ПАРОВЫЕ И ВОДОГРЕЙНЫЕ КОТЛЫ

Система автоматизации газомазутных водогрейных котлов

Система автоматизации газомазутных водогрейных котлов типа КВ-ГМ тегоюпроизводительностью 11,63; 23,3 и 34,9 МВт (10, 20 и 30 Гкал/ч) построена на базе комплекта КСУ-30-ГМ и обеспечивает:

Автоматический пуск (останов) котла с выводом его на заданный режим и автоматическим включением регуляторов разрежения, соот­ношения топливо — воздух, а также температуры воды за котлом или до котла;

Автоматическое поддержание и контроль основных параметров в ра­бочих и пусковых режимах;

Сигнализацию выполнения операций при пуске и аварийном откло­нении параметров при рабочих режимах;

Защиту котла при возникновении предаварийной ситуации;

Работу котла без постоянного дежурного персонала.

Комплект автоматики КСУ-30-ГМ функционально включает регули­рующую часть, предназначенную для автоматической стабилизации рабочих параметров, и логическую, осуществляющую автоматическое выполнение операций пуска, останова, защиты, сигнализации, блоки­ровки. Питание комплекта производится переменным током 3801 /220 В, 50 Гц.

Данная система автоматики применяется и в котельных, где работа без дежурного персонала не может быть обеспечена, для чего предусмот­рены показывающие приборы и сигнализация (пусковая, рабочая и ава­рийная) .

Принципиальная схема системы автоматического регулирования, защиты и сигнализации приведена на рис. 44.

Температура воды за котлом (или до него) в заданных пределах поддерживается регулятором РТК, изменяющим подачу топлива в топ­ку. В качестве датчика температуры воды используется термометр сопротивления, устанавливаемый на трубопроводе при выходе воды из котла (на входе воды в котел).

% а

•о

S

£ S Я

Ъ

■о

Ч

1

S

М и

I

§

Оптимальное соотношение топлива и воздуха при работе котла обеспе­чивается регулятором PC, входными сигналами для которого служат расходы топлива и воздуха (давление воздуха) перед горелкой. Регу­лятор изменяет расход вторичного воздуха, воздействуя на направля­ющий аппарат вентилятора, и поддерживает избыток воздуха в топке в соответствии с заданным режимной картой по расходу топлива в раз­личных режимах. В регуляторе предусмотрена возможность введения дополнительного корректирующего сигнала по содержанию кислорода в дымовых газах.

Заданное разрежение в топке котла поддерживается регулятором разрежения РР, воздействующим на изменение положения направля­ющего аппарата дымососа.

Регулирование расхода воды через котел производится регулято­ром РРВ, управляющим регулирующим клапаном за насосом рецир­куляции, установленным на линии прямая - обратная вода.

Необходимая температура воды на входе в тепловую сеть поддер­живается регулятором РТС, изменяющим расход холодной воды с по­мощью перепускного регулирующего клапана, установленного на перемычке. Входным сигналом регулятора служит сигнал от термометра сопротивления, установленного на трубопроводе прямой воды.

В системе автоматизации используются электрические исполнитель­ные механизмы типа МЭО. Регуляторы основных параметров обеспе­чивают пропорционально-интегральное регулирование, позволяющее с высокой точностью поддерживать заданные величины регулируемых параметров во всех установившихся режимах работы котла.

Давление газа перед горелкой регулируется регулятором РДУК. Перед регулирующим органом основной горелки (поворотной заслонкой) и запальником установлены по два быстродействующих клапана-отсе- кателя, между которыми на свече безопасности имеются электромаг­нитные продувочные клапаны. Открытие клапанов-отсекателей перед основной горелкой производится автоматически за 45 с, а закрытие - практически мгновенно.

При работе на жидком топливе производится его предварительный подогрев до 85-95 °С. Давление топлива перед регулирующим поворот­ным золотниковым краном поддерживается регулятором прямого действия "до себя". Перед регулирующим поворотным краном уста­новлен электромагнитный быстрозапорный клапан. Сигналы от дат­чиков давления и температуры жидкого топлива поступают в пуско­вую блокировку и систему защиты котла.

Контроль за наличием <j келов запальника и основной горелки осу­ществляется запально-запш шым устройством ЗЗУ-4 (ионизационным датчиком для факела запальника и фотодатчиком для основного фа­кела).

При аварийных отклонениях параметров в процессе работы котла обеспечивается автоматическая защита его в случаях: 122

Отсутствия факела запальника (в пусковой период); погасания факела основной горелки;

Падения давления первичного и вторичного воздуха перед горелкой; повышения давления газа перед регулирующим органом и пониже­ния давления его перед отсечным клапаном основной горелки;

Снижения давления и температуры жидкого топлива перед регули­рующим краном;

Повышения температуры жидкого топлива; уменьшения и увеличения давления в топке котла; снижения расхода воды через котел и ее давления за котлом; повышения давления и температуры воды за котлом; падения напряжения в цепях защиты и сигнализации; открытия форсунки и повышения тока ее электропривода (при работе на жидком топливе).

При работе котла на газе аварийная защита по мазуту отключается. Срабатывание защиты сопровождается световым (красным) и зву­ковым сигналами с фиксацией первопричины (при этом имеется воз­можность дистанционной подачи на диспетчерский пункт аварийного сигнала без расшифровки причины аварии).

