Автоматизация котельных установок. Шкафы управления котельными (примеры работ)
Котельная установка - техническое сооружение, предназначенное для нагрева воды в системах отопления жилых, административных и производственных помещений. В качестве топлива для котельных может использоваться газ, мазут, дизельное топливо, пеллеты, уголь.
Одной из ключевых проблем советских котельных была минимальная степень автоматизации и необходимость постоянного физического присутствия обслуживающего персонала для того, чтобы просто повернуть ручку управления котлом в зависимости от температуры воздуха. Отголоски этих пережитков прослеживаются до сих пор, когда при плюсовой температуре в домах воздух прогревается до +35 градусов, а жители многоквартирных домов платят за жаркое лето у себя в квартирах.
В настоящее время, одним из требований при проектировании современных и реконструкции старых котельных является отсутствие обслуживающего персонала. В связи с этим, главным условием при строительстве и модернизации котельных является максимальная автоматизация с использованием релейной логики или программируемых контроллеров.
Другим важным условием эксплуатации котельных является бесперебойность работы и безопасность отопительной системы. В условиях холодного климата России минимальные перебои в подаче тепла могут привести к остановке производств, закрытию больниц, школ, детских садов и другим грустным последствиям.
Для создания автоматизированных систем управления котельными используются специальные шкафы управления, которые имеют следующий функционал:
- Управление пуском и остановкой котлов, их защита.
- Защита насосного, вентиляционного оборудования, цепей управления от перегрузок, перегрева, коротких замыканий, недопустимых перенапряжения и обрыва фаз
- Сигнализация работы оборудования и параметров системы на панели управления и в систему диспетчеризации (панель оператора. scada, sms/gprs и др.)
- Автоматическое управление работой исполнительных механизмов по сигналам от датчиков (давления, температуры, положения)
- Ручное управление агрегатами котельной - при помощи кнопок пуск-стоп на панели или кнопочных постов ПКП
В качестве блока управления котельными могут использоваться ПЛК различных производителей, от российских Овен и Segnetics до импортных Siemens, Schneider Electric, ABB и др.
Если шкаф управления котельной базируется на релейной логике, то на более высоком уровне автоматизации должен стоять специальный контроллер управления котельной.
Распределительные щиты, шкафы управления и автоматизации для строящихся котельных станций в Ленинградской области (Лужский район)
В начале 2018 года мы реализовали проект по комплесной поставке распределительных электрощитов (ГРЩ, АВР 400А 2 ввода с секционированием) и шкафов автоматики и управления (щиты освещения ЩО, шкафы управления топливоподачей ШУТП, шкафы управления насосами ШУН, шкафы управления котлами ШУК) для строящихся котельных установок на комбинированным топливе мощностью 2,5-4МВт. Об этой особенности стоит рассказать подробнее т.к. котельные смогут работать как на традиционных (угле, пеллетах, брикетах, мазуте, газе) так и на 
Если этот пилотный проект станет удачным - его применят по всей России.
Щит управления топливоподачей ЩУТП с плавным пуском двигателя
Мощность 15кВт. Управление работой шибера (задвижки), 2 компрессоров, гидростанции, транспортеров в автоматическом и ручном режимах. Оборудование ABB (софтстартеры PSR), Chint (мотор-автоматы, автоматы, контакторы), программируемое реле ПР200 Овен
Щиты управления газовым котлом ЩУК с частотными преобразователями
Мощность 18,5кВт. Управление работой дымососов, вентиляторов, топливных шнеков, горелок, насосов, котла по сигналам от датчиков температуры, потока, уровня топлива, давления, положения задвижек и клапанов. Защита от перегрузок, перегрева, коротких замыканий, нарушений технологического процесса. Интеллектуальное управление при помощи контроллера СПК-207 Овен. Частотные преобразователи Omron. Коммутационное оборудование Chint.
Шкафы управления насосами котельной ШУН с плавным пуском двигателей
Мощность 18,5кВт.
Управление сетевыми насосами, насосом подпитки и рециркуляции котла по датчикам уровня, температуры давления. Автоматическое управление регулируется специализированными "насосными" контроллерами САУ-У и САУ МП ОВЕН и контроллером отопления ТРМ132. Устройства плавного пуска PSR 37-600-70. Мотор-автоматы, контакторы Chint.
