Системы вентиляции и кондиционирования
Назад

Автоматика безопасности котлов назначение принцип действия

Опубликовано: 24.03.2020
Время на чтение: 25 мин
0
1

Установка автоматического оборудования котельной

Защитные устройства для паровых котлов на жидком/газообразном топливе прекращают подачу топлива, когда:

  1. понижается или повышается давление газа перед горелками;
  2. понижается или повышается давление жидкого топлива перед горелками, кроме ротационных горелок;
  3. уменьшается разрежение в топке;
  4. понижается давление воздуха перед горелками с принудительной его подачей;
  5. гаснут факелы тех горелок, которые не должны быть погашены при работе котла;
  6. повышается давление в автоматизированных котельных, которые работают без присутствия специалистов;
  7. понижается или повышается уровень воды в барабане;
  8. исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Защитные устройства для водогрейных котлов на жидком/газообразном топливе прекращают подачу топлива, когда:

  1. понижается или повышается давление газа перед горелками;
  2. понижается или повышается давление жидкого топлива перед горелками, кроме ротационных горелок;
  3. уменьшается разрежение в топке;
  4. понижается давление воздуха перед горелками с принудительной его подачей;
  5. гаснут факелы тех горелок, которые не должны быть погашены при работе котла;
  6. понижается или повышается давление воды на выходе из устройства;
  7. исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Для котлов с максимальной температурой воды 115°С понижение давления воды и уменьшение её уровня не являются поводом для превращения подачи топлива к горелкам.

Защитные устройства для паровых котлов на твёрдом топливе прекращают подачу топлива, когда:

  1. понижается давление за дутьевыми вентиляторами;
  2. уменьшается разрежение в топке;
  3. гаснет факел;
  4. понижается или повышается уровень воды в барабане;
  5. исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Защитные устройства для паровых котлов с механизированными слоевыми топками на твёрдом топливе прекращают подачу топлива, когда:

  1. понижается давление под решёткой;
  2. уменьшается разрежение в топке;
  3. понижается или повышается уровень воды в барабане;
  4. исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Защитные устройства для водогрейных котлов с механизированными слоевыми и с камерными топками на твёрдом топливе прекращают подачу топлива, когда:

  1. повышается температура воды на выходе из котла;
  2. повышается или понижается давление воды на выходе из котла;
  3. уменьшается разрежение в топке;
  4. снижается расход воды;
  5. понижается давление воздуха за дутьевыми вентиляторами или под решёткой.

Необходимость в дополнительном оборудовании выясняется индивидуально, в зависимости от параметра котла. Например, многие производители конкретно указывают на защитные требования, которые необходимо выполнить для безопасной эксплуатации оборудования.

Подогреватели высокого давления (ПВД) должны автоматически отключаться, если уровень конденсата в корпусе подогревателя поднимается выше разрешённой отметки.

Системы пылеприготовления должны располагать следующими защитными функциями:

  1. при повышении температуры сушильного агента — подача воды в шахту;
  2. при повышении температуры пылегазовой или пылевоздушной смеси за мельницей — прекращение подачи сушильного агента;
  3. при прекращении подачи топлива из-за аварии — включение вибраторов;
  4. при понижении давления в коробе — открытие клапанов присадки воздуха.

Насосы серной кислоты в водоподготовительных установках автоматически отключаются понижении рН воды.

То, на сколько сильно параметры должны нарушиться для срабатывания защиты, определяют производители защитного оборудования. Всё есть в инструкциях.

Автоматика безопасности и регулирования необходима в котельной, где установлена газовая техника. Она предотвращает опасные ситуации, возникающие по следующим причинам:

  • Снижение давления газа в сети и прекращение подачи. Горелка угасает, при возобновлении подачи газ попадает в атмосферу котельной с последующим возгоранием. Автоматика безопасности отключит подачу и не допустит возникновения пожара.
  • Отсутствие тяги. При нарушениях работы котла автоматическое устройство перекроет подачу топлива и выдаст сообщение об ошибке для персонала.
  • Угасание горелки по иным причинам. Благодаря автоматическому контролю случайности не приведут к опасной ситуации.
  • Перегрев теплоносителя в котле до высоких температур. При повышении температуры до 95 градусов, запускается процесс регулирования, который выравнивает ее до допустимых значений.

Основа системы безопасности — датчики, определяющие отклонение параметров за допустимые пределы. Датчики отслеживают давление газа, воздуха, пара, наличие пламени, разрежение в топке и другие параметры. Узел регулирования включает терморегулятор и мембранный клапан, с помощью которого выравниваются рабочие параметры.

Терморегулятор гарантирует подержание рабочей температуры теплоносителя с точностью до 2 градусов.Система контроля обеспечивает стабильную работу газового оборудования и предотвращает любые нештатные ситуации. Ее установка — обязательное условие безопасной эксплуатации газового оборудования. Проектированием и монтажом вправе заниматься аттестованные сотрудники, прошедшие специализированное обучение. Предлагаем услуги профессионалов: сотрудники подберут все необходимое для создания эффективной системы регулирования отопительного оборудования.

Установка автоматического оборудования котельной

Подавляющее большинство напольных газовых котлов оснащается автоматикой безопасности, действующей без внешнего источника электропитания (энергонезависимая). Согласно требованиям нормативных документов, средства автоматизации должны перекрывать подачу газа на горелку и запальник в трех аварийных случаях:

  1. Затухание пламени основной горелки вследствие задувания либо по другим причинам.
  2. Когда в дымоходном канале отсутствует или резко снижается естественная тяга.
  3. Падение давления природного газа в основной магистрали ниже критического уровня.