Пусковая и рабочая сигнализация в системе управления (зеленый световой сигнал) дает информацию о наличии электропитания элемен­тов комплекта; включении котла в работу; нормальной работе венти­лятора первичного и вторичного воздуха, дымососа, двигателя рота­ционной горелки, электрозадвижек на входе и выходе из котла и на линии рециркуляционного насоса; наличии факела основной и запаль­ной горелок; достижении номинального значения давления воды в напор­ном патрубке рециркуляционного насоса и заданного значения темпе­ратуры воды на выходе из котла; исходном (закрытом) состоянии клапановчзтсекателей подачи топлива, шибера первичного воздуха и мазутной форсунки.

Автоматический розжиг котла происходит, если выполнены следую­щие условия: давление газа перед отсечными клапанами не менее 10 кПа (1000 кгс/м2)[11]; температура мазута перед отсечным клапаном не ниже 85 °С; давление мазута перед регулирующим клапаном не менее 0,2 МПа (2 кгс/см2); расход воды через котел отличается не более чем на 7% от номинального значения; давление воды после котла не менее 1,0 МПа (10 кгс/см2); получена информация о закрытии клапанов-отсекате­лей, регулирующего органа подачи топлива, направляющих аппаратов дымососа и вентилятора вторичного воздуха и форсунки (от конце­вых выключателей); поступил сигнал об открытии задвижки на линии нагнетания рециркуляционного насоса.

Автоматический пуск котла предусматривает выполнение ряда опе­раций в следующей последовательности. После нажатия кнопки "Авто­матический пуск" через 30 с включается дымосос, а через 60 с пускается вентилятор вторичного воздуха (при работе на мазуте допол­нительно включаются вентилятор первичного воздуха и электродвига­тель мазутной форсунки) и одновременно включается регулятор разре­жения. Как только открытие направляющего аппарата вентилятора вторичного воздуха достигнет 60%, включается защита по минимально допустимому давлению вторичного воздуха и минимально допустимо­му разрежению (при работе на мазуте дополнительно" включается защита по минимально допустимому давлению первичного воздуха и по мак­симальному току электродвигателя форсунки).

Открывание направляющего аппарата начинается через 30 с после включения вентиляторов. В течение 10 мин осуществляется предвари­тельная вентиляция топки и газоходов котла, затем она отключается, и через 5 с после закрытия направляющего аппарата вторичного воз­духа подается команда на автоматическое включение трансформатора зажигания. Спустя 5 с подается сигнал на открытие двух клапанов - отсекателей запальника и на закрытие свечи безопасности. Если через 5 с после этой команды не поступит сигнал от ионизационного датчика ЗЗУ-4 о наличии пламени на запальнике, то автоматически закрыва­ются клапаны, открывается свеча безопасности, выключается трансфор­матор зажигания и повторяется команда на повторение предыдущей операции. После розжига запальника через 5 с включается защита по факелу на нем, а по истечении еще 10 с регулирующий орган на топлив­ной магистрали и направляющий аппарат вторичного воздуха автома­тически переводятся в положение, соответствующее пусковой нагрузке котла. Затем, при работе на газе, автоматически открывается два глав­ных клапанаютсекателя и закрывается свеча безопасности на газопро­воде, а при работе на мазуте - открывается клапан-отсекатель на мазуто - приводе. Вместе с этим переводится в дистанционный режим регулятор разрежения и блокируется датчик по минимальному разрежению в топке, имеющий наименьшую уставку.

Включение защит по основному пламени, давлениям газа перед основ­ной горелкой и регулирующим органом происходит через 5 с после начала открытия запорного органа основного клапанаютсекателя подачи топлива. Спустя 30 с после включения этих защит начинается открытие регулирующего органа подачи топлива и направляющего аппарата вен­тилятора вторичного воздуха до положения, соответствующего 30%-ной нагрузке котла, одновременно с этим включается в автоматический режим регулятор разрежения.

При достижении регулирующим органом подачи топлива указанного положения включается регулятор соотношения "топливо — воздух" (через 30 с в автоматический режим), защита по максимальному и мини­мальному разрежениям в топке котла и автоматически отключается запальник (закрываются его клапаны-отсекатели и открывается свеча безопасности). Регулятор температуры воды на выходе из котла вклю­чается после достижения ею заданных значений. После завершения пере­численных выше операций оператором дистанционно включается регу­лятор температуры воды, поступающей в тепловую сеть.

Отключение котла производится кнопкой "Стоп" и автоматически в аварийных ситуациях. Одновременно автоматически переводятся в поло­жение "Дистанционно" регуляторы температуры воды на выходе из котла и поступающей в сеть, а также регулятор соотношения "топли­во—воздух"; открывается свеча безопасности (при работе на газе); регулирующий орган подачи топлива переводится в положение полного закрытия; направляющий аппарат вентилятора вторичного воздуха — в положение 20%-ного открытия.

Останов котла завершается 10-минутной послеостановочной венти­ляцией топки, переводом регулятора разрежения в положение "Дистан­ционно", закрытием направляющих аппаратов дымососа и вентиля­тора и отключением их электродвигателей. На котлах, работающих на жидком топливе, кроме того, отключаются электродвигатель форсунки и программа автоматического розжига. Регуляторы расхода воды через котел и температуры поступающей в теплосеть воды переводятся опе­ратором в дистанционный режим.