Шкаф автоматизации твердотопливной котельной для Тотемского лесхоза-филиала САУ (Вологдалесхоз) на базе контроллеров Овен и модульного оборудования DEKraft
Шкаф автоматики был собран в ноябре 2017 года для управления 2 котлами КВтм-2000 и КВтм-1000 и дополнительным оборудованием:
- 2 насосами рециркуляции котлов
- 4 сетевыми насосами
- Насосом подпитки
- 5 отопительными агрегатами
- 2 сетевыми насосами технологии
- 2 сетевыми насосами отопления
- Клапанами ГВС
Шкаф управления ШУК 40А обеспечивает работу котельной в автоматическом и ручном режимах и обеспечивает: регулирование температуры выходящей воды в зависимости от температуры окружающего воздуха; поддержание выходной температуры в заданном диапазоне; поддержание давления в контуре отопления и технологии, контуре подпитки; автоматическое переключение на резервный насос в случае неисправности рабочего насоса.
Краткий перечень оборудования автоматизации котельной установки:
Шкаф управления газовой блочно-модульной котельной для промышленной базы ОАО “ЛенгазСпецСтрой” в п. Тайцы (Ленинградская обл.) на комплектующих ABB
Щит управления 80А был собран и установлен на объекте в августе 2015 года. В нем реализован автоматический ввод резерва по питанию и управление 3 газовыми горелками, 2 сетевыми насосами, 2 подпиточными насосами, шунтирующим насосом и клапаном на газовой линии в автоматическом и ручном режимах.
Для защиты насосной группы и управления горелками в шкафу управления установлено следующее оборудование:
Компания ПромЭлектроСервис НКУ является профессиональным производителем шкафов управления и автоматики, в т.ч. шкафов управления насосами, шкафов управления задвижками, ящиков управления двигателями с плавным пуском и многого другого. Заказывая щиты управления котельными установками в нашей компании вы можете быть уверены в высоком качестве сборки, конкурентных ценах и инжиниринговой поддержке на всех этапах сделки.
Автоматизация котельных
По всем вопросам автоматизации котельных, пожалуйста, обращайтесь по телефону, указанному в "шапке" сайта.
Современная котельная проектируется и изготавливается для работы в автоматическом режиме без постоянного присутствия обслуживающего персонала. Автоматизация котельных состоит из общекотельной автоматики (А), которая объединяет в себе котловую А, А горелочных устройств, А регулирования в тепловых контурах, А системы химводоподготовки, А управления и сигнализации.
Котловая автоматика при автоматизации котельной:
Как правило, автоматизированная котельная изготавливается на базе двух или более котлов. На каждом котле установлен блок управления котлом, газовая или комбинированная горелка c двухступенчатым или модулируемым регулированием тепловой мощности и интегрированной системой безопасности газо-воздушного тракта на основе программного топочного автомата и первичных датчиков-реле.
Установленное в котельной оборудование обеспечивает автоматический розжиг горелок, а так же прекращение подачи топлива в горелки (защиту котлов) в следующих случаях:
- падение давления газа к горелке ниже минимально допустимого уровня;
- падение давления воздуха к горелке ниже минимально допустимого уровня;
- погасание либо отрыв пламени в топке;
- превышение давления воды в котле выше максимально допустимого;
- падение давления воды в котле ниже минимально допустимого;
- превышение максимально допустимой температура воды на выходе из котла;
- пропадание электропитания.
Дисплей блока управления котла позволяет оперативно контролировать текущие температурные параметры среды котлового контура, обратного и подающего трубопроводов к котлам и при необходимости считывать коды возникающих неисправностей. В случае аварийного останова любого из котлов формируется соответствующий информационный сигнал, используемый в схеме общекотельной светозвуковой сигнализации.
Автоматизация регулирования в тепловых контурах котельных:
Основными функциями погодозависимого контроллера (блока управления) являются:
- регулирование температуры сетевой воды отопления и вентиляции по адаптивному отопительному графику в зависимости от температуры наружного воздуха, воздействием управляющих импульсов на электроприводы трехходовых клапанов смешения.
- поддержание заданной температуры воды ГВС управлением насосами внутреннего контура.
- каскадное управление работой котлов.
Блок управления отопительными контурами выполняет функцию погодозависимого регулирования в контуре тепловых завес и стабилизации температуры горячего водоснабжения
Щит управления и сигнализации (ЩУиС):
Автоматизация котельных предусматривает:
- работа всех циркуляционных насосов в режиме: 1 рабочий, 2-ой резервный, с контролем перепада давления на насосах и при необходимости, переключением на резерв. АВР насосов обычно реализуется применением специализированных приборов "CАУ МП-15" (САУ 1.
- прекращение подачи газа в котельную путем закрытия клапана отсекателя газа при пожаре или загазованности помещения котельной выше нормы метаном либо оксидом углерода, а так же при отключении электроэнергии. Повторное открытие клапана производится вручную при возврате в нормальное состояние параметров концентрации в воздухе котельной вышеперечисленных газов и отсутствии аварийного сообщения по цепям пожарной сигнализации.
