Будова та експлуатація опалювальних котелень малої потужності

Назва, призначення та місцезнаходження бази практики

Комунальне теплопостачаюче підприємство "Комуненергія" здійснює вироблення, транспортування та підведення тепло- і електроенергії населенню, державним, приватним організаціям та підприємствам. Основними вузлами підприємства є котельні, які розміщені по всій території м. Рівного, а також до його складу входять лабораторія ремонту та повірки вимірювальної техніки (вул. Мірющенка, 41-а), теплоелектроцентраль (ТЕЦ) (вул. Князя Володимира, 71) цех контрольно-вимірювальних приладів і автоматики (КВПіА) (вул. Д.Галицького, 27), а також інші адміністративні споруди та дочірнє підприємство "Торговий дім Комуненергія" (вул. Д.Галицького 2-а).

Цех КВПіА

Цех КВПіА здійснює монтаж, налагодження, ремонт, обслуговування, супровід роботи контрольно-вимірювальних приладів на об`єктах підприємства КТП "Комуненергія".

Колектив відділу складається із начальника цеху КВПіА, старшого майстра, майстрів, слюсарів.

Кожне робоче місце слюсаря цеху КВПіА обладнане наступним чином. До робочого місця підведені стандартні напруги: 36 В, 110 В, 220 В змінного однофазного струму частотою 50 Гц. При цьому на кожній розетці позначено розміщення фазового провідника. Також в розпорядженні слюсаря цеху КВПіА є регульований блок живлення постійним струмом 0...24 В, 1А. Крім загального освітлення кожне робоче місце містить додатково настільну лампу. Приміщення також додатково обладнане витяжкою. Також до кожного робочого місця підведене заземлення. Для здійснення ремонтних робіт слюсарі використовують наступне обладнання і матеріали: паяльник 40 Вт на 42 В, комбінований прибор марки Ц4371, осцилограф марки С1-94, частотомір, набір викруток, пасатижі, щупи, гумовий коврик, моток ізоляційної ленти, ацетон, спирт технічний. Нові електронні компоненти (інтегральні мікросхеми, транзистори, тиристори, діоди, резистори, конденсатори) є в загальному розпорядженні і розміщенні в окремих відсіках та в порядку зручному для їх пошуку. Про використання електронних компонентів слюсар цеху КВПіА звітує в акті виконаних ремонтних робіт. Також в загальному розпорядженні є бібліотека з технічною документацією та посібниками, куточок охорони праці.

Котельня по вул. Мірющенка 41

Загальна характеристика об'єкта

На котельні здійснюється вироблення тепла з подальшим транспортуванням до споживачів. Первинною сировиною є природний газ.

Опис технологічного процесу

На даній котельні встановлено котли водогрійного типу КВГ-6,5, в яких нагрівається вода, що знаходиться під тиском 6-7 кгс/см² і використовується в якості теплоносія. Природний газ, що є паливом на котельнях даного типу, подається на газову горілку через газорозподільник (ГРП) та проходить через автоматичний клапан РДУК2-100 (див. Рис.1) та запобіжний клапан ПК-100-00, який перекриває подачу природного газу у випадку виникнення аварійної ситуації.

Витрата природного газу обчислюється лічильником роторного типу, який працює в парі з обчислювачем-коректором газу ОКВГ-01 (див. Додаток 1 ). Обчислювач-коректор здійснює обчислення витрати природного газу, приведених до стандартних умов (враховується тиск та температура природного газу) та з урахуванням температури оточуючого середовища. Також обчислювач-коректор зберігає в пам'яті дані про середні значення тиску і температури та об'єму і витрати газу за робочих і стандартних умов, які можна зняти за допомогою ПЕОМ (через стандартний порт RS-232 або за допомогою модему через виділену лінію, мережу телефонного та стільникового зв'язку, радіоканалу, глобальної мережі Інтернет). Гарячі гази, отримані в результаті згорання природного газу, обмінюючись теплом із змієвиком по якому циркулює вода, нагрівають останню до температури 80-90 ⁰С. Після проходження води через систему опалення, охолоджена попередньо вода підігрівається в економайзері та знову потрапляє в котел. Для зменшення висоти димової труби, відпрацьовані продукти згорання всмоктує димосос. При цьому гази проходять через економайзер, підігріваючи охолоджену воду, що повертається в систему. Для забезпечення подачі в топку повітря, яке необхідне для підтримання процесу горіння, встановлено нагнітаючий вентилятор. При розпалюванні котла спочатку вмикається вентилятор і димосос на час не менший 15 хвилин, щоб забезпечити достатню вентиляцію камери згорання. Після цього здійснюється подача природного газу та подача іскри для його підпалу.

