Міністерство освіти та науки України
Одеський національний політехнічний університет
Інститут енергетики та комп’ютерно–інтегрованих систем управління
Кафедра автоматизації теплоенергетичних процесів
ЗВІТ
з переддипломної практики на тему:
«АСР рівня в паровому котлі Е100 – 3.9 – 440ГМ»
Розробив:
Ст. гр. ТК-1113 Шаповалов О.П. ___________________________
(дата, підпис)
Керівник практики від ОНПУ:
Ложечников В.Ф. ______________________________
(дата, підпис)
Одеса – 2016
Зміст
Пояснювальна записка
Вступ
1. Опис ТОУ
2. Опис АСР
3 Розробка програмного обеспечення для регулювання рівня
4. Розробка ФСА.
Висновок
Пояснювальна записка
Я, Шаповалов Олександр Петрович, студент 5 курсу ІЕКСУ Одеського національного політехнічного університету проходив переддипломну практику на кафедрі автоматизації ОНПУ.
При проходженні практики ознайомився:
1. Літературою на кафедрі.
2. Технологічним регламентом парового котла Е100-3,9-440ГМ.
3. Основними його параметрами і розрахунками.
Під час практики я одержав коштовні навички в області автоматизації систем керування, одержав можливість застосувати отримані знання в "реальних" робочих умовах.
ВСТУП
Розробка і впровадження автоматизованих систем управління технологічними процесами є основною тенденцією розвитку сучасного промислового виробництва.
Цілі автоматизації - підвищення ефективності і продуктивності праці, підвищення якості продукції, оптимізація планування і управління, звільнення людини від роботи в шкідливих умовах.
Автоматизація призводить до поліпшення основних показників ефективності виробництва: збільшення кількості, поліпшення якості та зниження собівартості продукції, що випускається, підвищення продуктивності праці. Впровадження автоматичних пристроїв забезпечує зменшення витрат сировини і енергії, зменшення чисельності основних робітників, зниження капітальних витрат на будівництво будівель (виробництво організовується під відкритим небом), подовження термінів міжремонтного пробігу обладнання.
Автоматизація процесів (апаратів) передбачає не тільки автоматичне забезпечення нормального перебігу цих процесів з використанням різних автоматичних пристроїв (контролю, регулювання, сигналізації та ін.), Але і автоматичне керування пуском і зупинкою апаратів для ремонтних робіт в критичних ситуаціях.
У переддипломній практиці розглядається паровий барабанний котел Е-100-3,9-440ГМ.
1. ОПИС ТЕХНОЛОГІЧНОГО ОБ’ЄКТУ УПРАВЛІННЯ
Опис і краткі технологічні характеристики технологічного об’єкту
Об'єктом автоматизації є паровий котел Е100-3,9-440ГМ.
Паровий барабанний водотрубний котел з природною циркуляцією Е-100-3,9-440ГМ призначений для вироблення 100 т / год пара робочим тиском 3,9МПа (40 кгс / см2 абс.) І температурою 440 ° С, встановлюється в закритих приміщеннях в районах з сейсмічністю не більше 6 балів за шкалою MCS включно.
Котел працює на природному газі і рідкому паливі (мазут) при врівноваженою тязі.
Експлуатація котла можлива при коливаннях навантажень в межах 30-100т номінальної. Паровий котел Е-100-3,9-440ГМ - водотрубний, з природною циркуляцією розрахований на роботу при врівноваженою тязі. Паливо: природний газ, мазут спалюється в пальниках типу ГМ 20.
Котел являє собою вертикальну триходовий конструкції, яку складають по ходу газів: топка, поворотний газохід, в якому розташовані два ступені пароперегрівача, конвективная шахта, в якій розташований водяний економайзер. Потім димові гази направляються в окремий підігрівачів повітря.
Котел газощільний. Топка і опускний газохід захищені мембранними панелями. Основні параметри котла Е-100-3,9-440ГМ наведені в табліцю.1: Компонування котла виконана за П-образної схемою. Топка є першим підйомним димоходом. У другому (горизонтальному) газоході розташований пароперегрівач. У третьому (опускному) газоході розташований економайзер і підігрівачі повітря.
Таблица 1.1. Основные параметры котла Е-100-3,9-440ГМ
Название параметра |
Еденицы измерения |
Величина параметра |
Номинальное паровыделение |
т/ч |
100 |
Рабочее давление перегретого пара |
МПа (кгс/см2) |
3,9 (40,0 абс.) |
Температура перегретого пара |
°С |
440 |
Топливо |
|
Газ/мазут |
Расход топлива в автоматическом режиме: -природный газ -мазут |
м3/ч кг/ч |
9200 7575 |
КПД котла в автономном режиме: · при роботе на природном газе · при роботе на мазуте |
% |
94,9 92,9 |
Температура выходящих газов: · при роботе на природном газе · при роботе на мазуте |
°С °С |
106 155 |
Габаритные размеры котла з площадки обслуживания: Длина Ширина Высота |
мм мм мм |
17 000 15 750 19 000 |
Для організації топкового процесу топка обладнана чотирма пальниками англійської фірми "HAMVORTI" встановленими в два яруси на фронтовий стіні із загальним повітряним коробом.