Схема аварийной сигнализации предусматривает выдачу световых (на передней панели ЩУиС) и звуковых сигналов в следующих ситуациях:
- повышение концентрации метана в помещении
- повышение концентрации "CO" в помещении
- закрытие отсечного клапана
- авария одного или нескольких котлов
- авария одного или нескольких насосов
- отклонение от нормы давления воды в обратном трубопроводе отопления (и внутреннего контура)
- отклонение от нормы давления воды водопровода.
Причем световой сигнал остается и после пропадания причин срабатывания сигнализации и снимается вручную нажатием соответствующей кнопки на панели ЩУиС (для возможности отслеживания архива аварий).
Проектом автоматизации котельной реализована и возможность вывода на удаленный диспетчерский пункт следующих аварийных сигналов (светозвуковая сигнализация):
- авария технологического оборудования котельной.
- пожар в котельной.
- загазованность в котельной.
- несанкционированный доступ в котельную.
- закрытие отсечного газового клапана.
Диспетчерский щит (ЩДС) котельной реализован на базе прибора охранно-пожарного ВЭРС Пк8, на 8 контролируемых каналов с резервным аккумуляторным питанием, световой и звуковой сигнализацией.
Пульт ЩДС размещается в помещении с постоянным присутствием проинструктированного персонала (например - комната охраны) для принятия неотложных мер в случае аварийной ситуации.
Проект автоматизации котельной разрабатывается в соответствии с действующими нормами и правилами и соответствует требованиям безопасной эксплуатации при соблюдении мероприятий, предусмотренных рабочей документацией.
заполните опросный лист на котельную.
Опросный лист можно заполнить в онлайн-режиме или скачать.
По всем возникшим вопросам:
телефон: 8 (906) 700-40-55
электронная почта: [email protected]
Вас также может заинтересовать
Что представляют из себя блочные котельные технологии?Блочно-модульная котельная, ещё называемая транспортабельной или мобильной котельной, представляет из себя полностью готовую к эксплуатации установку для обогрева и подачи горячего водоснабжения разным типам объектов: жилым, промышленным, социальным.
Загазованность котельнойЗагазованность котельной — процесс образования в воздухе оксида углерода OC в той концентрации, которая может нанести вред здоровью работающего персонала. Вероятность возникновения подобной ситуации существует вне зависимости от типа топлива, на котором работает котельная установка.
Особенности механизированных котельных Механизированные котельные — это комплексные установки, предназначенные для обогревания промышленных, бытовых, социальных и административных помещений и обеспечения обозначенных объектов горячим водоснабжением.
Крышные котельные пользуются среди россиян определённой востребованностью благодаря простоте обслуживания, низкому коэффициенту теплопотерь из-за отсутствия длинных теплотрасс и возможности чётко регулировать требуемый температурный режим.
Автоматизация котельной установки мощностью 1 МВт
На базе продукции компании ОВЕН разработан и реализован проект котельной по адресу: г. Москва, проезд Серебрякова, 4.
Проект включает в себя полную автоматизацию работы котельной:
- Управление горелками, большое и малое горение. Каскадное регулирование мощности установки. Посменное переключение котлов между собой по заданному таймеру.
- Автоматическое управление насосными группами: котловых насосов, сетевых насосов, насосов ГВС и обратной воды ГВС. В случае выхода из строя насоса включается резервный насос. Автоматическое управление смены работы насосов по заданному таймеру с первого на второй.
- Вычисление требуемой температуры по температуре наружного воздуха и подачи смешанного теплоносителя в систему отопления.
- Автоматическое включение отопления по графику 90/70 от температуры наружного воздуха.
- Приготовление горячей воды по установленным значениям.
- Определение неисправностей работы преобразователей давлений, преобразователей сопротивления. В случаи выхода из строя датчиков неисправности выводятся в аварийное окно, котельная установка продолжит работу по применению средних значений, имеется звуковая сигнализация.
- Контроль состояния газоанализатора и отсекающего газового клапана.
- Контроль работы системы дымоудаления.
- Защита от перегрева котлов.
- Контроль давления газа перед горелками.
- Контроль работы интерфейса между устройствами.
- Автоматическая подпитка теплоносителем контуров отопления с предварительной водоподготовкой и др.
В процессе работы установки наблюдается "живая" картинка на панели контроллера ОВЕН СПК110 (имеются индикаторы измеренных значений и индикаторы состояния работы устройств и агрегатов).
Для сбора сигналов с датчиков и управления исполнительными механизмами используются модули ввода/вывода ОВЕН МВ110-8А (2 шт.), МВ110-8АС (2 шт.), МУ110-16Р (2 шт.). Контроль температуры осуществляется с помощью датчиков ОВЕН ДТС035 (6 шт.), ДТС214 (6 шт.), ДТС125 (1 шт.), контроль давления - с помощью преобразователей ПД100-0,6 (13 шт.).
