Разработка твердотопливной горелки

Предлагаемая энергосберегающая система управления тягодутьевым трактом котла САУ ТДТК (рисунок 4.2) позволяет существенно снизить потребление электрической энергии асинхронными двигателями вентиляторов и дымососов, а также обеспечивает рациональный расход используемого топлива.

САУ ТДТК построена на базе современной электрической и микропроцессорной техники ведущих зарубежных и отечественных производителей, а также собственных разработок. Унифицированные комплектующие и гибкое программное обеспечение позволяют легко адаптировать систему для управления различными типами котлов.

САУ ТДТК предназначена для:

• автоматического контроля давления (расхода) газа и воздуха, подаваемых в котлоагрегат, разрежения в топке и содержания кислорода в отходящих газах;
• автоматического регулирования давления (расхода) воздуха, подаваемого вентилятором в котлоагрегат в соответствии с заданным соотношением "газ/воздух" и с учетом содержания кислорода в отходящих газах (за счет частотного управления скоростью приводного двигателя вентилятора при полностью открытых заслонках);
• автоматической стабилизации разрежения в топке котла в соответствии с заданием оператора (за счет частотного управления скоростью приводного двигателя дымососа при полностью открытых заслонках);
• представления информации оперативному персоналу о технологических параметрах тягодутьевого тракта котла.

Основу САУ ТДТК составляют частотные преобразователи на базе IGBT- транзисторов с ШИМ управлением и система контроля содержания кислорода в дымовых газах СКСК  и программируемый контроллер.

Рисунок 4.1 Структурная схема существующей системы управления.

Рисунок 4.2 Структурная схема энергосберегающей системы автоматизированного управления (САУ ТДТК).

 

Внедрение системы позволяет:

• экономить от 30 до 60% электроэнергии;
• экономить от 2 до 6% топлива;
• улучшить экологические показатели котлоагрегата.

Срок окупаемости затрат от 6 до 12 месяцев.

В зависимости от уровня автоматизации котлоагрегата САУ ТДТК может внедряться:

• в составе существующих систем автоматизации с использованием имеющихся датчиков и локальных регуляторов;
• автономно с поставкой всего комплекса технических средств и программного обеспечения;
• в составе АСУ ТП котла, в том числе с разработкой этой АСУТП.

Экономичность работы котельных также может быть существенно повышена при внедрении системы управления электроприводами насосов. Применение частотного регулирования позволяет работать при полностью открытом вентиле, исходя из фактической потребности в теплоносителе. В этом случае расход электроэнергии минимален, существенно увеличивается срок службы насосов.

Таблица 4.1 Основные технические характеристики частотных преобразователей

Характеристика	Значение параметра
Диапазон мощностей подключаемых двигателей	0,4 - 132 кВт (3 фазы, 380-460 ±10%, 50-60 Гц ±5%)
Выходная частота	0,1 - 400 Гц
Шаг изменения частоты	Цифровое управление: ± 0.01% от макс. частоты;  Аналоговое управление: ±0.2% (при 25±10 °С) от макс. частоты
Время ускорения и замедления	0,01~3600,0 сек (линейной и  нелинейной характеристиках разгона)
Функции защиты	Защита от перегрузки по току, От повышенного и пониженного напряжения, От работы двигателя на 2-х фазах, Электронная термозащита двигателя, От короткого замыкания на выходе и т.д.

 

Система контроля содержания кислорода (СКСК)

Содержание кислорода в продуктах сгорания различных видов топлива (природный газ, мазут, пылеугольное топливо и др.) является основным показателем качества процесса горения, определяющим эффективность работы теплоэнергетических установок.

Рисунок 4.3 Система контроля содержания кислорода (СКСК)

 

Система контроля содержания кислорода предназначена для автоматического непрерывного измерения объёмного процентного содержания кислорода в отходящих (дымовых) газах котлов различного типа, нагревательных и плавильных печей, других теплотехнических агрегатов с целью поддержания оптимального режима сгорания топлива, его экономии и обеспечения экологической безопасности.

Газоаналитическая система состоит из датчика-зонда, введенного в дымоход, электронного функционального преобразователя и блока стабилизации температуры. Принцип действия системы основан на термодинамических свойствах твердоэлектролитной электрохимической ячейки, используемой в качестве чувствительного элемента датчика.

Система выполнена на современной элементной базе с использованием оригинальных технических решений, что позволило значительно повысить точность измерения содержания кислорода, показания которого отображаются на цифровом индикаторе в трехразрядном десятичном коде.

Для обеспечения оптимального режима работы датчика и увеличения срока его службы, в системе предусмотрен блок стабилизации температуры. Установка необходимой температуры и ее контроль производится регулировочным резистором по отдельному цифровому индикатору. Благодаря наличию аналогового выхода газоанализатор может подключаться к существующим приборам и системам автоматики.

 Таблица 4.2 Основные технические характеристики системы контроля содержания кислорода СКСК.