В различных моделях газовых напольных котлов от разных производителей применяется энергонезависимая автоматика следующих видов (марок):

  • итальянские блоки EuroSIT (Евросит) серии 630, 710 и 820 NOVA (отопительные агрегаты «Лемакс», «Житомир 3», Aton и многие другие);
  • польские устройства «КАРЕ» (теплогенераторы «Данко», «Ривнетерм»);
  • американские приборы автоматического регулирования Honeywell (отопители Жуковского завода линейки «Комфорт»);
  • отечественные изделия фирм ЖМЗ, САБК, «Орион», «Арбат».
Подача газа в отопителях АОГВ
Система подачи горючего в простейших аппаратах АОГВ, оснащенных клапанами ЖМЗ. Горелка спрятана в нижней части корпуса.

Мы перечислили наиболее распространенные марки автоматики, которые зачастую устанавливаются на водогрейные котлы одной фирмы. Например, Жуковский завод комплектует бюджетные версии аппаратов АОГВ собственными блоками безопасности ЖМЗ, теплогенераторы средней ценовой категории – устройствами EuroSIT, а мощные модели – автоматическими клапанами Honeywell. Рассмотрим каждую группу отдельно.

Из всех видов автоматики, встречающихся на котельных установках, блоки безопасности EuroSIT – самые популярные и надежные в эксплуатации. Они рекомендованы компаниями — поставщиками природного топлива, в том числе для замены старой газовой аппаратуры котлов КЧМ, АГВ и так далее. Без проблем работают в составе микрофакельных горелок Polidoro, «Искра», «Вакула», «Термо» и прочих.

Точные названия трех используемых моделей выглядят так:

  • 630 SIT;
  • 710 MiniSIT;
  • 820 NOVA.
Устройство блока управления 630SIT
Гнезда подключения термопары, основной и запальной горелки расположены на нижней панели клапана

Чтобы не утомлять вас подробностями конструкции автоматических устройств EuroSIT, кратко поясним принцип работы на примере простейшего блока 630-й серии:

  1. При повороте рукоятки в положение «розжиг» и нажатии сверху вы принудительно открываете электромагнитный клапан, пропускающий газ к пилотной горелке (запальнику). Щелкаете кнопкой пьезоэлемента, вырабатывающего искру, которая поджигает фитиль.Этап розжига пилотного фитиля
  2. Удерживая основную рукоятку 30 секунд, вы позволяете термопаре прогреться пламенем запальника. Термобаллон вырабатывает напряжение (ЭДС) 20—50 милливольт, фиксирующее электромагнит в открытом состоянии. Теперь ручку можно отпустить.
  3. Выставляете главную рукоятку в нужную позицию и таким образом подаете газ на основную горелку. Последняя разжигается и начинает греть теплообменник с водой системы отопления, как показано на схеме.Этап розжига основной горелки
  4. При достижении водой определенной температуры срабатывает капиллярный датчик, постепенно закрывающий второй клапан — термостатический. Подача горючего к горелочному устройству останавливается, пока датчик не остынет и клапанная тарелка не откроет путь газу. Запальник продолжает гореть в дежурном режиме.
Устройство подачи газа в аппаратах Лемакс
Схема подключения блока автоматики к газогорелочному устройству

За нормальную подачу газа в устройстве отвечает мембранный клапан, играющий роль регулятора давления. Когда оно падает ниже заданной величины, топливный канал закрывается и происходит аварийное отключение котла. К отказу приводят и другие ситуации:

  1. Гаснет горелка и фитиль, нагревающий термопару. Генерация напряжения прекращается, электромагнитный клапан закрывает проход горючего.
  2. Если неожиданно пропала тяга в дымоходе, размещенный в этом канале датчик перегревается и разрывает цепь питания электромагнита. Результат аналогичен – топливоподача блокируется.
  3. В отопителях, оборудованных датчиками перегрева, электрическая цепь разрывается после достижения водой температуры 90—95 °С.

Функциональное предназначение автоматических узлов, работающих в системе, определяется в способности перенастраивать режимы агрегата под изменяющиеся параметры. Основная цель применения газовых клапанов, контролируемых датчиками, настроена на остановку подачи топлива (газа) к рабочей зоне.

Автономное прекращение потока газа осуществляется в случаях, если происходят:

  • сбои в работе вытяжной системы, сопровождающиеся ухудшением тяги и вероятностью проникновения вредных выхлопов внутрь помещения;
  • внезапные перепады давления, зафиксированные в подаче магистрального газопровода, которые определяет регулятор давления газа;
  • затухание пламени в дежурной горелке, которое фиксирует термостат.

При возникновении указанных причин осуществляется остановка регулярной подачи газа. Она производится на автономных газовых котлах при посредстве клапанов, срабатывающих от встроенных датчиков.

По существующим нормативам эксплуатации, для отопления, осуществляемого газовыми котлами, все действующие установки должны быть обеспечены системами безопасности. Те же правила действуют и для изготовителей отопительных котлов, обязанных оборудовать газовые горелки, предназначенные для печей отопления, современными системами контроля.

Почему выгодно обратиться к нам?

Персонал компании обладает опытом оснащения котельных в жилых зданиях и на промышленных предприятиях. Мы подберем подходящее решение для любой поставленной задачи. Качественное оснащение проверенным оборудованием гарантирует своевременную реакцию устройств слежения на опасный сигнал и предотвращение нештатной ситуации.

Предлагаем комплекс услуг: подбор оборудования, профессиональный монтаж, наладку, последующее техобслуживание с контролем работоспособности. Автоматическое оснащение индивидуально подбирается для каждого объекта. Гарантируем, что учтем максимум пожеланий.Комплекс услуг предлагается по привлекательным ценам.