Используется интернет для просмотра значений и удаленного управления котельной. Используется облачный сервер OwenCloud для сбора и хранения информации состояния устройств и измеренных значений.
Автоматизация - котельная установка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Автоматизация - котельная установка
Cтраница 1
Автоматизация котельной установки позволяет улучшить работу котла и условия труда, повысить экономичность и надежность, сократить численность обслуживающего персонала. Современные котельные установки оборудуют системой автоматического регулирования питания, процесса сжигания топлива и поддержания постоянства параметров пара или горячей воды.
Степень автоматизации котельных установок, используемых на нефтебазах, перекачивающих и компрессорных станциях, различна. Котлами малой мощности ( типа ВВД, ММЗ, ПС и др.) в большинстве случаев управляют вручную. Для котлов других типов применяют те или иные системы автоматики.
[1]
При автоматизации котельных установок, промышленных печей и других теплотехнических агрегатов особое место заии - мают автоматические устройства контроля работы горелок. [3]
Системы автоматизации котельных установок, кроме того, могут включать сигнализацию и связь. [4]
Объем систем автоматизации котельной установки зависит от типа котлов, установленных в котельной, а также от наличия в ее составе конкретного вспомогательного оборудования. Требования к объему систем автоматизации установлены Указаниями по проектированию котельных установок ( СН 350 - 66) [48], утвержденными Госстроем СССР.
[5]
В Советском Союзе автоматизация котельных установок является одной из наиболее развитых отраслей промышленности. Котлоагрегаты большой мощности для большой энергетики поставляются кот-лостроительными заводами комплектно с аппаратурой авторегулирования. Однако из-за высокой стоимости этой аппаратуры, для которой требуется высококвалифицированный обслуживающий персонал, ее использование для автоматизации котлов малой мощности, или малой энергетики, не целесообразно. Для котлов малой энергетики отечественной промышленностью серийно выпускаются другие системы автоматизации, справочные материалы о которых приводятся ниже. Любая из приводимых далее систем включает в себя приборы автоматики регулирования и безопасности процесса горения, связанные между собой. [6]
Какие требования предъявляются к автоматизации котельных установок. [7]
Кроме того, системы автоматизации котельных установок могут также включать систему сигнализации и связи.
Таким образом, экономичная и безопасная работа котельных установок может быть обеспечена различными средствами при помощи комплекса автоматических устройств.
[8]
Принципы работы и устройство систем автоматизации котельных установок, работающих на газообразном топливе, в книге не рассмотрены, так как эти вопросы излагаются в специальной литературе. [9]
Данная система нашла широкое применение при автоматизации котельных установок малой и средней мощности, где отсутствует служба КИП и обеспечение высокой надежности и простоты в обслуживании аппаратуры автоматики является необходимым условием ее успешного внедрения. В то же время сравнительно невысокие требования к точности реализации законов регулирования, а также незначительное удаление измерительных и исполнительных устройств от щита управления позволяют избегать применения других, более сложных систем.
[10]
Данная система нашла широкое применение при автоматизации котельных установок малой и средней мощности, где отсутствует специальная служба КИП и обеспечение высокой надежности и простоты в обслуживании аппаратуры автоматики является необходимым условием ее успешного внедрения. В то же время сравнительно невысокие требования к точности реализации законов регулирования, а также незначительное удаление измерительных и исполнительных устройств от щита управления позволяют избегать применения других, более сложных систем. [11]
Электрогидравлические регуляторы системы Кристалл широко применяются при автоматизации котельных установок с целью регулирования температуры давления, расхода и уровня. Эти регуляторы обеспечивают реализацию И -, П - и ПИ-за-конов регулирования. [12]
Регулирующие блоки Р25 применяют для управления технологическими процессами при автоматизации котельных установок, насосных и компрессорных станций, производств черной и цветной металлургии и других.
[13]
Защита котлоагрегата при возникновении аварийных режимов является одной из основных задач автоматизации котельных установок. Аварийные режимы возникают чаще всего в результате неправильных действий обслуживающего персонала, преимущественно при пуске котлоагрегата. [14]
Страницы: 1 2
Автоматизация модульной котельной установки
Автоматизация модульной котельной установки
Настоящим проектом предусматривается оснащение котельной приборами и средствами автоматизации в объеме, достаточном для надежной и безаварийной эксплуатации. Проект выполнен в соответствии со СП 89.13330.2012 "СНиП II-35-76. Котельные установки" и СП 41-104-2000 "Проектирование автономных источников теплоснабжения".
Управление всеми группами насосов осуществляется в ручную, дополнительно предусмотрена автоматическая работа подпиточных насосов.
