книги из ГПНТБ / Волковыский Е.Г. Экономия топлива в котельных установках

вой энергии 2Q за этот же период по формуле

ловой энергии, подсчитанный по предыдущей формуле,

Гкал.

11-2. А В Т О М А Т И З А Ц И Я И Т Е П Л О Т Е Х Н И Ч Е С К И Й К О Н Т Р О Л Ь

Комплексная автоматизация предусматривает автоматизацию основного и вспомогательного оборудова­ ния котельных при их эксплуатации постоянным обслу­ живающим персоналом. К основному оборудованию ко­ тельных относятся котлоагрегат, дымосос и вентилятор. К вспомогательному оборудованию относятся: для ко­ тельных с водогрейными котлами — деаэрационно-подпи- точная установка, сетевая установка, химводоочистка, ГРП и склад мазута; для котельных с паровыми котла­ м и — деаэрационно-питательная установка, теплофикаци­ онная установка, химводоочистка, узел перекачки кон- 'денсата, ГРП и склад мазута или топливоподача.

Автоматическому регулированию подлежат в первую очередь те элементы технологического процесса, правиль­ ное ведение которых способствует повышению экономич­ ной работы оборудования. Кроме того, в котельной су­ ществует ряд объектов регулирования, автоматизация которых повышает надежность работы всего оборудова­ ния и позволяет в значительной мере сократить числен­ ность обслуживающего персонала.

Внедрение автоматизации значительно облегчается при условии применения в котельных газообразного либо жидкого топлива. В этом случае появляется возможность быстрого изменения теплопроизводительности котельной и практически мгновенного прекращения подачи топлива при нарушениях нормального режима работы котлов.

При автоматизации котлоагрегата предусматривается автоматическое регулирование производительности, эко­ номичности процесса горения, разрежения в топке. Кро-

ме того, для всех паровых котлов предусматривается автоматическое регулирование питания.

При автоматизации вспомогательного оборудования котельных с водогрейными котлами предусматривается автоматическое регулирование расхода воды через кот­ лы, температуры воды, поступающей на котлы (регуля­ тор рециркуляции), температуры химически очищенной воды, температуры деаэрированной воды, уровня воды в деаэраторном баке, подпитки системы теплоснабжения.

При автоматизации вспомогательного оборудования котельных с паровыми котлами предусматривается авто­ матическое регулирование давления пара в деаэраторе, уровня деаэрированной воды, температуры прямой сете­ вой воды, подпитки системы теплоснабжения, давления редуцированного пара.

Кроме того, автоматизируется работа питательных и конденсатных насосов.

Для всех котельных, сжигающих жидкое топливо, не­ зависимо от типа установленных котлов выполняется ав­ томатическое регулирование температуры мазута, пода­

распространение получила электронно-гидравлическая

поддаются наладке и надежны в эксплуатации. Наиболее слабым звеном в системе «Кристалл» является гидрав­

в воде. Конструкция сочленения исполнительного механизма с ре­ гулирующим органом должна предусматривать использование пол­

должен быть уравновешен и легко перемещаться. Выполнение всех этих требований гарантирует надежную работу гидравлического исполнительного механизма.

242

А в т о м а т и з а ц и я р а б о т ы к о т л о а г р е г а т а . Наиболее важной с точки зрения повышения коэффици­ ента полезного действия котельной установки является автоматизация процесса горения, что включает автомат тическое регулирование теплопроизводительности, эконо­ мичности процесса горения и разрежения в топке котла. Для паровых котлов предусматривается также автома­ тическое регулирование питания. Кроме автоматического регулирования, при автоматизации котлоагрегата преду­ сматривают автоматику безопасности и в определенном объеме теплотехнический контроль.

На рис. 11-1 представлена рекомендуемая схема автоматизации'парового котла типа ДКВР, оборудованного газомазутными горелками типа ГМГМ, а на рис. 11-2 — рекомендуемая схема автоматизации водогрейного котла типа ТВГ-8 с подовыми газовыми горелками.

Регулирование производительности парового котла типа Д К В Р осуществляется изменением количества топ­ лива, подаваемого в котел в соответствии с нагрузкой.

Регулирующим параметром в данной схеме является давление

существует соответствие между расходом пара и его выработкой.

в регулирующем режиме). В качестве датчика давления пара используется электрический дистанционный манометр МЭД, пре­

ный к диафрагме на газопроводе, а при работе на мазѵте — датчик

связей.

Регулирование теплопроизводительности котла типа ТВГ осуществляется путем изменения количества газа, подаваемого в котел в зависимости от заданного пара­ метра— температуры воды на выходе из котла (при ра­ боте в базовом режиме) либо температуры воды, пода­ ваемой в теплосеть (при работе в регулирующем режи­ ме). Для повышения качества регулирования в схему введена упругая отрицательная обратная связь по поло­ жению регулирующего органа (заслонки на газопроводе

к котлу). Задание регулятору теплопроизводительности устанавливается с помощью задатчика вручную. В ка­ честве датчика используются стандартные термометры сопротивления типа ТСП. Так как система авторегули­ рования «Кристалл» не имеет в своем составе корректи­ рующих регуляторов, реагирующих на внешние возмуще­ ния, то эксплуатационный персонал должен вести про­ цесс в строгом соответствии с отопительным графиком, вовремя меняя задание регулятору теплопроизводитель­ ности.

Регулирование экономичности процесса горения или соотношения «газ — воздух» для котлов типа ТВГ выпол­

мам в зависимости от вида топлива. При работе на газе применяется схема регулирования «газ — воздух», а при работе на мазуте — схема «пар — воздух». Регулирова­ ние соотношения «газ — воздух» на котле Д К В Р выпол­ няется аналогично описанной выше схеме для водогрей­ ного котла типа ТВГ. Регулирование соотношения «пар— воздух» также выполняется по следящей схеме.

