Парокотельная установка

Поддержание материального баланса в схеме обеспечивается регулятором уровня, при этом регулирующее воздействие вносится изменением расхода питательной воды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор, обоснование СИ, схема передачи информации

Система автоматического регулирования  и контроля питания котла.  
Регулятор питания котла работает по трехимпульсной схеме, используется три приема: расход питательной воды; расход пара; уровень в барабане котла.  
Расход питательной воды и расход пара измеряются методом переменного перепада. Перепад давления пропорциональный расходу питательной воды, создаваемый на диафрагме ДКС 10-100-А/Г-1, и перепад давления пропорциональный расходу пара, создаваемый на диафрагме ДКС 10-200-А/Г-1 измеряются и преобразуются преобразователями САПФИР-22ДД-2420 в унифицированные токовые сигналы 0-5 мА., с выхода измерительных преобразователей САПФИР-22ДД-2420 сигналы подаются на блоки извлечения корня БИК-1, предназначенные для линеаризации статической характеристики преобразователей САПФИР-22ДД  
Сигналы 0-5 мА с блоков БИК -1 поступают на вторичные приборы ДИСК -250-2121 и на выход регулятора РС 29.0.12 .

Уровень в барабане котла  измеряется преобразователем САПФИР-22ДИ-2150 и преобразуется в унифицированный токовый сигнал 0-5 мА, который подается на вторичный прибор ДИСК -250-2121  и на вход регулятора РС 29.0.12.  
В случае отклонения одного из указанных параметров регулятор РС 29 воздействует с помощью усилителя У 29.3 на механизм МЭО 40/25-0,25, который приводит в действие регулирующий орган КРП 100, установленный на трубопроводе питательной воды.  
. Система автоматического регулирования и контроля соотношения газ-воздух.  
Измерение расхода газа и воздуха производится методом переменного перепада. Перепад давления на диафрагме ДКС 0,6-100-А/Г-1 и диафрагме ДКС 0,6-400- А/Г-1 измеряется преобразователем САПФИР-22ДД -2420.Сигнал 0-5мА с преобразователя поступает на блок извлечения корня БИК -1 предназначенной для линеаризации статической характеристики преобразователя САПФИР-22ДД.

Сигнал 0-5 мА с  блока извлечения корня БИК -1 поступает  на вторичный прибор ДИСК -250-2121 и на регулятор РС 29.0.12.  
В регуляторе РС 29 происходит суммирование двух поступающих сигналов ,а затем сравнение их с заданным значением. Если регулируемый параметр отклоняется от заданного значения, то на входе электронного блока регулятора появляется сигнал рассогласования. При этом на выходе регулятора вырабатывается импульсный сигнал (24В), который подается на усилитель У29.3. Усилитель У29.3 управляет исполнительным механизмом МЭО 40/10-0,25, который с помощью регулирующего органа изменяет подачу воздуха. В данной системе ведется коррекция по кислороду (О2) в отходящих газах. Сигнал с индикатора на кислород “Альфа” через вторичный прибор ДИСК -250-2121 поступает на регулятор РС 29.0.42, на его выходе образуется сигнал, который является корректирующим для регулятора РС 29.0.12.

Система автоматического регулирования  и контроля соотношения газ-воздух.

Измерение расхода  газа и воздуха производится методом  переменного перепада. Перепад давления на диафрагме ДКС 0,6-100-А/Г-1 и диафрагме  ДКС 0,6-400- А/Г-1 измеряется преобразователем САПФИР-22ДД -2420. Сигнал 0-5мА с преобразователя поступает на блок извлечения корня БИК -1 предназначенной для линеаризации статической характеристики преобразователя САПФИР-22ДД. Сигнал 0-5 мА с блока извлечения корня БИК -1 поступает на вторичный прибор ДИСК -250-2121 и на регулятор РС 29.0.12.

 В регуляторе РС 29 происходит  суммирование двух поступающих  сигналов ,а затем сравнение их  с заданным значением. Если  регулируемый параметр отклоняется  от заданного значения, то на  входе электронного блока регулятора появляется сигнал рассогласования. При этом на выходе регулятора вырабатывается импульсный сигнал (24В), который подается на усилитель У29.3. Усилитель У29.3 управляет исполнительным механизмом МЭО 40/10-0,25, который с помощью регулирующего органа изменяет подачу воздуха. В данной системе ведется коррекция по кислороду (О2) в отходящих газах. Сигнал с индикатора на кислород “Альфа” через вторичный прибор ДИСК -250-2121 поступает на регулятор РС 29.0.42, на его выходе образуется сигнал, который является корректирующим для регулятора РС 29.0.12. 
      Система автоматического регулирования и контроля в топке котла.

