Модернизация котла ПТВМ-30 с применением системы автоматики-БАРС- 6Щ

Описание

Производитель: Украина
В связи с моральным и физическим старением существующего оборудования КИПиА котлоагрегата возникла необходимость полной замены газовых горелок, с установкой на каждую электрозапальников, изменении системы газоснабжения котла, установке новых электромагнитных клапанов, заслонок, исполнительных механизмов и автоматики, включая датчики, силовые и сигнальные кабели, шкафы управления.

Для управления электрическими двигателями вентиляторов и дымососа была предусмотрена установка частотных преобразователей.

Основные требования к разрабатываемой системе управления были следующие:

- Снижение потребления газа и электроэнергии.

- Увеличение КПД котла.

- Обеспечить безопасность при пуске и работе котла на всех режимах.

- Обеспечить автоматический пуск и эксплуатацию котла одним оператором со щита управления.

- Осуществление экономичной работы котла на шести горелках при нагрузке начиная с 15% от номинальной.

- Автоматическое поддержание технологических параметров работы котла в соответствии с режимной картой и температурным графиком.

- Контроль и оптимизация процесса сгорания топлива с корректировкой стационарным газоанализатором.

- Регистрация основных технологических параметров работы котла с возможностью просмотра их на дисплее обслуживающим персоналом.

- Обеспечить архивирование с возможностью распечатывания необходимых показателей работы котла в т.ч. выработки тепла, потребление газа, КПД, возникновение аварийных ситуаций и пр.

Структура щита управления котлоагрегатом.

В качестве вычислительных устройств и устройств отображения информации щита было использовано оборудование фирмы UNITRONICS.

На рисунке 1 показан ПЛК фирмы UNITRONICS Vision 570 установленный на щите, который совмещает в себе функции программируемого логического контроллера и панели оператора. Совместно с комплектом модулей в вода- вывода Vision 570 образует мощную систему сбора данных и обработки информации.

В состав щита автоматики входит следующее оборудование:

- ПЛК Vision 570 с набором модулей дискретного и аналогового ввода-вывода и цветной сенсорной панелью.

- Стационарный газоанализатор (СО и 02) Окси.

- Сопутствующее электротехническое оборудование (реле, автоматы защиты, блоки питания и т.д.).

Панель управления служит для просмотра и изменения параметров работы котла (включая параметры автоматики безопасности), для просмотра текущего состояния котла с помощью мнемосхемы, для отображения аварийных сообщений.

ПЛК производит управление исполнительными механизмами, собирает информацию отдатчиков.

Газоанализатор обрабатывает информацию о составе дымовых газов и передает ПЛК для коррекции режимной карты.



Мнемосхемы экранов управления котлом

Функции системы управления

Система управления предусматривает управление оборудованием котла в автоматическом (без вмешательства обслуживающего персонала) или ручном режимах и выполняет следующие функции:

- автоматический пуск и останов котла;

- автоматическое регулирование производительности котла; •-управление работой вентиляторов и дымососа;

- контроль параметров работы котлов (давление, температура воды, разряжение в топке), сигнализация при аварийных ситуациях;

- поддержание соотношения «газ-воздух» в соответствии с режимной картой;

- блокировка работы котла при срабатывании автоматики безопасности;

- автоматическое регулирование концентрации СО и 02 в дымовых газах и оптимизация процесса сгорания топлива.

- ведение архивов основных технологических параметров работы котла.

Эффект от внедрения:

- По результату проведения всего комплекса работ была настроена работа котлоагрегата в оптимальных условиях эксплуатации, в результате чего мы значительно снизили расход газа до 6% и повысили КПД котла.

- Автоматика безопасности и регулирования обеспечивает нормативный процесс эксплуатации котла в автоматическом режиме, без вмешательства в этот процесс обслуживающего персонала, т.е. исключаются все нештатные ситуации связанные с так называемым «человеческим фактором».

- Достигнуто точное поддержание параметров работы котла и расширен диапазон

регулирования параметров работы котла за счёт следующих факторов:

- применение частотных преобразователей вместо заслонок для поддержания давления воздуха и разрежения.

- использование современных быстродействующих микроконтроллеров Unitronics.

- применение стационарных газоанализаторов.

- Система обеспечивает автоматический запуск котлоагрегата в работу с выполнением

всех последующих операций, таких как: автоматическая проверка герметичности клапанов, вентиляция топки, продувка газопровода, последовательный розжиг всех запальных устройств и горелок основного пламени с минимальным участием обслуживающего персонала и с постоянным контролем всех параметров автоматики безопасности. В случае возникновения аварийной ситуации, такой как отрыв пламени запальной или основной горелки, выход давления газа за зону устойчивой работы горелок, и т.п. система обеспечивает незамедлительное прекращение подачи газа на котел с выводом текстового сообщения, соответствующего данной аварийной ситуации, на панель управления.

- Снижение количества потребляемой электроэнергии более чем на 30% за счёт внедрения

частотных преобразователей.

- Регистрация основных технологических параметров работы котла.

- Возможность эффективной работы котла начиная с 15% нагрузки, вместо паспортных 40%.

- Повышение качества сгорания топлива за счёт применения системы оптимизации горения, и как следствие - более экономное расходование топлива, и уменьшение вредных выбросов в атмосферу.





Дальнейшее развитие системы управления котлом.

Щит управления котлом разрабатывался с учетом внедрения на предприятии АСУ ТП котельной. Структурная схема АСУ ТП котельной показана на рисунке 5.

Внедрение такой системы на предприятии позволит установить для всего оборудования котельной одну мощную SCADA-систему и сконцентрировать всю информацию на одном сервере. Это даст следующие преимущества:

- Сбор и архивирование данных в одном информационном центре.

- Возможность контроля руководящим составом происходящих процессов на своих рабочих местах.

- Обработка полной информации за любой промежуток времени, что дает возможность прогнозирования и коррекции техпроцесса.

- Быстрая реакция технического персонала на определение неполадок в любой точке системы.