Доклад

Уважаемый председатель!

Уважаемые члены Государственной квалификационной комиссии!

Вашему вниманию представлен дипломный проект на тему: “Модернизация системы автоматического управления центрального теплового пункта №32 г. Павлодара”.

Исходными данными на проектирование послужили:

а) технические условия работы ЦТП№32

б) функциональная схема

в) санитарные нормы и требования техники безопасности

г) требования к разрабатываемой системе автоматизации ЦТП№32.

ЦТП№32 предназначен для присоединения тепловых сетей источника тепла ТЭЦ-1 по закрытой системе теплоснабжения к городским водопроводным сетям и местным системам холодного и горячего водоснабжения жилых зданий.

Функциональная схема автоматизации ЦТП представлена на листе 1. Для централизованного снабжения присоединяемых зданий теплом и водой принята двухступенчатая смешанная схема присоединения водонагревателей горячего водоснабжения с ограничением максимального расхода воды из тепловой сети на вводе с зависимым присоединением системы отопления. По трубопроводу прямой сетевой воды теплоноситель с ТЭЦ-1 поступает на ЦТП, сетевая вода разветвляется на два параллельных потока, один поступает к водонагревателям второй ступени горячего водоснабжения, другой - в систему отопления. Система ГВС состоит из двух скоростных двухступенчатых подогревателя. Пройдя межтрубное пространство вторых ступеней подогревателей ГВС, сетевая вода смешивается с обратной водой системы отопления, проходит межтрубное пространство первых ступеней подогревателей и по обратной линии теплового узла возвращается к источнику тепла ТЭЦ-1.Водопроводная вода от хозяйственно-питьевых насосов параллельно подается в трубное пространство первых ступеней подогревателей ГВС и пройдя их нагревается от 5С до 25С-30С, за счет обратной сетевой воды от системы отопления. Смешавшись с циркуляционной водой, под давлением от хозяйственно-питьевых насосов подается в трубное пространство вторых ступеней подогревателей, где догревается до требуемой температуры. Постоянная температура нагреваемой воды на ГВС поддерживается с помощью регулируемого клапана по сигналу от электронного регулятора Т-48м-6. Регулирование отпуска теплоты на отопление осуществляется путем изменения температуры теплоносителя в подающем теплопроводе тепловой сети в зависимости от температуры наружного воздуха. Изменение температуры теплоносителя на отопление осуществляется автоматически при помощи электронного регулятора Т-48м-6 и регулируемого клапана путем подмеса теплоносителя из обратного трубопровода в подающий. С целью количественно-качественного регулирования мною предложено ввести дополнительный контур регулирования расхода воды на отопление. Дополнительное снижение расхода сетевой воды обеспечивается за счет выравнивания тепловой нагрузки жилых зданий применением связанного регулирования установок отопления и ГВС. В период пиков нагрузки ГВС уменьшается подача воды на отопление за счет прикрытия клапана 7-6. Здания в этом случае не дотапливаются. Это компенсируется в период малых нагрузок ГВС, в том числе в ночное время, клапан 7-6 в данном случае открывается, увеличивая тем самым расход воды на отопление. В этом режиме регулятор обеспечивает такую подачу теплоты в здания, чтобы их суточные теплопотери были покрыты суточным расходом теплоты на отопление. В качестве теплового аккумулятора используется строительная конструкция отапливаемых зданий.

Типовая структурная схема САР приведена на листе 2, где ЗУ - задающее устройство, СУ – суммирующее устройство, УФЗР – устройство, формирующее закон регулирования, УУ – усилительное устройство, ИМ – исполнительный механизм, РО – регулирующий орган, ОР – объект регулирования, ИУ – измерительное устройство.

Выбор формирования закона регулирования в УФЗР осуществляется с учетом динамических свойств ИМ и коэффициента усиления УУ. В связи с этим регулирующее устройство (регулятор) в системе образуется из элементов УФЗР, УУ и ИМ. Входным воздействием на регулятор является рассогласование , а выходным – регулирующее воздействие x_р(t) на объект. С учетом этого при укрупнении элементов типовой структурной схемы была составлена математическая модель САР, на основании которой реализованы структурные схемы контуров регулирования: температуры теплоносителя на отопление, температуры теплоносителя на ГВС, расхода теплоносителя на отопление, по каналам задающего и возмущающего воздействий.

На основании математической модели были проведены исследования на ЭВМ динамических и статических режимов, результаты исследований в виде переходных и комплексных частотных характеристик приведены на листе 3. Проводя анализ полученных переходных характеристик можно сказать, что система имеет оптимальную структуру регуляторов, так как СУ отвечает, предъявляемым к ней требованиям (точность регулирования 0,5 С и перерегулирование не превышает 20%). Комплексные частотные характеристики свидетельствуют об устойчивости систем автоматического регулирования.

При анализе существующего уровня автоматизации в системе была выявлена морально и физически устаревшая техника локального контроля и регулирования, а именно электронный регулятор Т-48-м6. Поэтому был предложен вариант замены регулятора на программируемый микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-130.

На основании функциональной схемы была составлена принципиальная электрическая схема регулирования, представленная на листе 4, центральным ядром которой является микропроцессорный контроллер Ремиконт Р-130. Она состоит из:

- блока контроллера БК-1;

- блоков управления БУ-21;

- блоков питания БП-1;

- пускателей бесконтактных реверсивных ПБР;

- датчиков расхода и температур;

- исполнительных механизмов типа МЭО;

Алгоритмические функциональные схемы программирования контроллера Ремиконт Р-130 и их табличные представления для контуров регулирования представлены на листе 5.

Специальный вопрос посвящен построению алгоритмов схемы автоматического включения резервного циркуляционного насоса горячего водоснабжения и действия аварийной сигнализации на микропроцессорном контроллере “Ремиконт Р-130”. Алгоритмические функциональные схемы, их табличное представление и блок-схемы программирования контроллера “Ремиконт Р-130” представлены на листе 6.

В разделе ОТ дана оценка опасных и вредных производственных факторов, предложены меры по обеспечению безопасности труда, произведен расчет зануления одной из основных мер, обеспечивающих электробезопасность на производстве.

В разделе ООС дана общая оценка воздействия ТЭЦ-1 на окружающую среду и предусмотрены меры по обеспечению защиты окружающей среды, также был произведен расчет теплоизоляции.

Экономическое обоснование показало целесообразность данного вида модернизации. Был произведен расчет капитальных затрат при обновлении оборудования, сокращения по различным статьям расходов и получено время окупаемости системы, которое составляет 3 месяца.

Доклад закончен!

Благодарю за внимание!