Схемой предусмотрено автоматическое регулирование температуры ГВС, теплообменников ВПУ-2 и ВПУ-3 и защита калориферов приточных вентиляций от замораживания, а также световая и звуковая сигнализация при повышении или понижении давления в обратном трубопроводе теплосети (лампы красного цвета HL2.8 и HL24.9). Данный контроль осуществляется датчиками давления KPI-35 "Danfoss" (поз. 24а - при понижении, поз. 24б - при повышении). Сброс звука проводится кнопкой 27SB7.
Контроль за работой водогрейных котлов осуществляется с помощью щитов управления котлами (ЩУК №1, ЩУК №2, ЩУК №3, ЩУК №4), оснащенными микропроцессорными измерителями-регуляторами температуры ТРМ1.
Схема защиты котла предусматривает автоматическое отключение электродвигателя дутьевого вентилятора:
- повышения температуры воды на выходе из котла;
- понижении давления воды на выходе из котла;
- повышения давления воды на выходе из котла.
Контроль за давлением в котлах осуществляется электроконтактными манометрами.
Контроль за работой паровых котлов осуществляется с помощью щитов управления котлами (ЩУК №5, ЩУК №6).
Схема защиты котла предусматривает автоматическое отключение электродвигателя дутьевого вентилятора:
- повышения давления воды в барабане котла;
- понижении уровня воды в барабане котла;
Контроль за давлением в котлах осуществляется электроконтактными манометрами.
В помещении котельной устанавливается сигнализатор СО на основании "Инструкции по контролю за содержанием окиси углерода в помещениях котельных" РД-12-341-00.
Остальные контрольно-измерительные приборы - показывающие.
Электропроводка выполняется кабелями ВВГнг, КГХЛ прокладываемыми в кабель-каналах.
Заземление металлических корпусов приборов выполняется нулевым защитным проводником электрической сети.
Установка местных приборов и отборных устройств производится по существующим типовым конструкциям и монтажным чертежам.
Согласно технического задания котельная комплектуется пожарно-охранной сигнализацией.
В состав пожарно-охранной сигнализации входит система светозвукового оповещения персонала.
Автор:
Дата публикации: 26.03.2021
Автоматизация котельных новый шаг в развитии.
Автоматизация котельных на сегодняшний день, широко востребованная услуга. Развитие технологий и внедрение инновационных решений не стоит на месте, максимально упрощая процесс управления инженерными системами котельной.
Котельная установка – это особый вид инженерной коммуникации, отвечающий за нагрев теплоносителя и правильное распределение тепла в помещении. Самое главное требование, предъявляемое к котельной любого типа – это безопасность, а также эффективная эксплуатация сооружения.
Автоматизация котельных. Автоматизация электрокотлов. Индукционное производство https://termanik.ru/Виды котельныхКотельные классифицируют по типу топлива, типу носителя, типу размещения, уровню автоматизации и механизации. Определенный вид котельной выбирается в зависимости от целей и задач, а также условий эксплуатации.
Далее рассмотрим виды котельных более подробно.
Во-первых, по типу топлива.
- Газовые. Их преимущество заключается в том, что газ является одним из самых экологичных и экономичных видов топлива. Газовые котельные, могут полностью автоматизированы, а также не требуют сложного и громоздкого оборудования топливоподачи и шлакоудаления.
- Электрические. Достоинствами электрокотла являются: небольшие габаритные размеры, простота установки и эксплуатации, бесшумность и отсутствие необходимости оборудования дымвентканалов. Благодаря этому электрические мини-котельные получили широкое распространение в качестве дополнительного (аварийного) теплогенератора. Однако есть и недостатки, большие эксплуатационные расходы, вызванные высокой стоимостью электроэнергии.
- Жидкотопливные. Такие котельные работают на отработанном масле, мазуте, дизельном топливе, нефти. В эксплуатацию вводятся быстро.
- Твердотопливные. К данному виду топлива относится уголь, торф, дрова и т.п. Преимущество этого вида котельных является доступность и низкая цена топлива, однако требуется дополнительная установка систем топливоподачи и золо-шлакоудаления.
Во-вторых, классификация по теплоносителю.
- Паровые. В такой котельной теплоносителем является пар, который используется преимущественно для обеспечения производственных процессов на промышленных предприятиях.
- Водогрейные. Этот вид котельных предназначен для отопления и горячего водоснабжения жилых зданий, промышленных и коммунальных объектов. Теплоносителем является вода, нагреваемая до +95 +115 °С.
- Комбинированные. В таких котельных размещаются как паровые, так и водогрейные котлы. Горячая вода используется для покрытия нагрузки на горячее водоснабжение, отопление и вентиляцию, а пар поступает для обеспечения технологических нужд предприятия.
- На диатермическом масле. В этой котельной в качестве теплоносителя используются органические высокотемпературные жидкости, температура которых может достигать +300 °С.