Для зниження Nox, зниження максимальних, локальних теплових потоків в топці і для забезпечення номінальної температури перегрітої пари на котлі, при роботі на мазуті передбачена рециркуляція димових газів, прибираються за димососом і направляються за допомогою димососа рециркуляції димових газів (ДРГ) в повітроводи перед пальниками.
Барабан котла внутрішнім діаметром 1500 мм, довжиною циліндричної частини 8200 мм і товщиною стінки 40 мм виконаний зі сталі 20К.
Для попередження перепіткі котла в барабані встановлена труба аварійного зливу Ду 50.
Для забезпечення необхідної якості пара на котлі застосована схема двоступеневого випаровування з відповідними пристроями сепарацій.
Перший ступінь випаровування (чистий відсік) утворюють паливний екрани (крім середніх панелей бічних екранів), що замикаються на барабан.
Пристрій сепарацій першого ступеня випаровування розташовані в барабані є поєднання внутрішньобарабанніх циклонів, жалюзійних сепараторів і дірчастих листів.
Пароводяна суміш з екранів, включених в першу ступінь випаровування, надходить в загальний короб і розподіляється по всередині барабанної пристроїв, де відбувається відділення крапель води з пароводяної суміші. В цей же короб подається вся вода з економайзера. Вода, відсепарованих в циклонах, зливається в водяний об'єм барабана, а пара відокремившись від води, що надходить в паровий обсяг барабана. Далі пара проходить стельовий жалюзійний сепаратор, де
Рис. 1.1. – загальний вид котла Е100–3,9–440 ГМ.
відбувається його подальша сепарація, дірчастий лист і направляється в пароперегреватель котла.
Дірчастий лист призначений для рівномірного розподілу пари по паро-пропускними трубах. Другий ступінь випаровування (сольовий відсік) складають середні панелі бічних екранів, замикаються на виносні циклони. Циклони виконані з труб, розташовані на основний сволока каркаса котла з лівої і правої сторін. Підведення пароводяної суміші в циклон виконано тангенциально по відношенню до тієї, що внутрішній, утворює циклону.
В циклонах вода, віджатий до стінки, стікає вниз, а пара проходить вгору через паропріемний лист, вирівнюючий підйомні швидкості пари по всьому поперечному перерізі циклону і по трубах, направляється в паровий обсяг барабана. Для запобігання потрапляння пара в опускні систему циркуляційного контуру в нижній частині барабана і циклонів встановлені решітки і хрестовин, води, ліквідують обертання, і освіту волокон над входом в опускні труби.
Циркуляційна схема котла передбачає глибоке секціонування екранів на контури, підвищує надійність циркуляції. Екрани розбиті на 8 самостійних контурів циркуляції, два з них утворюють другу міру випаровування.
Контур фронтового екрану утворений в такий спосіб: вода з барабана по шести водо- опускним трубах надходить в нижній колектор екрану, підйом пароводяної суміші в барабан по 35 екранним трубам. У нижній колектор заднього екрану вода надходить з барабана по восьми водо- опускним трубах, далі по 53 екранних трубах піднімається в барабан. Кожен бічний екран складається з трьох самостійних контурів циркуляції. В першу сходинку випаровування включені передні і задні панелі бічних екранів.
Водо-опускні труби з барабана подають воду в нижні колектори панелей ,, до кожної фронтальної панелі- шість труб, до каждой- дві труби. Кожна фронтальна панель має 28 екранних (підйомних) труб, кожна задня панель-9 екранних труб.
Два контури циркуляції другого ступеня випаровування утворюють середні панелі бічних екранів. Котельня вода надходить з барабана в кожен внесений циклон по одній трубі, водопроводу, з кожного циклону за двома водо- опускним трубах в нижній колектор середньої панелі бічного екрана, далі, пароводяна суміш по 12 екранним трубам піднімається в верхній колектор панелі. З верхнього колектора панелі пароводяна суміш двома трубами, відвідних подається в циклон, де відбувається сепарація пара.
Рівень води в барабані котла належить головних регульованих величин, що визначають безпеку і надійність роботи самого агрегату і пов'язаних з ним установок. Зміна рівня відбувається внаслідок збільшення або зменшення витрати пари, зміни теплового навантаження топки і тиску пари.
Рівень повинен підтримуватися в межах допустимого, вихід за ці межі (перепітка і спуск води) призводить до занедбаності води в економайзер, пароперегрівача і інші частини котла або до оголення і пережога екранних трубок - до виходу котла з ладу.
У АСР живлення котла водою реалізований принцип комбінованого регулювання по обуренню - при зміні витрати пари або живильної води і відхилення - при зміні рівня води в барабані котла.
Регулятор харчування повинен забезпечити сталість середнього рівня води незалежно від навантаження котла і впливів, що обурюють.
У АСР рівня води використовують для цих цілей трьохімпульсній регулятор рівня води в барабані котла.
Сигнали по обуренню: витрата свіжої пари Dn, витрата живильної води Dnв. Сигнал по відхиленню: рівень в барабані котельного агрегату hб. Сигнал по витраті живильної води використовується як відключає для зняття в статиці сигналу по витраті пара.
Технологічна схема котлоагрегату Е100 - 3,9 - 440ГМ зображена на рисунку 1.2.
Рисунок 1.2 – Технологична схема котлоагрегата Е100-3,9-440ГМ:
I – МЭО; II – Насос; III – Топка котла; IV – Пароперегреватель; V – Барабан котла