Характеристика	Значение параметра
Диапазон измерения, объемная доля	1-10%
Предел допускаемой основной абсолютной погрешности	0,5%
Время установления показаний	не более, 20сек
Напряжение питания	+10%,-15%,220В
Частота переменного тока	50Гц
Выходной аналоговый сигнал	0,5-5мА
Потребляемая полная мощность	не более, 300ВА
Наименование составляющих	Габаритные размеры
Датчик-зонд	1765х185х175мм
Электронный функциональный преобразователь	445х255х130мм
Блок стабилизации температуры	445х255х130мм

 

 

5 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

 

 

5.1 Обеспечение условий и безопасности труда на производстве

Общее руководство и ответственность за организацию, и состоянию работ по охране труда возлагается на директора предприятия. Каждый год приказом директора возлагается ответственность за организацию, и состоянию работ по охране труда на главного инженера, начальника цехов, руководителей производственных участков и руководителей других структурных подразделений завода. Имеется специалист по охране труда, который координирует деятельность структуры подразделений завода по вопросам охраны труда на предприятии.

В соответствии с трудовым кодексом Республики Башкортостан нормальная продолжительность рабочего времени на предприятии составляет 40 часов в неделю. На работах с вредными условиями труда рабочая неделя сокращается до 36 часов. Продолжительность ежегодных отпусков на предприятии составляет 28 календарных дней.

Ответственность за организацию безопасных технологических процессов, безопасную эксплуатацию зданий и сооружений предприятий в

плане сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности возлагается на ведущего инженера-механика.

Ответственными лицами за обеспечение здоровых и безопасных условий труда на рабочих местах, соблюдение действующего законодательства о труде являются старший мастер, а также исполняющие  обязанности мастеров.

При тяжелом несчастном случае, групповом несчастном случае,  несчастном случае со смертельным исходом работодатель организации в течение суток обязан направить извещение по форме 1, предусмотренной приложением № 1 к постановлению Минтруда РФ№ 73 от 24 октября 2002 г. «Об утверждении форм документов, необходимых для расследования и учета несчастных случаев на производстве».

Для расследования несчастного случая на производстве в организации работодатель незамедлительно создает комиссию в составе не менее трех человек. В состав комиссии включаются инженер по охране труда, представители работодателя, представители профсоюзного органа. Комиссию возглавляет работодатель или уполномоченный им представитель.

По результатам расследования государственный инспектор составляет Заключение по форме 5, предусмотренной приложением № 1 к постановлению Минтруда РФ № 7 3 от 24 октября 2002 г., и выдает предписание, являющееся обязательным для исполнения работодателем (его представителем).

Расследование профессиональных заболеваний проводится в соответствии с Положением о расследовании и учете профессиональных заболеваний, утвержденным постановлением Правительств РФ от 15 декабря 2000 г. № 967.

Согласно ст. 20 Закона об основах: «Государственный надзор и контроль за соблюдением требований охраны труда осуществляется федеральной инспекцией труда — единой федеральной централизованной системой государственных органов».

Для предприятия принята санитарно – защитная зона по первому классу. На санитарно – защитной зоне размещается здание подсобного и обслуживающего назначения, занимающее не более 50% площади. Производственный корпус расположен с учётом наилучших условий для естественного проветривания и освещения, территория предприятия, а также транспортные пути заасфальтированы.

Производственные цеха имеют систему вентиляции. Краткость циркуляции воздуха  в  котельном цехе К = 5,  при  аварийном режиме К = 9. Отопление и вентиляция производственных, административных помещений и объектов централизованное и соответствует СНиП 2.04.05-91, освещение комбинированное соответствует СНиП II-4-79.

Все работающие на предприятии при поступлении на работу проходят специальное медицинское обследование для лиц, работающих в пищевой промышленности. Не реже чем один раз в три месяца персонал, непосредственно работающий с пищевой продукцией и один раз в год персонал, не работающий с продукцией проходит периодический медицинский осмотр согласно приказа Минздрава Российской Федерации № 90 от 14.03.96

На работах с вредными условиями труда работникам бесплатно выдается по 0,5 литра молока в смену. Согласно статье 183 Трудового Кодекса Республики Башкортостан на работающих с вредными условиями труда, а также на работах, производимых в особых температурных условиях или связанных с загрязнением, работникам выдается специальная одежда и обувь. Спецодежда проходит дезинфекцию не менее чем раз в 10 дней. Согласно статье 184 Трудового Кодекса Республики Башкортостан на работах связанных с загрязнением работником выдается бесплатно мыло. Норма составляет 400 грамм в месяц на одного работника[24].

На предприятии в достаточном количестве имеются умывальники и уборные, снабженные специальными моющими средствами, однако отсутствуют душевые кабинки. В достаточном количестве в цехах имеются раздевалки и комнаты отдыха, оборудованные с соблюдением норм гигиены и противопожарной безопасности.  

В целях обеспечения пожарной безопасности, на предприятиях  создана добровольная пожарная дружина. Руководители непосредственно в цехах, машинном отделении, мастерских, складах следят за исправным состоянием электроустановок,  приборов отопления. В каждом цеху, мастерских, машинном отделении в соответствии с нормами необходимое число средств, пожаротушения, например в компрессорном цеху установлено 2 напорных гидранта и 2 огнетушителя.