчером района по цифровому информационному каналу.

Техническая часть системы была скомпонована в четырёх шкафах – по одному на каждый котёл. В каждом шкафу установлены четыре контроллера в каркасно-модульном исполнении.

Задачи между контроллерами распределены таким образом:

Контроллер №1 выполнял все операции по пуску котла. В соответствии с алгоритмом пуска, который был предложен Теплоэнергоремонтом:

  • контролер включает дымосос и вентилирует топку и дымоходы;
  • включает вентилятор подачи воздуха;
  • включает насосы подачи воды;
  • подключает газ на розжиг каждой горелки;
  • по контролю наличия пламени открывает основной газ на горелки.

Контроллер №2 выполнен в дублированном варианте. Если во время пуска котла сбой техники не страшен, так как можно остановить программу и начать всё сначала, то второй контроллер ведёт основной режим в течении длительного времени.

Особая ответственность на нём в холодное время года. При автоматической диагностике нештатной ситуации в котельной происходит автоматическое безударное переключение с основного контроллера на резервный.

На этом же контроллере организованы технологические защиты.
Контроллер №3 предназначен для выполнения менее ответственных функций. При его отказе можно вызвать ремонтника и некоторое время переждать.

На этом же контроллере запрограммирована модель котла.

С её помощью проводится предпусковая проверка работоспособности всей программы управления. Её же используют при обучении оперативного персонала.

Работы по созданию головных АСУ ТП московских РТС ПЕНЯГИНО, КОСИНО-ЖУЛЕБИНО, БУТОВО, ЗЕЛЕНОГРАД проводил коллектив в составе МОСПРОМПРОЕКТ (проектные работы), ТЕПЛОЭНЕРГОРЕМОНТ (алгоритмы управления), НИИТеплоприбор (микропроцессорная центральная часть системы).

Перспективы

Развитие и совершенствование элементной базы позволяет снижать габариты технических средств автоматизации, их энергоёмкость. Расширяются функциональные возможности.

Наличие собственного вычислителя в каждом полевом устройстве позволяет выводить от него информацию в систему, а ему получать команды из любой точки системы. Технология полевой шины позволяет существенно повысить живучесть системы, упростить процессы наладки.

Здравствуйте. Я автор этого сайта. Продолжительное время я занимаюсь монтажом и пусконаладкой котельного оборудования. Если вы наладчик “старой гвардии” прошу подписаться на обновления. Будем вместе обсуждать интересные моменты монтажа и ПНР котельных.

Источник: https://kotle.ru/avtomatika/avtomatizatsiya-kotelnoj

Vse-referaty
Добавить комментарий