Давление в  топке котла измеряется при помощи преобразователя САПФИР -22 ДИВ -2310. Сигнал с преобразователя поступает на вторичный прибор ДИСК -250-2121 и на регулятор РС 29.0.12. В случае отклонения регулируемого параметра регулятор РС 29,который с помощью усилителя У 29.3 записывает электродвигатель механизма исполнительного МЭО 40/10-0.25Р, изменяющего положения направляющих аппаратов дымососа.

                Система автоматического контроля давления. 
    Давление газа ,воздуха, а также воды измеряется манометрами ОБМ .  
                    Система автоматического контроля температуры.  
    Измерение температуры производится с помощью термоэлектрических термометров ТХА -0179. Сигнал с термоэлектрических термометров поступает на вторичный регистрирующий и показывающий прибор КСП -023.  
                      Описание компоновки и коммутации щита КИПиА.  
                                    Описание компоновки панели щита.  
      Компоновкой называется общий вид щита и размещенные на нем приборы и средства автоматизации.  
      Компоновка аппаратуры должна обеспечить удобство пользования ими. На рисунке приведен общий вид щитов, разработанный на основе функциональной схемы.  
      Щиты выполнены в соответствии с типовыми проектами котельных и предназначены для автоматизации котлов серии ДИ, сжигающих природный газ или мазут, производительностью 10 тонн пара в час. Щит и комплект аппаратуры, предназначенный для работы с ним, обеспечивают:  
автоматическое регулирование давления пара и уровня воды в барабане котла, расхода воздуха к горелкам, разрежения в топке;  
оперативный контроль разрежения в топке, напора воздуха за дутьевым вентилятором, температуры дымовых газов по тракту и силы тока электродвигателя дымососа, установленными на щите приборами;  
     Щиты устанавливаются в производственных и специальных щитовых помещениях с температурой окружающего воздуха от -35 до +50 С. При компоновке необходимо обращать внимание на эстетику внешнего вида проектируемого щита. Средства автоматизации и аппаратуры управления компонуются функциональными группами в порядке хода технологического процесса.  
      Аппаратуру на панелях располагают так чтобы дежурному персоналу было удобно наблюдать по показаниям приборов за технологическим процессом. Показывающие приборы и сигнальные средства устанавливают на высоте 800—2100мм, самопишущие приборы на высоте 1000—1600мм, ключи и кнопки на высоте 700—1600мм.  
        Под каждым прибором помещены рамки с надписями о назначении прибора или измеряемом параметре.  
                                                                   

 

 

 

 

 

Подбор  метрологических характеристик  применяемых в схеме СИ

Преобразователь Сапфир-22ДД предназначен для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивают непрерывное  преобразование значения разности давлений нейтральных и агрессивных сред в унифицированный токовый выходной сигнал дистанционной передачи.

Преобразователи могут использоваться для преобразования значений уровня жидкости, расхода  жидкости или газа в унифицированный  токовый сигнал. При работе с блоками извлечения корня БИК-1 получается линейная зависимость между расходом и выходным сигналом.

Преобразователи Сапфир-22ДД-Вн-А предназначены для  преобразования значения измеряемого  параметра в унифицированный  токовый сигнал на объектах АС.

Преобразователи Сапфир-22ДД-Вн-К предназначены для  преобразования значения измеряемого  параметра газообразного кислорода  и кислородосодержащих газов  в унифицированный токовый сигнал.

Преобразователи Сапфир-22ДД-Вн-А, Сапфир-22ДД-Вн-К не предназначены для использования во взрывоопасных условиях.

Преобразователи предназначены для работы со вторичной  регистрирующей и показывающей аппаратурой, регуляторами и другими устройствами автоматики, машинами централизованного  контроля и системами управления, работающими от стандартного выходного сигнала 0-5 или 0-20 или 4-20 mA постоянного тока.

По устойчивости к климатическим воздействиям преобразователи  в зависимости от исполнения соответствуют:

исполнению  УХЛ категории размещения 3.1 по ГОСТ 15150-69, но для работы при температуре от 5 до 500С (основной вариант исполнения) или, по обоснованному требованию потребителя, от 1 до 800С;

исполнению  У категории размещения 1 по ГОСТ 15150-69, но для работы при температуре  от минус 30 до плюс 500С (основной вариант  исполнения) или, по обоснованному требованию потребителя, от минус 50 до плюс 800С;

исполнению  Т категории размещения 3 по ГОСТ 15150-69, но для работы при температуре  от минус 10 до плюс 550С или минус 20 до плюс 800С в соответствии с заказом-нарядом  внешнеторговой организации.

По устойчивости и прочности к воздействию  температуры и влажности окружающего  воздуха преобразователи имеют  группы исполнений, соответственно В4; С4; С3 по ГОСТ 12997-84.

Наименование  преобразователя, модель, верхние пределы  измерений, предельно допускаемое рабочее избыточное давление указаны в таблице.

Каждый преобразователь  имеет регулировку диапазона  измерений и может быть настроена  на любой верхний предел измерения, указанный для данной модели.