В третьих по типу размещения.
- Блочно-модульные. Основные преимущества данного вида котельных являются: быстрые сроки монтажа и пуска в эксплуатацию, заводская готовность модулей, возможность увеличения мощности за счет добавления блоков, автономность работы, высокий КПД, мобильность. В зависимости от места размещения блочно-модульные котельные могут быть отдельностоящими, пристроенными, встроенными, крышными, подвальными.
- Стационарные. Эти котельные, как правило, строятся, когда требуемая мощность превышает 30 МВт либо строительство блочно-модульной котельной по каким-то причинам невозможно. Стационарные котельные отличает капитальный характер строительства (фундаменты, стены и перегородки, кровля). Монтаж оборудования выполняется на месте.
И последний тип, по которому происходит классификация это уровень механизации и автоматизации.
В зависимости от степени данных процессов выделяют следующие виды котельных:
- Ручные. Небольшие котельные могут быть оборудованы котлами, подача топлива в которые производится операторами вручную. В помещение котельной топливо подается тележкой или в некоторых случаях через бункер с наружной загрузкой. Зола и шлак из зольного бункера также удаляются оператором вручную и вывозятся за пределы котельной с помощью вагонетки.
- Механизированные. Современные твердотопливные котельные оборудуются средствами механизации, значительно облегчающими труд оператора котельной. Топливоподача осуществляется с помощью транспортеров или скиповых подъемников. Уголь проходит предварительную обработку на угледробилках, метало – и щепоуловителях. Зола и шлак могут удаляться различными методами – механическим, гидравлическим, пневматическим или их комбинацией.
- Автоматизированные. Этот вид котельных предполагает полную автоматизацию и минимальное присутствие человеческого фактора. Полностью автоматизируются, как правило, газовые котельные и электрические.
Ручное управление тепловым оборудованием не является безопасным, оно сложно и крайне неэффективно. Поэтому использование автоматики при организации котельной является верным решением.
Применение программируемых логических контроллеров (ПЛК) в качестве управляющего элемента работой автоматизированных котельных и использование систем беспроводной передачи и приема информации по технологии GPRS c комплексами АСУ ТП и АСКУЭ (Автоматизация и диспетчеризация), является качественно новым шагом в развитии систем управления котельными и их безопасности.
Автоматизация котельных, что дает и нужна ли она на производстве.Система автоматизации котельной, обеспечивает безопасность рабочего персонала и технологического оборудования. Контролирует все показатели производства и КИП, управляет рабочим процессом котельной.
Автоматика котельной— это комплекс систем и оборудования, предназначенных для сбора и анализа полной информации о процессах. Которые происходят при работе основного и вспомогательного оборудования котельной, а также для упрощения регулирования этими процессами. Поступающие от датчиков данные сравниваются с установленными параметрами. И, в зависимости от разницы между реальными показаниями и заданными, происходит управление процессами.
Автоматизация котельныхОдно из первых мест по степени автоматизации в промышленности, занимает теплоэнергетика.
Автоматизация котельных все чаще становятся необходимостью, так как:
- Процессы в теплоэнергетических установках протекают очень динамично. Поэтому реакция на отклонение этих процессов от нормы должна быть также быстрой и своевременной.
- Выработка электроэнергии и тепловой энергии должна соответствовать потреблению топлива и нагрузке. То есть, КПД парогенератора должен быть максимальным.
- При работе основного и вспомогательного оборудования в котельной присутствуют опасные для обслуживающего персонала факторы — высокое давление и высокая температура. Автоматика управления котельной способствует
безопасной работе оборудования. - Автоматизация котельного оборудования обеспечивает поддержание параметров вырабатываемого пара в пределах
установленных норм. - Автоматизация котельных способствует уменьшению численности обслуживающего персонала. В постоянном присутствии, которого в котельной нет необходимости, а выездная бригада осуществляет обслуживание сразу нескольких объектов. Диспетчер также может контролировать работу сразу нескольких котельных.
- Все показания приборов КИПиА контролируются в режиме реального времени и записываются на цифровые носители;
- В случае сбоя в работе технологического оборудования его отключение произойдет автоматически;
- Благодаря применению современных энергосберегающих технологий, легко достигнуть до 25% экономии энергоресурсов;
- В случае неполадки в каком-либо узле системы, ремонтный персонал сможет моментально отыскать место повреждения благодаря наличию огромного количества датчиков и в максимальные сроки устранить его.
- аварийная сигнализация и передача тревожных сообщений на верхний уровень.
- Повышение качества и оперативности обслуживания технологического оборудования.
- Обеспечение надежности, предупреждение аварийных ситуаций, сокращение времени поиска, локализации и ликвидации аварий.
- Оптимизация потребления энергоносителей, сокращение энергозатрат и ресурсосбережение.