Изменение расхода пара вызывает изменение давления в паро­

ние количества воздуха, поступающего в топку. Таким образом,' изменение расхода пара вызывает соответствующие изменения рас­ хода воздуха. Поэтому в схеме регулирования одним из импульсов является сигнал датчика расхода пара. Вторым импульсом у регу­

246

связь от регулятора производительности по положению регулирую­ щего органа на мазутопроводе к котлу, повышающая качество регулирования.

Вкачестве датчика используется дифференциальный тягомер,

включенный в измерительную схему регулятора. Импульс разреже­ ния берется в верхней части топки. Основное требование к регуля­ тору — максимально возможное быстродействие, так как топка как объект регулирования разрежения практически безынерционна. От­

ния. В зависимости от знака этого сигнала регулятор меняет поло­ жение направляющего аппарата дымососа и тем самым восстанав­

применяется астатический одноимпульсный регулятор разрежения.

Необходимым условием нормальной безаварийной работы паровых котлов является поддержание постоян­ ного заданного уровня воды в барабане котла. Отклоне­ ние уровня от заданного значения происходит при нару­ шении баланса между притоком воды и расходом пара, а также при изменении паросодержания в пароводяной смеси (явление «набухания» котловой воды). Значитель­

экранных труб (при упуске воды). Поэтому колебания уровня от среднего положения не должны превышать 20—30 мм. Для автоматизации процесса поддержания уровня воды в барабане также используется аппаратура системы «Кристалл». Наибольшее распространение для котлов типа Д К В Р получила схема двухимпульсного ре­ гулятора.

На вход измерительного блока регулятора поступают импульсы по уровню воды и расходу пара, а также сигнал упругой обратной связи. Двухимпульсный регулятор работает с опережением, так как импульс по расходу пара вызывает изменение подачи воды еще до

тор поддерживает заданный -уровень воды в барабане котла не­

247

4

Кроме автоматики регулирования, при автоматизации котлоагрегатов выполняют схемы автоматики безопасно­ сти и теплотехнического контроля.

Автоматика безопасности предназначена для защиты котла от аварий в случае отклонения определенных па­

ная работа котлоагрегата немыслима без хорошо орга­ низованного теплотехнического контроля.

При определении объема теплотехнического контроля руководствуются следующими основными положениями [Л. 4]:

параметры, наблюдение за которыми необходимо для правильного и экономичного ведения установленных ре­ жимов эксплуатации, должны контролироваться при по­ мощи показывающих приборов;

параметры, изменение которых может привести к ава­ рийному состоянию оборудования, следует контролиро­ вать при помощи сигнализирующих приборов;

параметры, учет которых необходим для анализа ра­ боты оборудования и хозяйственных расчетов, необходи- f мо контролировать при помощи самопишущих или сум­

мирующих приборов.

При разработке схем автоматизации рекомендуется

;предусматривать установку приборов с совмещенными функциями: показание и регистрация, регистрация и сум­

мирование и т. д.

Все эти требования были учтены при разработке ти­

процесс в наиболее оптимальном режиме. К этой группе следует отнести приборы, контролирующие разрежение в топке котла, температуру уходящих газов, напор воз­ духа за дутьевым вентилятором, расход воды через ко­ тел, температуру и давление воды в выходном коллек­ торе котла. Кроме приборов контроля, на щите установ­ лена аппаратура автоматики регулирования и безопас­ ности. Это позволяет сосредоточить контроль и управле­ ние работой котлоагрегата в одном месте, что значи­ тельно облегчает эксплуатацию установки.

248 4 .

Из приборов, устанавливаемых по месту, наиболее важным с точки зрения экономичного ведения теплового процесса является переносный газоанализатор, например типа ГХП-2. В зависимости от типа газоанализатора можно проводить частичный или полный анализ газов. Наибольшее распространение получили переносные хи­ мические и хроматографические газоанализаторы. В рас­ сматриваемых котельных используется переносный хими­ ческий газоанализатор, выполняющий частичный анализ газов.

Все приборы, применяемые в рассматриваемых схе­

в котельных с котлами ТВГ и ДКВР, приведен выше. Для снижения потерь тепла, связанных с перегревом

помещений, необходимо автоматизировать теплоподготовительную установку. Схема автоматизации теплоподготовительной установки представлена на рис. 11-3,а.

Из всех систем теплоснабжения наибольшее распро­ странение получила закрытая система с качественным регулированием. При такой системе теплоснабжения ко­ личество циркулирующей в сети воды остается неизмен­ ным, температура же теплоносителя изменяется в зави­ симости от температуры наружного воздуха. Заданную температуру теплоносителя можно получить двумя спо­

с применением регуляторов системы «Кристалл». В каче­ стве датчика используется термометр сопротивления, ус­ танавливаемый в трубопроводе прямой сетевой воды. Кроме регулятора температуры сетевой воды, в схеме предусмотрен еще регулятор подпитки тепловой сети. Регулятор подпитки тепловой сети ставится для поддер­ жания постоянного давления во всасывающем трубопро­ воде сетевых насосов. При снижении давления ниже до­ пустимого сетевые насосы не обеспечат требуемый напор для самых верхних точек тепловой сети и появится воз­ можность присосов воздуха в сеть. Наиболее распрост­ раненным регулятором подпитки является регулятор дав­ ления прямого действия «после себя». При значительных

249

Горячая вода от хотдоВ

Рис. 11-3. Схемы автоматизации.