Опыт позволяет находить выгодные решения для каждого клиента. Чтобы ознакомиться с предлагаемыми расценками и обсудить условия контракта, позвоните нам. Будьте уверены, что после заключения договора сотрудники скоро справятся с поставленной задачей. Воспользуйтесь предложением уже сегодня, чтобы получить желаемый результат с обоснованными затратами!

Предлагаем ознакомиться  Вытяжка для кухни без воздуховода (61 фото): кухонная вытяжка без отвода в вентиляцию

Электроника настенных агрегатов

Особенность данных теплогенераторов – электронное управление процессами розжига, горения и поддержания температуры теплоносителя. То есть, настенные газовые котлы (и некоторые напольные) оснащаются энергозависимой автоматикой, работающей от электричества.

Автоматический газовый котел создан для максимального удобства хозяев квартир и частных домов. Чтобы запустить отопитель, достаточно нажать 1 кнопку и установить желаемую температуру. Кратко опишем алгоритм работы агрегата и задействованные в ней элементы:

  1. После указанных действий по запуску контроллер генератора тепла собирает показания датчиков: температуры теплоносителя и воздуха, давления газа и воды в системе, проверяет наличие тяги в дымоходе.
  2. Если все в порядке, электронная плата подает напряжение к электромагнитному газовому клапану и одновременно – разряд на запальные электроды. Фитиль отсутствует.
  3. Основная горелка разжигается и дает полную мощность с целью скорейшего нагрева теплоносителя. За ее работой следит специальный датчик пламени. Контроллер включает встроенный циркуляционный насос.
  4. Когда температура теплоносителя приблизится к установленному порогу, что зафиксирует накладной датчик, интенсивность горения снизится. Ступенчатые горелки переходят в режим малой мощности, а модуляционные плавно уменьшают подачу горючего.
  5. Достигнув порога нагрева, электроника перекроет газ. Когда датчик зафиксирует охлаждение воды в системе, автоматический розжиг и нагрев повторится.

В инструкции к настенному газовому котлу указано, что агрегат рассчитан на работу в закрытой системе отопления, поэтому автоматика следит за давлением воды. Если оно опустится ниже допустимого предела (0.8—1 Бар), то горелка погаснет и не зажжется, пока неполадка не будет устранена.

Цены

Автоматика безопасности котлов назначение принцип действия

Обслуживание автоматики безопасности от 10.000 руб.

Обслуживание установок ХВП от 5.000 руб.

Обслуживание систем диспетчеризации от 5.000 руб.

Чистка промышленного котла со стороны дымовых газов от 15.000 руб.

Химическая промывка водогрейного котла от 20.000 руб.

Механическая очистка кипятильных труб котлов ДЕ от 150.000 руб.

Проектные работы от 25.000 руб
.

Программирование промышленных контроллеров от 10.000 руб.

Организация диспетчерского пункта и централизованное управление котельной требуют создания системы защиты котельного агрегата. Задачей защиты является своевременное предупреждение диспетчера о возникших неполадках в работе котла или вспомогательного оборудования теплового агрегата и производство соответствующих отключений, ликвидирующих возможную аварию или предупреждающих нежелательные последствия возникших неисправностей.

Значительное число аварий в котельных происходит из-за отказов или сбоев в системах автоматики безопасности, ошибок обслуживающего персонала.

– при отключении напряжения питающей сети и в цепях управления;

– неисправности основных узлов блока управления и сигнализации;

– погасании пламени запальника и горелки;

– понижении и повышении давления газа перед горелкой;

– повышении температуры воды на выходе из котла;

– повышении и понижении давления воды за котлом;

– понижении разрежения в топке;

– повышении давления в топке (взрыв);

– загазованности котельной вследствие утечки газа;

– срабатывании пожарной сигнализации.

– при отключении дымососа или вентилятора;

– понижении уровня воды в барабане (упуск воды);

– понижении давления воздуха в общем коробе или останове дутьевого вентилятора (вентиляторов);

– понижении давления и температуры острого пара;

– повышении давления и температуры острого пара;

– отключения питательного насоса, и др.

Существенной частью схемы действия защит является световая и звуковая сигнализация на щите диспетчера. Звуковая сигнализация обеспечивается сиреной, установленной на щите управления.

Световая сигнализация обеспечивается сигнальными лампами на щите управления в котельной и (или) в диспетчерском пункте.

– на экране монитора рабочей станции оператора;

– щите контроллера при помощи панели оператора.

Сигнализация делится на предупредительную и аварийную.

Предупредительная сигнализация используется для оповещения персонала о выходе параметров, характеризующих работу котла, за установленные пределы или при достижении опасной концентрации СО, равной 20±5 мг/м 3 , в рабочей зоне. Назначение предупредительной сигнализации – привлечь внимание диспетчера к нарушению режима работы котельного агрегата.

Сигналы аварийной сигнализации ста­вят в известность диспетчера о происшедшей аварии и причинах ее возникновения при аварийном останове котла, электродвигателей дымососа и вентилятора. Аварийная сигнализация включается при отсутствии напряжения в цепях предупредительной сигнализации и в случаях, когда концентрация СО в рабочей зоне превысила 100 мг/м 3 .

Поскольку при аварийном отключении котла по сигналу одного из аварийных преобразователей могут сработать другие датчики, задачей схемы защиты и сигнализа­ции является сохранение сигнала, из-за которого произошла авария, и нереагирование на сигналы, которые возникают как следствие аварии.

Сигнализация параметров и защита, действующие на останов котла, физически необходимы, так как оператор или машинист котла не в силах уследить за всеми параметрами функционирующего котла, поэтому может возникнуть аварийная ситуация.