- Обеспечение оптимального режима работы оборудования.
- Сокращение времени простоя оборудования.
- Увеличение сроков эксплуатации и ресурса оборудования.
- Уменьшение расходов на ремонт оборудования.
- Возможность постепенного увеличения систем за счет растущей сети объектов.
Структура АСУ котельных состоит из трех уровней: нижнего, среднего и верхнего.
Нижний уровень представлен датчиками, исполнительными механизмами и устройствами местного управления.
Средний уровень представляет собой шкафы контроля, автоматики и управления, которые в автоматическом режиме выполняют сбор данных с датчиков, обработку и управление исполнительными механизмами по заданному алгоритму, а также обмениваются данными с верхним уровнем.
Верхний уровень может быть представлен в виде графического терминала встроенного в шкаф управления или оператора на базе персонального компьютера. Здесь отображается вся информация, поступающая от микроконтроллеров нижнего уровня и датчиков системы, и производится ввод оперативных команд, регулировок и установок.
Кроме диспетчеризации процесса решаются задачи оптимизации режимов, диагностики технического состояния, анализа экономических показателей, архивирования и хранения данных. Возможна обработка и передача данных в общую АСУ ТП предприятия.
Для связи верхнего и нижнего уровней АСУ, передачи информации между датчиками и контроллерами. Для трансляции команд на исполнительные устройства используют промышленную сеть с определенным интерфейсом и протоколом передачи данных. Наибольшее распространение получили стандарты Modbus и Profibus. Они совместимы с основной массой оборудования, используемого для автоматизации объектов теплоснабжения. Отличаются высокими показателями достоверности передачи информации, простыми и понятными принципами функционирования.
Автоматизация котельных: диспетчеризацияАвтоматизированное рабочее место оператора котельной в несколько раз увеличивает простоту и удобство эксплуатации котельной. Получать информацию о состоянии датчиков, котла и иного оборудования можно при помощи любого канала связи: Internet, GPRS и пр. Данные поступают на монитор в режиме реального времени и, при необходимости, оператор может вмешаться в процесс автоматического регулирования.
Для системы диспетчеризации практически нет ограничений на количество контролируемых параметров, количество используемых контроллеров и модулей, количество диспетчерских станций и расстояний между объектами.
Функции системы диспетчеризации котельной включают в себя:
- Мониторинг в режиме реального времени показаний датчиков и общего состояния оборудования объекта;
- Автоматическое управление работой котельной – регуляторами температуры, циркуляционными насосами, клапанами подпитки воды контуров котлового и теплоснабжающего, клапанами отсечки газа, электрокалорифером и пр.;
- Внесение изменений, в том числе сезонных, в состав работающего оборудования;
- Удаленный ввод параметров управления, установка предельных значений для срабатывания аварийных сигналов;
- Сохранение информации о параметрах технологических процессов, их отклонениях от норм, причинах останова работы объекта, характере аварий; ведение журналов отказов оборудования и действий операторов системы;
- Оповещение персонала подконтрольного объекта о возникновении аварийной ситуации.
При внедрении системы автоматизации, надежность работы котельной установки увеличивается в десятки раз.
Автоматизация котельной обеспечивает надежную и долговечную работу оборудования, а так же безопасность обслуживающего персонала.
АртПроект– ваш путь в автоматизацию.
Контроль работы и автоматизация котельных установок
В настоящее время для автоматического регулирования котельной установки применяют следующие системы автоматизации с пневмоприводом на регулирующие органы, с электроприводом и комбинированные. В ряде случаев используют автоматическое регулирование отдельных процессов работы котельной установки, например регулирование параметров горячей воды или пара контроль и регулирование процесса горения контроль и регулирование тяги, особенно для котлов, работающих на газообразном топливе контроль и регулирование расхода газа регулирование уровня воды в барабане котла и др. Однако предпочтительнее устанавливать автоматические системы регулирования котельной установки в целом. [c.139]
Независимо от принципа управления работой котлоагрегатов (ручное, автоматическое, дистанционное) технологический режим котла задается требованиями теплоснабжения и должен поддерживаться строго в заданных пределах изменения параметров теплоносителя (температуры воды или давления пара). То же самое можно сказать и о выполнении остальных требований эксплуатации. Однако методы, при помощи которых осуществляются контроль и управление процессами, протекающими в котле, участие персонала в безопасности ведения процессов определяются выбором степени автоматизации данной установки. В большинстве отопительных и промышленных котельных участие операторов в регулировании котлов составляет все еще значительную долю. Поэтому качество эксплуатации котлоагрегатов во многом определяется опытом и квалификацией обслуживающего персонала. В настоящей главе наряду с вопросами эксплуатации автоматизированных котельных установок рассматриваются задачи ручного управления работой котлов, что позволит более полно оценивать те преимущества, которые дает автоматизация котлоагрегатов. [c.86]