Засоби автоматизації

Розпалювання котла здійснюється в автоматичному режимі, який забезпечує запально-захисний пристрій ЗЗУ. Перед розпалюванням котла здійснюється його провітрювання протягом 15 хвилин шляхом вмикання димососу. Далі відбувається одночасна подача природного газу та іскри на пальники. Після розпалювання котла, пульт управління здійснює контроль полум`я.

На даній котельні використовуються первинні давачі наступних типів:

· термометри опору типу ТСМ (температури води на вході та виході котла, температура природного газу перед лічильником);

· електроконтактні манометри типу ЭКМ (тиск води в системі);

· диференційні манометри типу ДМ-3583М (витрата води, яка пройшла через котел, витрата природного газу);

· манометр електричний диференційний типу МЭД (див.Рис.2.)

Показуючі прилади:

· манометри типу ОБМ (тиск природного газу на вході в котельню, тиск природного газу на фільтрі, тиск води в системі);

· U-подібні манометри (тиск природного газу перед пальниками);

· манометри типу НМП 52У3 (розрідження в топці, тиск повітря перед пальниками);

· дистанційний вказівник положення типу ДУ (положення заслінок на вентиляторі димососі);

· логометр Л-64 (температура вихідних газів до і після економайзера);

· вольтметри (напруга на двигунах вентилятора, димососа);

· амперметри (сила струму на двигунах вентилятора, димососа);

Реєструючи прилади:

· КСМ1-004 (температура води на вході і виході з котла, температура природного газу перед звужуючим елементом);

· КСД2 (витрата води, витрата природного газу) (див. додаток 2);

· самопишучий манометр МТС-711 (тиск природного газу перед звужуючим елементом);

Котельня по вул. Карпінського, 18

Загальна характеристика об'єкта.

Котельня здійснює вироблення та постачання тепла за рахунок енергії, яка вивільняється під час згорання природного газу.

Опис технологічного процесу

На даній котельні також використовуються котли водогрійного типу марки КБНГ-2,5, тому технологічний процес абсолютно ідентичний технологічному процесу, що відбувається на котельні по вул. Мірющенка, 41^а, який описаний вище.

Засоби автоматизації.

Для керування технологічним процесом на даній котельні використовується блок автоматичного управління "Альфа". Блок керування «Альфа», що випускається Запорізьким «Дитон», являє собою мікроконтролер, що може легко адаптуватися для виконання будь-якої задачі в режимі реального часу.

Блок призначений для керування процесами розпалювання і регулювання теплопродуктивності газових або рідинних пальників, забезпечує керування об'єктом у повній відповідності з нормативними вимогами й в обсягах, необхідних для найбільш ефективної і безпечної експлуатації устаткування.

Цим блоком забезпечується автоматичний розпал, автоматичне регулювання з підтримкою необхідних співвідношень (у т.ч. - регулювання співвідношення «газ-вода» по положенню або заяві), контроль параметрів з аварійним відключенням у випадку відхилень параметрів за встановлені межі.

У блоці прийняті спеціальні міри, що забезпечують високу завадостійкість функціонування в умовах індустріальних перешкод.

Блок може виконувати наступні сервісні функції:

*некомерційний розрахунок витрат газу і води (при наявності лічильників);

*розрахунок теплопродуктивності з запам'ятовуванням у пам'яті блоку;

*розрахунок К.К.Д. котла;

*розрахунок питомої витрати газу на котел;

*підтримка потужності котла в залежності від днів тижня і часу доби;

*підтримка температури води в системі в залежності від температури зовнішнього повітря;

*ведення журналу аварій: запам'ятовування аварійної ситуації з записом дати і часу;

Силова частина конструктивно виконана у вигляді окремого блоку, механічно зв'язаного з блоком керування. У силовій частині розташовані: автоматичний вимикач, електромагнітний пускач, теплове реле.

По окремому замовленню може вбудовуватися «мережева» плата для зв'язку блоків з диспетчерським пунктом. Зв'язок може здійснюватися на невеликі (до 1 км) відстані по двохпроводовій лінії (RS 485). Зв'язок на великі відстані здійснюється через модем.

За бажанням замовника блоки комплектуються фотодатчиками (ФДА), пультом працездатності блоку (ПКР) і перетворювачем 232485. Перетворювач являє собою пристрій, призначений для взаємного перетворення сигналів послідовного інтерфейсу RS-232 у сигнал послідовного інтерфейсу RS-485 і керування напрямку передачі даних в інтерфейсі RS-485.

На сьогоднішній день фірма "Дитон" розробила цілу гаму керуючих програм для різних типів пальників і котлів:

1.Керуюча програма АПНДБ. Дана програма дозволяє керувати пальником АПНДБ, призначеної для роботи на рідкому паливі. Дозволяє реалізовувати основні захисні і регулюючі функції. Підтримка температури здійснюється за допомогою керування клапанами «великого» і «малого» горінь і повітряною заслінкою в залежності від температури завдання.

2.Керуюча програма ГБЛ. Дозволяє керувати пальником ГБЛ-1, призначеним для роботи в складі водогрійних або парових котлів. Керуюча програма КВГ-6,5.

3.Програма керування котлоагрегатом КВГ-6,5 з пальниками БИГ. Допускається робота від одного до трьох пальників одночасно.

4.Керуюча програма МДГГ. Дана програма дозволяє керувати мікродифузійним газовим пальником, призначеним працювати в складі водогрійних котлів, печах розпалу, сушарках і інших технологічних об'єктах.

5.Керуюча програма КВВ. Програма дозволяє керувати контактним водонагрівачем КВВ. Реалізовано функцію залежності температури завдання зовнішнього повітря. Застосовано режим зниження (при необхідності) температури завдання в залежності від часу доби і від того, святковий (вихідний) день, або будній.

6.Керуюча програма АТОН-100. Керує теплогенераторами АТОН-100, АТОН-150, АТОН-250, КРОН-3, які призначені для опалення промислових і житлових будинків.

7.Керуюча програма КРОН-4. Дана програма дозволяє керувати теплогенератором КРОН-4, призначеним для теплової обробки матеріалів.

8.Керуюча програма СУШАРКА. Дозволяє керувати сушильним агрегатом.

Теплоелектроцентраль по вул. Князя Володимира, 71. Загальна характеристика об'єкта

Даний технологічний об'єкт призначений для вироблення та постачання тепло- та електроенергії. З цією метою використовуються котли парового типу марки Б-25-15ГМ та турбіни марки Р2,5-15/3М.

Опис технологічного процесу.

Основним теплоносієм на даному технологічному об'єкті є вода. Вода проходить через фільтри, проходить хімічну очистку та пом'якшується. Далі вода поступає в деаератор (об'єм деаератора 50 м³) де відбувається забирання кисню з води при температурі 105 ⁰С та тиску 0,2 атм. Температура та тиск в деаераторі підтримуються постійними за допомогою диференційного манометра марки ДМ3583, який працює в парі з регулятором Р25.2.2. (див. додаток 3) та термометра опору типу ТСМ, який працює в парі з регулятором Р25.1.1. Далі вода з деаератора через живильний вузол подається в барабан котла. Рівень води в барабані підтримується постійним. Далі вода потрапляє в пароперегрівач, колектор і отримана пара під тиском 9 атм потрапляє на турбіну марки Р2,5-15/3М, номінальною потужністю 2500 кВт та частотою обертання 3000 об/хв. При цьому пара проходить через звужуючу шайбу по краях якої встановлено диференційний манометр, який реєструє витрату пари. Природній газ подається на всі котли через газорозподільник. Витрата газу вимірюється диференційним манометром, який встановлено на звужуючому елементі. Далі природній газ проходить через запобіжний клапан ДСК, заслінку ДМС та подається на пальники котлів. При спалюванні природного газу здійснюється контроль розрідження повітря давачем марки ДТ250. Також підтримується постійним співвідношення газ/повітря (1:10), шляхом зміни частоти обертання двигунів димососа та вентилятора. Для підвищення К.К.Д. котла встановлено економайзер, в якому здійснюється попередній підігрів води перед деаератором.

Засоби автоматизації.

Показуючі прилади реєструють наступні параметри:

· Температура газу за котлом;

· вміст СО₂;

· температура живильної води і повітря;

· розрідження в топці;

· тиск повітря.

Регулятори типу Р25 підтримують постійними такі параметри:

· Рівень води в барабані;

· розрідження в топці;

· тиск повітря;

· тиск газу.

Автоматика захисту котла спрацьовує в таких випадках:

· Малий тиск газу;

· високий тиск газу;

· низький рівень води в барабані;

· високий рівень води в барабані;

· високий тиск пари;

· відсутній факел (полум'я).

При виникненні хоча б однієї з перелічених ситуацій відбувається автоматичне перекриття подачі природного газу запобіжним клапаном та спрацьовує звукова та світлова сигналізації.

На котлах №5 та №6 була здійснена реконструкція системи автоматики (див. додаток 4). На даних котлах застосовані сучасні мікропроцесорні прибори і пристрої контролю і індикації параметрів. Також передбачене застосування енергозберігаючих частотних регуляторів швидкості асинхронних двигунів.

В якості первинних перетворювачів перепаду тиску, тиску і розрідження використовуються високочастотні давачі типу "Сапфір-22" з вихідним уніфікованим струмовим сигналом 4-20 мА, первинних перетворювачів температури МТМ з вихідним уніфікованим струмовим сигналом 4-20 мА.

В системі передбачені наступні контури регулювання:

· система автоматичного регулювання співвідношення газ/повітря;

· система автоматичного регулювання витрати газу;

· система автоматичного регулювання розрідження в топці;

· система автоматичного регулювання рівня води в барабані;

· система автоматичного регулювання температури перегрітої пари.

ПІД-регулятори всіх контурів організовані програмно. Команди керування на виконавчі механізми регуляторів подаються із модуля дискретних виходів контролера керування.

Передбачена також можливість безударного перемикання будь-якого із контурів регулювання в ручний режим керування з можливістю зміни регульованого параметру.

Для зручності роботи оператора вся інформація про стан технологічного об'єкта відображається на кольоровому рідкокристалічному дисплеї. У випадку досягнення будь-яким із контрольованих параметрів критичного значення, відбувається оператора на кольоровому дисплеї з вказанням першопричини, що значно полегшує подальший пошук поломки та здійснення ремонтних робіт.

Список використаної літератури

1. Борщов Д.Я. "Устройство и эксплуатация отопительных котельных малой мощности" - М.: Стройиздат, 1989.

2. Дубровный В.А., Е.И. Забокрицкий, Трегуб В.Г., Холодовский Б.А. "Справочник по наладке автоматических устройств контроля и регулирования" - К.: Наукова думка, 1981.

3. Кулаков М.В. "Технологические измерения и приборы для химических производств" - М.: Машиностроение, 1974.

4. Шишко Г.Г. Енин П.М."Учет расхода газа" - К.: Урожай, 1993.

Матеріали web-сайтів:

1. Іванофранківський приладобудівний завод http://www.prylad.com.ua

2. http://it.marka.net.ua