Например, при упуске воды из барабана уровень воды в нем понижается, вследствие этого может быть нарушена циркуляция и вызван пережог труб донных экранов. Сработавшая без промедления защита предотвратит выход из строя парогенератора.

При уменьшении нагрузки парогенератора интенсивность горения в топке снижается. Горение становится неустойчивым и может прекратиться. В связи с этим предусматривается защита по погашению факела.

¨ останов парогенератора;

Автоматика безопасности котлов назначение принцип действия

¨ снижение нагрузки парогенератора;

¨ выполнение локальных операций.

¨ отключаются все топливопитающие агрегаты, закрываются все электрофицированные задвижки на газопроводе к котлу;

¨ дутьевые вентиляторы и дымососы остаются в работе;

– закрываются паровые задвижки;

Общие требования к системам автоматики безопасности, регулирования, контроля и управления оборудованием котельных

– закрываются задвижки подачи воды в пароохладитель;

– открываются задвижки на продувку пароперегревателей.

Закрытие задвижек и регулирующих клапанов по питательной воде происходит только при срабатывании защит от повышения уровня воды в барабане.

Аварийное снижение нагрузки (снижение подачи топлива до минимально возможного) реализуется при повышении давления и температуры острого пара, а также при отключении дутьевых вентиляторов и дымососов.

– повышение уровня воды в барабане котла на 125 мм от нормы – открытие задвижек аварийного слива, при снижении уровня – закрытие задвижек аварийного слива;

– повышение давления острого пара до 15,1 МПа – открывание контрольного предохранительного клапана;

– повышение давления острого пара до 16,7 МПа – открывание рабочего предохранительного клапана.

Автоматика безопасности котлов назначение принцип действия

Включение котла производится только после выяснения и устранения причины ава­рийного останова котла.

Необходимость оборудования котлов и производственных агрегатов автоматикой для отключения газа при нарушении других параметров решается в каждом конкретном случае в зависимости от мощности, технологии и режима работы тепловых агрегатов. Отключение газа при уменьшении разрежения обязательно только для агрегатов, оборудованных дымососами или инжекционными горелками.

Датчики автоматики безопасности должны быть автономны, независимы друг от друга и от системы регулирования, иметь свои устройства отбора импульсов и замыкать­ся на отдельную схему.

В схему автоматики безопасности в качестве составной части обычно включается дистанционный и автоматический розжиг котла, что предъявляет особые требования к таким присущим только схеме автоматики безопасности приборам и устройствам, как приборы контроля наличия пламени и отсечные устройства с электромагнитным приводом.

Электромагнитные вентили и клапаны в схемах автоматики безопасности применяются в качестве предохранительных быстродействующих отсечных устройств, предназначенных для прекращения подачи газа к агрегату или отдельным горелкам при аварий­ном выходе контролируемых параметров за заданные пределы.

Автоматика безопасности котлов назначение принцип действия

По условиям эксплуатации (необходимость перекрытия подачи газа при отсутствии электроэнергии) электромагнитные вентили и клапаны относятся к нормально-закрытым (НЗ), в которых при прекращении подвода энергии, создающей перестановочные усилия, проходное сечение полностью перекрывается, в отличие от нормально-открытых (НО), когда при прекращении подвода энергии проходное сечение полностью открывается.

При работе агрегатов на газовом топливе в их топках, газоходах при определенных условиях может образоваться взрывоопасная газовоздушная смесь. Если ее температура достигнет температуры воспламенения газа (500–800 °С в зависимости от вида газа), то независимо от того, произошло ли это во всем объеме, ограниченной его части или даже в одной точке, возможны взрыв смеси и, как следствие, разрушение или повреждения конструктивных элементов самого агрегата либо его ограждающих поверхностей.

Накопление в топках и газоходах горючих газов и образование взрывоопасной смеси происходят наи­более часто вследствие утечки газа из газопроводов в топку через газогорелочные уст­ройства из-за негерметичности запорной арматуры, нарушения порядка продувки газопро­водов и розжига горелок, а также других нарушений инструкций по эксплуатации.

Наиболее ответственным с точки зрения безопасности является розжиг холодного агрегата. Примерно 15 % взрывов происходит при повторных розжигах: если стабильный факел у горелки по какой-либо причине не образовался (пламя оторвалось или проскочи­ло в горелку) и после этого топка и газоходы не были тщательно провентилированы, то в большинстве случаев возможен взрыв или хлопок. Однако это случается и на работающих агрегатах.

Главная причина этого – сжигание газа со значительным химическим недожогом. Продукты неполного горения газового топлива в смеси с воздухом накапливаются в застойных зонах газоходов и могут взорваться при достижении в этих зонах соответствующих температур и концентраций горючих газов. В этих же застойных зонах могут нахо­диться и газовоздушные смеси, образовавшиеся при утечке газа в топку до розжига агре­гата.

Кроме того, горючие газы и продукты неполного горения накапливаются в газоходах работаю­щего агрегата из-за нарушения устойчивости горения (отрыв или проскок пламени при резких изменениях режимов работы), неисправности газогорелочных, тягодутьевых и стабилизирующих устройств, повреждения газоходов и воздуховодов и т.д.

Перед вводом газового котла в эксплуатацию проверяется наличие газа в системе, исправность приборов и их целостность. Датчик давления в газовой трубе показывает наличие газа. Сразу же с началом полной вентиляции котла начинается контроль герметичности
обоих магнитных главных газовых клапанов (вентилей).

Автоматика безопасности котлов назначение принцип действия

При закрытых вентилях замерный участок между двумя вентилями находится без давления. Следовательно, первый магнитный вентиль плотный, контроллер давления показывает, что утечки нет. Главный газовый электромагнитный клапан открывается на две секунды, так что замерный участок наполняется газом. В течение всего времени, до окончания вентиляции, давление в замерном участке должно быть постоянным.