При выпуске  предприятия-изготовителя преобразователь настраивается на верхний предел измерений, выбираемый в соответствии с заказом их значений, указанных в таблице, при этом нижний предел измерений равен нулю.

При выпуске  преобразователя, предназначенного для  измерения уровня жидкости, преобразователь может быть настроен в соответствии с заказом на любой верхний предел измерений, не выходящий за крайние значения, предусмотренные для данной модели.

По требованию потребителя, согласованному с предприятием-изготовителем, допускается сдвиг верхних пределов измерений, охватываемых данной моделью, в меньшую или большую сторону на один предел измерения.

Верхний предел измерений 2,5 кгс/см2 обеспечивается только в случае, если этот предел измерений  указан в заказе.

После перенастройки  преобразователя на любой верхний предел измерений, предусмотренный для данной модели, основная погрешность не превышает 5% от соответствующего верхнего предела измерений.

Зона нечувствительности преобразователей не превышает 0,05% от верхнего предела измерений.

Предельные  значения выходных сигналов: 0 и 5 или 0 и 20 или 4 и 20 mA постоянного тока.

Электрическое питание преобразователей осуществляется от источника питания постоянного  тока напряжением 36 V.

Допускается питание  преобразователей с предельными  значениями выходного сигнала 4 и 20 mA осуществлять от источника постоянного тока напряжением от 15 до 42 V. При этом пределы допускаемого напряжения питания зависят от нагрузочного сопротивления и должны соответствовать границам рабочей зоны. Источник питания должен удовлетворять следующим требованиям: сопротивление изоляции не менее 40 Ом выдерживать испытательное напряжение при проверке электрической прочности изоляции 1,5 kV, пульсация выходного напряжения не должна превышать 0,5% от номинального значения выходного напряжения, при частоте гармонических составляющих, не превышающей 500 Hz.

Для преобразования напряжения переменного тока 220 V с  частотой 50 Hz в напряжение постоянного  тока 36 V рекомендуется использовать блок питания 22БП-36.

При использовании  преобразователя с выходным сигналом 4 и 20 mA совместно с блоком извлечения корня БИК-1 питание преобразователя осуществляется от БИК-1. Питание БИК-1осуществляется переменным током напряжением 220 V частотой 50 Hz.

Нагрузочное сопротивление, кОм:

от 0,2 до 2,5- для  преобразователей с предельными значениями выходного сигнала 0 и 5 mA при напряжении питания 36 V;

от 0,1 до 1,0- для преобразователей с предельными значениями выходного  сигнала 0 и 20 или 4 и 20 mA при напряжении питания 36 V;

RH- для преобразователей  с предельными значениями выходного  сигнала 4 и 20 mA при напряжении  питания в диапазоне от 15 до 42 V.

Преобразователи предназначены для работы при  барометрическом давлении от 84,0 до 106,7 kPa.

Преобразователи исполнений УХЛ и У устойчивы к воздействию относительной влажности окружающего воздуха 95% при температуре 350С и более низких температурах, без конденсации влаги. Преобразователи исполнения Т устойчивы к воздействию относительной влажности окружающего воздуха 100% при температуре 350С с конденсацией влаги.

Степень защиты преобразователей от воздействия пыли и воды – 1З54 по ГОСТ 14254-80.

По устойчивости к воздействию вибрации преобразователи  относятся к группе исполнения N3 по ГОСТ 12997-84.

Дополнительная  погрешность, вызванная воздействием вибрации во всем диапазоне частот, выраженная в процентах от диапазона изменения выходного сигнала, не должна превышать:

1,5 – для диапазона измерений  менее 2,5 kPa;

0,6 – для диапазонов измерений  от 2,5 kPa;

0,4 – для диапазонов измерений 10 kPa и более.

Амплитуда пульсации выходного  сигнала, имеющей частоту в пределах полосы пропускания преобразователя  не превышает 0,6% диапазона изменения  выходного сигнала.

Изменение значения выходного сигнала преобразователей, вызванное изменением нагрузочного сопротивления от 100 Ом до 1000 Ом или от 200 Ом до 2500 Ом, соответственно у преобразователей с верхним предельным значением выходного сигнала 20 mA или 5 mA не превышает 0,25% диапазона изменения выходного сигнала.

Преобразователи имеют устройство, позволяющее перенастраивать их на любой из пределов измерений, предусмотренных для данной модели, а также перенастраивать их на смещенный диапазон измерений с установкой начального предельного значения выходного сигнала при значении измеряемого параметра в пределях:

от разрежения Pmax до избыточного давления 0,84 Pmax –  для преобразователей моделей 2410, 2420, 2430, 2434;

от разрежения 0,1 Mpa до избыточного давления 0,84 Pmax – для остальных моделей;

где Pmax – максимальное значение верхнего предела измерений модели.

Пульсация выходного  сигнала нормируется при нагрузочных  сопротивлениях: