9530

81

ЗД

ПП1

ПП2 УП

ОС ЭГР

ГИМ

РО

Рис. 3.5. Структурная схема регулятора блочно-модульного исполнения:

ПП1, ПП2 – первичные преобразователи (датчики); ЗД – задающее устройство; УП – усилитель-преобразователь; ОС – обратная связь; ЭГР – электронно-гидравлическое реле; ГИМ – гидравлический исполнительный механизм; РО – регулирующий орган

В качестве первичных приборов в комплекте с электронногидравлическим регулятором могут быть применены:

дифференциальные тягомеры типа ДТ-2;

дифференциальные манометры типа ДМ;

манометры электрические дистанционные типа МЭД;

терморезисторы ТСМ или ТСП.

В системе автоматического регулирования использованы полупроводниковые усилители типа Р251.2М Московского завода тепловой автоматики, гидравлические исполнительные механизмы ГИМ (без обратной связи), ГИМ-Д (с жёсткой обратной связью), ГИМ-ДГИ (с гибкой обратной связью).

Система автоматического регулирования осуществляет контроль, сигнализацию и регулирование основных теплотехнических параметров котельной установки:

уровень воды в барабане котла (регулятор уровня, позиции приборов и устройств 4-1, 2, 3, 9);

регулирование подачи топлива (регулятор топлива, позиции приборов и устройств 3-1, 2, 3, 4);

соотношение газ – воздух (регулятор воздуха, позиции приборов и устройств 2-1, 2, 3, 4, 5, 6);

регулирование разрежения в топке котла (регулятор разрежения, позиции приборов и устройств 1-1, 2, 3, 7).

82

Технологическая схема автоматизации котла представлена на рис.

3.6.

При безаварийной эксплуатации системы предусмотрена автоматика безопасности котла-агрегата, для этого при аварийной ситуации вырабатывается (формируется) импульс на отключение предохранительно-запорного клапана (ПКН), прекращается подача топлива в топку котла.

Отключение предохранительно-запорного клапана (ПКН) произойдёт, если:

исчезнет питающее напряжение в сети;

уровень воды в барабане котла снизится до аварийной отметки или будет выше допустимого;

давление пара в барабане котла упадёт до минимальной отметки или будет превышать допустимое значение;

разрежение в топке котла снизится до минимума;

упадёт до минимального значения давление газа в газопроводе к

котлу;

погаснет пламя в топке котла;

снизится давление воздуха перед горелками.

Схема защиты предусматривает также сигнализацию при срабатывании автоматики безопасности и о нарушениях технологического режима с передачей светового и звукового сигналов на дежурный пункт.

83

Рис. 3.6. Технологическая схема системы автоматического регулирования «Кристалл»

84

3.2.2.Система автоматического регулирования котлоагрегатов

срегулирующим прибором РС29

При автоматизации промышленных котельных установок для регулирования теплотехнических процессов используют регулирующий прибор на интегральных схемах серии РС29. Структурная схема прибора приведена на рис. 3.7.

Приборы этой серии осуществляют суммирование входных сигналов датчиков, сравнение их с сигналом задания, усиление сигнала рассогласования, формирование ПИ-закона регулирования совместно с исполнительным механизмом с постоянной скоростью перемещения (совместно с дифференциатором формирования ПИД-закона регулирования).

Модификации приборов определяются родом тока входных сигналов и типом подключаемых к прибору датчиков. На рис. 3.7 приведена общая для всех модификаций приборов РС29 структурная схема.

Основным узлом каждого прибора является измерительная схема или субблок Р-012 или Р-013, регулирующий субблок Р-011 и трансформатор питания. Измерительные схемы выполняют функцию суммирования сигналов от датчиков, введение сигнала задания, преобразование сигнала постоянного тока и стабилизации напряжения питания. Регулирующий субблок осуществляет формирование закона регулирования и коммутацию входных цепей.

Прибор типа РС29 имеет два датчика – внешний и внутренний. Сигнал от внешнего задатчика преобразовывается и поступает на измерительную схему прибора, на которую подаются также сигналы от первичных приборов и сигнал обратной связи. Регулирующий сигнал формируется в регулирующем субблоке Р-011 и через переключатель управления поступает на выход прибора. В приборе предусмотрено ручное управление. В качестве первичных приборов могут быть использованы:

дифференциальный тягомер типа ДТ-2;

дифференциальный манометр типа ДМ;

манометр с электрической передачей типа МЭД;

термометры сопротивления типа ТСП, ТСМ.

Исполнительные механизмы – электрические, типа МЭП (МЭП 800/30-

220, МЭП 1600/45-400, МЭП 5000/60-530).

Технологическая схема автоматизации и управления котельной с котлами ДЕ-4-14ГМ с использованием прибора серии РС29 приведена на рис. 3.8.

86

Рис. 3.8. Технологическая схема регулирования и управления котельной с котлами ДЕ-4-14ГМ

Система регулирования котлоагрегата осуществляет контроль и регулирование основных теплотехнических процессов:

регулирование уровня воды в барабане котла (регулятор уровня, позиции приборов и устройств 2-1, 2, 3, 4, 6);

регулирование подачи топлива (регулятор топлива, позиции приборов и устройств 1-1, 2, 3, 4, 6);

регулирование соотношения газ – воздух (регулятор воздуха, позиции приборов и устройств 3-1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8);

регулирование разрежения в топке котла (регулятор разрежения, позиции приборов и устройств 4-1, 2, 3, 4, 5).

87

При аварийной ситуации включаются световая и звуковая сигнализации, а система безопасности котельной отключает подачу газа предохранительнозапорным клапаном ПКН (УА2), газ к запальникам – ПКН (УА1).

3.2.3. Система автоматического регулирования котельных установок на твёрдом топливе

При автоматизации котельных установок с котлоагрегатами, работающими на твёрдом топливе, например КЕ-10-4С можно использовать технологическую схему автоматизации, приведённую на рис. 3.9.

Рис. 3.9. Технологическая схема автоматизации котлоагрегата КЕ-10-4С на твёрдом топливе

88

Подача топлива в топку осуществляется автоматически от регулятора топлива (2-3) по давлению пара котла, первичным прибором служит манометр с электрической передачей типа МЭД (2-1, 2). Регулятор топлива (2-3) включает электрический исполнительный механизм типа МЭОК (2-4, 5) и электрифицированная задвижка, изменяя своё положение, изменяет количество топлива, поступающее в топку котла.

Регулятор воздуха (3-3) работает по сигналу расхода воздуха и по расходу угля (по положению заслонки). Через магнитный пускатель (3-4) включается исполнительный механизм (3-5) и дутьевой вентилятор, изменяется количество воздуха поступающего в топку, в результате соотношение воздух – топливо соответственно изменяется. Регулирование разрежения в топке котла осуществляется по давлению в топке, которое измеряется дифференциальным тягомером типа ДТ-2 (1-1, 2), это давление, преобразованное в электрический сигнал, подаётся на один из входов полупроводникового усилителя (1-3). Усилитель (1-3) формирует соответствующий выходной сигнал и через магнитный пускатель (1-4) воздействует через исполнительный механизм (1-5) на дымосос, при этом будет изменяться значение давления разрежения в топке.

Регулирование уровня воды в барабане котла осуществляется регулятором уровня (4-3), первичным прибором служит дифманометр типа ДМ (4-1, 2). Регулирующее воздействие осуществляется исполнительным механизмом (4-4, 5) через регулирующий орган на трубопроводе питательной магистрали.

Загрузка бункера топлива осуществляется по сигналу от датчиков уровня (10), при этом загорается сигнальная лампа HL5.

Предусмотрена ручная подача топлива переключателем SA2, при этом загораются сигнальные лампы HL2. Периодически включается электропривод скреперного подъёмника для отгрузки шлака из топки переключателем SA3, включается сигнальная лампа HL3.

Переключателем SA5 включается двигатель вентилятора возврата уноса, и загорается при этом сигнальная лампа HL4.

3.3.Автоматизация систем теплоснабжения

3.3.1.Автоматизация тепловых сетей

Задачи автоматизации тепловых сетей определяются необходимостью поддержания заданного гидравлического и теплового режима при их динамическом и статическом состоянии.

Наиболее важные задачи автоматизации водяной и паровой сетей:

дистанционное и автоматическое управление работой сетевых насосов станций и подстанций;

регулирование давления в тепловой сети на станции, т.е. автоматизация подпиточного устройства;

регулирование температуры сетевой воды;

автоматизация насосных конденсатных подстанций;

89

автоматизация устройств для откачки дренажных вод из сборных камер тепловой сети;

защита системы от вскипания воды в водогрейных котлах и от статического давления верхней зоны водяных сетей;

дистанционное управление или телеуправление задвижками и телеизмерение.

3.3.2.Автоматизация насосных установок

Насосные установки систем теплоснабжения относятся к объектам с полной автоматизацией.

Назначение устройств автоматики насосных установок систем теплоснабжения состоит в следующем.

Автоматизация главных операций:

автоматический пуск насоса в установленной последовательности;

автоматическое управление электродвигателем задвижки на напорном трубопроводе;

автоматическое включение резервного насоса при выходе из строя основного;

автоматическое включение электродвигателя насоса;

контроль температуры подшипников насоса;

автоматический контроль давления на всасывающем и подающем трубопроводах.

Автоматизируются также вспомогательные операции, связанные с обеспечением защиты электродвигателя насоса при различных аварийных ситуациях:

при коротком замыкании в цепях статора двигателя и в цепях управления;

защита при длительной перегрузке электродвигателя;

нулевая защита.

На рис. 3.10 представлена технологическая схема автоматизации насосной установки. В технологической схеме автоматизации указываются основные приборы, устройства и их взаимосвязи. При этом технологический объект и его элементы вычерчиваются более жирными линиями, чем устройства автоматики.

Защита электродвигателя насоса при коротком замыкании в цепях статора и в цепях управления осуществляется автоматическими воздушными выключателями; защита при длительной перегрузке выполняется тепловыми реле. Нулевая защита предотвращает самопроизвольный пуск электродвигателя в ситуации, когда в аварийном режиме отключается напряжение в питающей сети, а затем подаётся. Если напряжение после аварийного исчезновения подаётся вновь, то электродвигатель самопроизвольно включиться не может, включение возможно только оператором с помощью кнопки «ПУСК».

Рис. 3.10. Технологическая схема автоматизации насосной установки:

1 – насос; 2 – подшипники насоса; 3 – электродвигатель насоса; 4 – станция управления электродвигателем насоса и другими устройствами; 5 – датчик температуры подшипников; 6 – реле контроля температуры подшипников; 7 – задвижка на напорном трубопроводе; 8 – электродвигатель задвижки; 9 – шкаф управления электродвигателем задвижки; 10 – датчик давления на всасывающем трубопроводе; 11 – вторичный прибор для измерения давления показывающий с электроконтактным устройством; 12 – датчик давления на напорном трубопроводе; 13 – вторичный прибор измерения и индикации давления; 14 – датчик уровня, установленный в резервуаре; 15 – вторичный прибор измерения и управления уровнем

3.3.3. Автоматизация центральных тепловых пунктов (ЦТП)

ЦТП предназначаются для снабжения тепловых узлов, абонентских вводов, систем отопления горячей и холодной водой (рис. 3.11).

Хозяйственные насосы 2, 3, 4, 5 на вводе создают достаточное давление, которое контролируется манометром 10. Команду на включение сетевых насосов подаёт показывающий, регулирующий и сигнализирующий прибор (2- 2, 1), который через магнитные пускатели и универсальные переключатели включает 3, 4 и 5 насосы, зажигаются сигнальные лампы HL1. Давление холодной воды регулируется регулятором давления прямого действия (5-1, 2).

Давление воды на прямом трубопроводе в систему отопления регулируется регулятором давления прямого действия (4-1, 2).

Температура воды на прямом трубопроводе (150ºС) и обратном трубопроводе (70ºС) в систему отопления контролируется переносным термометром манометрическим типа ТПП (11-1, 2, 3), контролируется расход воды расходомерами типа ДМ (6-1, 2) и (7-1, 2). На обратном трубопроводе (из