Предлагаем ознакомиться  Как часто нужно менять картриджи в фильтрах для воды и как это происходит

Заключение

Многие домовладельцы самостоятельно занимаются обслуживанием своих отопительных агрегатов. Отсюда возникает интерес к работе автоматики газовых котлов различных типов. Мы осветили данный вопрос, но не советуем самостоятельно ремонтировать клапаны безопасности, если вы не разбираетесь в теме. Максимум, что можно сделать, — прочистить сетчатый фильтр, заменить негодную мембрану либо электромагнит. Настройку пламени горелки или запальника лучше доверить мастеру–газовщику.

Современная автоматика для газового котла играет значительную роль в безопасной эксплуатации отопительного оборудования, сейчас без нее обойтись невозможно. Другое дело, что более дорогие итальянские и американские приборы отличаются высокой надежностью и долговечностью, это проверено годами работы на различных водогрейных установках.

Схема электрогидравлического регулятора разрежения

1, 2 - электромагниты; 3 - реле; 4 - рычаг; 5 - гидросервомотор; 6 - шибер; 7 - тягомер; 8, 10 - обмотки; 9 - плунжер

Плунжер перемещается в катушке из двух обмоток. Обмотка питается от трансформатора электронного усилителя напряжением 12 В. При установленной величине разрежения мембрана удерживает плунжер в среднем положении, а напряжение на вторичной обмотке равно нулю. Если величина заданного разрежения изменится, то мембрана и связанный с ней плунжер переместятся от первоначального положения.

Возникающий в датчике сигнал переменного тока направляется транзисторному усилителю ТУ. В усилителе происходит сравнение этого сигнала с заданной величиной, устанавливаемой задатчиком ЗДТ. Если величина поступающего сигнала значительно отклоняется от заданной, то на выходе усилителя появится сигнал разбаланса.

Этот сигнал поступает на контакты катушки электромагнитов или электрогидравлического реле. До появления сигнала разбаланса катушки электромагнитов были обесточены, а клапаны К 1 и К 2 закрывали слив воды из верхней и нижней полостей гидросервомотора. При этом обе полости находились под одинаковым рабочим давлением воды.

При поступлении из усилителя ТУ напряжения на обмотку одного из электромагнитов сердечник и клапан электромагнита переместятся вверх, а одна из полостей сервомотора соединится со сливом. Всякое перемещение поршня сервомотора через рычаг вызывает соответствующее перемещение шибера дымохода. Перемещение будет продолжаться до тех пор, пока не восстановится заданное разрежение в топке котла.

Общие положения

Современные котельные требуют установки автоматических систем, которые контролируют, регулируют и управляют процессами, а также сообщают об аварийных ситуациях. Проект автоматизации опирается на СП 89.13330.2016 «Котельные установки», отдельные требования места эксплуатации, рекомендации изготовителя и строительные нормы.

Управляется вся автоматика с щитов, которые могут быть центральными, групповыми или местными. Их нельзя размещать под душевыми и туалетами, трубопроводами, по которыми текут агрессивные вещества, а также под вентиляционными камерами, подающими горячий воздух.

Автоматизированная система «Кристалл».

На рисунке ниже показана принципиальная схема автоматизированной системы «Кристалл» применительно к паровым котлам типа ДКВР, оборудованным смесительными горелками низкого давления. Автоматика обеспечивает регулирование давления пара в котле, соотношения газа и воздуха, разрежения в топке и уровня воды в барабане котла. Рассмотрим принцип работы этих систем регулирования.

1, 10, 18, 25 - сервомотор; 2, 11, 17, 23 - электрогидравлическое реле; 3, 12, 16, 22 - усилитель; 4 - кран; 5, 6, 20 - дифференциальный тягомер; 7 - горелка; 8 - заслонка; 9 - предохранительно-запорный клапан; 13 - манометр; 14 - сосуд постоянного уровня; 15 - датчик; 19 - питательный клапан; 21 - котел; 24 - направляющий аппарат дымососа; 26 - дутьевой вентилятор

Регулирование количества поступающего газа на горелку в зависимости от давления пара в котле осуществляется усилителем. Электрический дистанционный манометр измеряет давление пара на выходе из котла и подает соответствующий электрический сигнал в усилитель, который через электрогидравлическое реле воздействует на сервомотор.

После изменения положения заслонки Сдавление газа и его расход также изменяются, и создается несоответствие давления воздуха новому давлению газа. Электрические сигналы, пропорциональные этому несоответствию, подаются от тягомеров в усилитель. Усилитель, получив эти сигналы, с помощью электрогидравлического реле и сервомотора воздействует на дутьевой вентилятор, приводя расход воздуха в соответствие с расходом газа.

Разрежение в топке котла регулируют следующим образом. Усилитель получает электрический сигнал от дифференциального тягомера и через электрогидравлическое реле и сервомотор воздействует на направляющий аппарат дымососа, приводя величину разрежения к заданной.

Уровень воды в барабане котла регулируют с помощью одноимпульсного регулятора питания с жесткой обратной связью. В качестве первичного прибора используют дифференциальный манометр,
подключенный к барабану котла через сосуд постоянного уровня. Усилитель регулирует подачу питательной воды в котел в соответствии с отбором пара из котла.

Автоматика безопасности обеспечивает прекращение подачи газа в аварийных случаях: падение давления газа, повышение и понижение уровня воды в барабане котла, превышение давления пара в котле, падение давления воздуха, перегрев воды в экономайзере или бойлере, погасание пламени горелки.

Датчики автоматики безопасности имеют независимые отборы импульсов и являются автономными. Подача газа прекращается при выходе одного из контролируемых параметров работы котлоагрегата за пределы допустимого. Это происходит следующим образом. Соответствующий датчик, контролирующий тот или иной параметр, срабатывает и обесточивает катушку электромагнита.

Комплект регулирующих электрических и электронных приборов автоматизированной системы «Кристалл» собран в одном блоке и монтируется в общем щите управления.

Обслуживание котлов с системой «Кристалл» заключается в контроле за их работой по показаниям приборов и сигнальных ламп, помещенных на пульте управления котельной. При горении красных ламп регуляторы работают на увеличение подачи газа, воздуха и разрежения. При горении зеленых - на уменьшение.

При выключении котла вследствие срабатывания автоматики безопасности оператор должен сразу же закрыть краны перед горелками, открыть краны продувочной линии и приступить к розжигу, предварительно выяснив причины нарушения того или иного параметра работы котла.

Комплект средств управления КСУ-1.
Выпускаются следующие модификации: КСУ-1-Г-2 для водогрейных котлов на газе низкого давления (заменяет AMKO-K-I) и КСУ-1-Г-3 для водогрейных котлов на газе среднего давления (заменяет AMKO-K-II).

Напряжение питания комплекта трехфазное - 380/220 или 220/127 В (напряжение питающей сети устанавливается перемычками на колодке, расположенной на шасси в шкафу комплекта). Отклонение напряжения питания - от 10 до -15%. Частота 50±1 Гц. Максимальная потребляемая мощность - 150 В·А.

Комплект КСУ-1-Г (рисунок ниже) и поставляемые с ним датчики и исполнительные устройства обеспечивают двухпозиционное регулирование производительности котла и автоматику безопасности. Подача газа к котлу прекращается при предварительном повышении или понижении его давления перед горелками, понижении давления воздуха, понижении разрежения, повышении или понижении давления воды на выходе из котла, повышении температуры воды на выходе из котла, погасании пламени, неисправности блоков комплекта, исчезновении напряжения питания.

1 - шкаф комплекта; 2, 3 - отсечные клапаны; 4 - клапан-отсекатель запальника; 5, 17 - исполнительные механизмы типа ЭИМ; 6 - датчик-реле температуры; 7, 10, 11, 18 - датчики-реле тяги, давления, напора; 8 - электрозапальник; 9 - катушка зажигания; 12 - горелка; 13 - контрольный электрод; 14 - манометр электроконтактный;

15, 16 - термометры манометрические; Т 1 - табло «Авария»; Т 2 - табло «Работа»; Л 1 - Л 14 - лампы: Л 1 - «Сеть»; Л 2 - «Нет пламени»; Л 3 - «Разрежение низкое»; Л 4 - «Давление воздуха низкое»; Л 5 - «Давление воды низкое»; Л 6 - «Давление воды высокое»; Л 7 - «Температура воды высокая»; Л 8 - «Давление газа низкое»;

Л 9 - «Давление газа высокое»; Л 10 - «Комплект неисправен»; Л 11 - «Нет резервирования»; Л 12 - «Температура отходящих газов высокая»; Л 13 - «Котел отключен общекотельным устройством»; Л 14 - «Включено»; K 1 - К 5 - кнопки: K 1 - «Пуск»; К 2 - «Стоп»; К 3 - «Отключение звуковой сигнализации»; К 4 - «Отключение световой сигнализации»;

К 5 - «Контроль сигнализации»; П 1 - переключатель «Работа с общекотельным устройством»; ЛС-1 - ЛС-4 - линии связи: ЛС-1 - «Питающая сеть 380/220 В, 50 Гц»; ЛС-2 - «Сигнал диспетчеру» (а - «Включение питающего напряжения»; б - «Авария»); ЛС-3 - «Дистанционное управление» (в - «Пуск»; г - «Останов»;

Автоматика обеспечивает: световую и звуковую аварийную сигнализацию с запоминанием первопричины по каждому из аварийных параметров; предупредительную сигнализацию при нарушении работы одного из резервных каналов комплекта и при повышении температуры отходящих газов; выдачу на диспетчерский пункт сигналов о подаче питающего напряжения на комплект и об аварийной остановке котла;

Комплект расположен в навесном шкафу с габаритными размерами 620x910x395 мм. Масса комплекта не более 70 кг. На задней стенке шкафа размещена силовая коммутационная аппаратура: магнитные пускатели, реле, клеммные колодки. Автоматический выключатель А3163 (50 Гц, 40 А) установлен на боковой стенке с левой стороны шкафа.

Органы оперативного управления и сигнализации расположены в верхней части лицевой стороны двери шкафа. В нижней части на внутренней стороне шарнирно прикреплены каркасы, в которых с помощью направляющих устанавливают функциональные субблоки, выполненные в виде защищенных и незащищенных вдвижных монтажных плат.

Магнитный пускатель МП электродвигателя вентилятора на схеме не показан, так как установлен в шкафу комплекта. С комплектом поставляется один электронный исполнительный механизм (ЭИМ), но по требованию заказчика могут поставляться два.

Сигнализация

Сигнализация — это звуковые и световые сигналы, которые выводятся на диспетчерский пульт. Причины срабатывания сигнализации в котельных установках без постоянно присутствующего обслуживающего персонала следующие:

  • какое-либо оборудование неисправно;
  • сработал быстродействуюий запорный клапан топливоснабжения;
  • уровень загазованности котельной, работающий на газе, достиг 10% от минимума воспламеняемости природного газа.

В котельных с присутствующим обслуживающим персоналом сигнализация срабатывает в таких случаях:

  • сработала защита, котёл отключился;
  • снизились давление или температура в трубопроводе с жидким топливом;
  • снизилось или повысилось давление газа;
  • снизилось или повысилось давление воды в обратном трубопроводе;
  • снизилось давление воды в питательных магистралях;
  • повысился или понизился уровень воды в любых баках, в том числе деаэраторах, конденсатных, питательных и т. д.;
  • повысилась температура жидких присадок в резервуарах;
  • повысился или понизился уровень жидкого топлива в резервуарах;
  • сломались какие-либо установки, подающие в котлы жидкое топливо;
  • повысилась температура подшипников электродвигателей;
  • наблюдается разрежение в деаэраторе;
  • снизилась величина рН в обрабатываемой воде.
Предлагаем ознакомиться  Промышленные угольные котлы большой мощности

Автоматическое регулирование

Автоматическое управление процессами горения может быть только в котлах со слоевыми механизированными и с камерными топками, которые работают на жидком, твёрдом и газообразном топливе.

Но есть ряд случаев, когда автоматическая подача и управление сжиганием топлива не предусмотрено или может не использоваться. Например, паровые котлы с давлением пара до 1,7 кгс/см2 можно подпитывать вручную.

Пылеприготовительные установки должны иметь автоматизированные регуляторы, которые:

  • загружают топливо в мельницы;
  • разрежают перед мельницей сушильный агент;
  • управляют температурой пылевоздушной смеси за мельницей.

Автоматика безопасности котлов назначение принцип действия

В моделях с прямым вдуванием пыли в топку должен быть установлен регулятор расхода первичного воздуха, а также регулятор температуры смеси за мельницы — кроме антрацитового топлива.

В трубопроводах должны иметься автоматические поддерживатели давления.

В деаэратторах должны быть регуляторы уровней давления пара и воды. Несколько деаэраторов должны быть объединены единой автоматической системой. В вакуумных моделях также должно стоять устройство, которое будет поддерживать температуру воды на заданном уровне.

Подача воды из деаэраторов в аккумуляторные баки обычно не регулируется, но промежуточные баки должны быть оснащены регулятором уровня воды. Так же и редукционные установки должны иметь автоматические регуляторы давления или давления и температуры, если речь идёт о редукционно-охладительных установках. Охладительным достаточно приборов, которые будут контролировать температуру пара. Подогреватели необходимо оснащать регуляторами уровня конденсата.

Также в каждой котельной должна стоять автоматика, которая будет отслеживать и поддерживать предустановленную температуру поступающей и обратной воды.

В водоподготовительных установках автоматически регулируются следующие параметры:

  • уровень воды в баках — как осветлённой, так и декарбонизированной;
  • температура подогрева исходной воды;
  • расход реагентов, при этом автоматического их пополнения может не быть.

Расход реагентов автоматизируется при установке фильтров, которые в диаметре превышают 2 000 мм.

Контроль

Автоматика безопасности котлов назначение принцип действия

Показывающая аппаратура помогает контролировать параметры, отслеживать которые нужно для грамотной эксплуатации котельной. Сигнализирующая показывающая аппаратура нужна для того, чтобы фиксировать гипотетически аварийные ситуации и сообщать о них оператору. И наконец, регистрирующая и суммирующая аппаратура используется для составления хозрасчётов и анализа.

Какие измерительные приборы нужны для паровых котлов с давлением более 1,7 кгс/см2 и производительностью менее 4 т/ч:

  1. для измерения давления и температуры питательной воды в общей магистрали;
  2. для оценки давления и уровня воды в барабане;
  3. воздуха под решёткой и перед горелкой;
  4. давления топлива перед горелкой — газообразного и жидкого;
  5. разрежения в топке.

Какие измерительные приборы нужны для паровых котлов с давлением более 1,7 кгс/см2 и производительностью от 4 до 30 т/ч:

  1. для измерения температуры воды за экономайзером;
  2. для оценки температуры пара от пароперегревателя до паровой задвижки;
  3. температуры уходящих газов;
  4. давления пара в барабане;
  5. температуры воздуха до и после воздухоподогревателя;
  6. давления пара до паровой задвижки;
  7. давления пара у мазутных форсунок;
  8. давления питательной воды на входе в экономайзер;
  9. давления топлива перед горелками — жидкого и газообразного;
  10. разрежения в топке и перед дымососом;
  11. расхода пара, для чего используется прибор-самописец;
  12. содержания кислорода в уходящих газах, для чего используется газовый анализатор;
  13. уровня воды в барабане котла;
  14. давления воздуха после дутьевого вентилятора.

Какие измерительные приборы нужны для паровых котлов с давлением более 1,7 кгс/см2 и производительностью свыше 30 т/ч:

  1. для измерения температуры за пароперегревателем до главной паровой задвижки;
  2. для оценки температуры питательной воды за экономайзером, а также её давления на входе;
  3. температуры воздуха до и после воздухоподогревателя;
  4. температуры уходящих газов;
  5. давления пара в барабане и перегретого пара перед главной паровой задвижкой;
  6. температуры пылевоздушной смеси перед горелками, если пыль переносится горячим воздухом;
  7. давления пара у форсунок;
  8. давления топлива перед горелками — жидкого и газообразного;
  9. разрежения в топке и перед дымососом;
  10. давления воздуха после регулирующего органа и дутьевого вентилятора, а также перед пневмозабрасывателем и горелками;
  11. расхода пара, расхода топлива и питательной воды;
  12. содержания кислорода в уходящих газах — измеряется газоанализатором;
  13. уровня воды в барабане.

Какие измерительные приборы нужны для паровых котлов с давлением 1,7 кгс/см2 и водогрейных котлов с температурой воды 115°С:

  1. для измерения температуры воды в общем трубопроводе и на выходе из каждого котла отдельно;
  2. для оценки давления воздуха после вентилятора и после регулирующего прибора;
  3. разрежения за котлом и в топке;
  4. давления газа непосредственно перед горелками;
  5. давления пара в барабане котла.

Какие измерительные приборы нужны для водогрейных котлов с температурой воды свыше 115°С:

  1. для измерения температуры/давления воды после запорной арматуры на входе и воды на выходе до запорной арматуры;
  2. температуры воздуха до и после воздухоподогревателя;
  3. давления воздуха после дутьевого вентилятора и всех регулирующих приборов;
  4. давления топлива перед горелками и после регулирующего прибора — жидкого и газообразного;
  5. разрежения в топке и перед дымососом;
  6. расходы воды и топлива;
  7. количества кислорода в уходящих газах — подсчёт ведётся с помощью газоанализаторов.

Органы управления котлом

Системы пылеприготовления должны иметь следующие измерительные приборы:

  1. для оценки температуры воздуха перед подсушивающим аппаратом и мельницей, а также после них;
  2. для измерения температуры пыли в бункере, кроме котлов, работающих на антраците;
  3. сопротивления среднеходных и барабанных шаровых мельниц.

Также котельную установку в обязательном порядке нужно оснастить приборами, которые будут измерять температуру воды обратной и прямой, а также в питательной в магистралях перед котлами, температуру конденсата и жидкого топлива, давления воды и топлива.

Деаэрационные установки должны иметь следующие измерительные приборы:

  1. для оценки уровня и температуры деаэрированной воды в баках;
  2. для измерения температуры воды в деаэраторе;
  3. давления пара в деаэраторах — причём как повышенного, так и атмосферного давления;
  4. разрежения в деаэраторах, работающих по вакуумной технологии.

Насосные установки должны иметь следующие измерительные приборы:

  1. для оценки давления жидкого топлива, присадок и воды в патрубках напорных и всасывающих;
  2. для измерения давления пара после питательных насосов, если в системе используется отработанный пар;
  3. давления пара перед питательными насосами.

Установки для подогрева воды должны иметь следующие измерительные приборы:

  1. для измерения температуры конденсата, греющей воды и нагреваемой среды;
  2. оценки давления пара к подогревателям и давление нагреваемой среды.

​Как происходит монтаж промышленной котельной?

Водоподготовительные установки — кроме тех, которые были перечислены в списках выше, — должны иметь следующие измерительные приборы:

  1. для измерения давления воды — устанавливаются до и после каждого фильтра;
  2. для измерения расходы воды, которая поступает к ионитным фильтрам, на взрыхление фильтров, водоподготовку, к осветлительным фильтрам, а также к эжекторам приготовления регенерационного раствора;
  3. уровня воды в баках, уже декарбонизированной и осветлённой.

Установки приёма и ввода жидких присадок — за исключением перечисленных выше агрегатов — должны иметь следующие измерительные приборы:

  1. для измерения температуры топлива в баках, а также давления топлива до и после фильтров;
  2. для оценки уровня топлива в приёмной ёмкости и резервуарах.

Установки приёма и ввода жидких присадок — за исключением перечисленных выше агрегатов — должны иметь прибор, который измеряет температуру присадок в резервуарах.

Редукционные, редукционно-охладительные и охладительные установки должны иметь следующие измерительные приборы:

  1. для измерения температуры перегретого и охлаждённого пара;
  2. давления пара в паропроводе;
  3. давления редуцированного пара.

https://www.youtube.com/watch?v=6jTJyCcGkSo

Система пневмозолошлакоудаления должны иметь следующие измерительные приборы:

  1. для измерения давления пара, подведённого к вакуумной эжекционной установке;
  2. разрежения в воздухопроводе между вакуумной установкой и осадительной камерой, а также на выходе из вакуумной установки.

Вас также может заинтересовать

​Как происходит монтаж промышленной котельной?

Монтаж промышленной котельной мало отличается от сборки и пусконаладки котельной, предназначенной, например, для отапливания объектов коммунального хозяйства, социальных или административных зданий. Он состоит из нескольких основных этапов.

Что такое котельные агрегаты

Вопреки расхожему мнению, котельный агрегат и котельная установка не всегда были синонимами. Раньше котлоагрегатом называлось устройство, объединявшее в единую систему топку, пароперегреватель, воздухоподогреватель, водяной экономайзер, всевозможные трубопроводы и арматуру, тогда как «просто котел» был действительно просто котлом.

Кому выгодны котельные на нефти?

Котельная на нефти — это агрегат, который работает на сырой нефти, перерабатывая топливо для получения тепловой энергии и/или горячего водоснабжения. Особенно актуальны такого рода котельные на производствах, связанных с добычей и переработкой нефти, потому что они исключают необходимость в поставке топлива — топочное сырьё доступно прямо на месте дислокации котельной. Котельные на нефти также повсеместно используется для получения технического пара.

Котельная для многоэтажного дома

Вопрос автономных котельных для многоэтажного дома в последние годы становится все более актуальным. Это связано с удорожанием стоимости обслуживания централизованного отопления, с изнашиванием городских магистралей, с невозможностью отрегулировать отопление под свои нужды: раньше включить его или позже отключить.

Водяной пар

Водяной пар — вода в газообразном состоянии. У него нет ни запаха, ни вкуса, ни цвета. Он постоянно находится рядом с нами, потому что водоёмы бесконечно испаряются и восполняются через осадки и конденсацию.

, , , , ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Отправляя данную форму, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и правилами нашего сайта.
Adblock detector