Автоматизация работы котлоагрегата. Наиболее важной с точки зрения повышения коэффициента полезного действия котельной установки является автоматизация процесса горения, что включает автоматическое регулирование теплопроизводительности, экономичности процесса горения и разрежения в топке котла. Для паровых котлов предусматривается также автоматическое регулирование питания. Кроме автоматического регулирования, при автоматизации котлоагрегата предусматривают автоматику безопасности и в определенном объеме теплотехнический контроль. [c.243]
Привязку типовых проектов автоматизации к действующим котельным допускается выполнять в одну стадию — рабочего проектирования (техно-рабочий проект). В состав проекта включаются пояснительная записка, принципиальные электрические схемы автоматики регулирования и безопасности, принципиальные схемы питания средств автоматизации, сборочные чертежи и монтажные схемы щитов и пультов, монтажные чертежи электрических и трубных проводок, монтажные чертежи установки аппаратуры, вспомогательных устройств, нетиповых элементов и нестан-дартизированного оборудования. К проекту прилагаются заказные спецификации на приборы и средства автоматизации, перечень нормалей, использованных в проекте, смета стоимости оборудования и строительно-монтажных работ. По спецификациям, выполняемым в рабочих чертежах, заказываю- необходимые средства и приборы контроля и автоматики регулирования. [c.133]
Журнал низкой платы за обработку в EEE / ECE / E & I / ECE / ETE - Impact Factor-7.122
Разработка микроконтролируемой системы для управления двигателем постоянного тока с использованием программного обеспечения MATLAB / Simulink
Б. М. Шимада, Л. Ниро, М. Ф. Моллон, Э. Х. Канеко, В. С. Чавес, М. А. Ф. Монтесума
Магистр машиностроения, Федеральный технологический университет - Парана, Корнелио Прокопио, Парана, Бразилия
Заместитель профессора, Федеральный технологический университет - Парана, Корнелио Прокопио, Парана, Бразилия
Выпускник, Федеральный технологический университет - Парана, Корнелио Прокопио, Парана, Бразилия
Профессор Федерального технологического университета - Парана, Корнелио Прокопио, Парана, Бразилия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612001
Динамическая модель и моделирование системы преобразования энергии ветра
ПРОФ. ДЖОН РОВЕР
Школа электротехники, Гарвардский университет, Кембридж, США
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612002
Сравнительный анализ семиуровневых преобразователей CHB и NPC с фотоэлектрическим питанием с использованием метода MPPT для приложений с низким энергопотреблением
Сатиш Кумар Трипати, Ритеш Диван
PG Студент [силовая электроника], факультет ECE, Райпурский технологический институт, Райпур, С.G, Индия
Доцент, Департамент ECE, Райпурский технологический институт, Райпур, Коннектикут, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612004
Анализ рабочих характеристик кодов неисправности, FOC и их комбинаций применительно к приводам с несколькими асинхронными двигателями с FLI
Адам И. Харнекар, Анмол А. Велпулвар, Акшай Экботе, Мадхави Неркар
UG Студент, факультет электротехники, DVVP COE, Университет Пуны, Ахмеднагар, Махараштра, Индия
Профессор кафедры электротехники, DVVP COE, Университет Пуны, Ахмеднагар, Махараштра, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612005
Анализ неисправностей промышленной системы с когенерацией
Анураг Упадхьяй, Рекха Агарвал
Студент, кафедра электротехники и электроники, научно-технический институт им. Сагара Сикандрабад, недалеко от Ратибада, Бхадбхада-роуд, Бхопал, Индия
Асс. Профессор кафедры электротехники и электроники и научно-технического института им. Сагара Сикандрабад, близ Ратибада, Бхадбхада-роуд, Бхопал, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612006
Внедрение по обнаружению рака груди с использованием маммографических изображений
Амрута Б. Джадхав, доктор С.Р. Ганоркар
Департамент E&TC, Sinhgad College of Engineering, Vadgaon (Bk), Пуна, Индия
Департамент E&TC, Sinhgad College of Engineering, Vadgaon (Bk), Пуна, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612007
Регулируемое управление скоростью двигателя BLDC с использованием безмостового понижающе-повышающего преобразователя с контроллером нечеткой логики
г.Мурали Кришна, Д. Дивья
Доцент кафедры EEE, Инженерный колледж ВКР и ВНБ, Гудивада, Андхра-Прадеш, Индия
Доцент кафедры EEE, Инженерный колледж ВКР и ВНБ, Гудивада, Андхра-Прадеш, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612008
Magic Mirror с питанием от Raspberry Pi
Канчан С.Горд
Доцент кафедры электроники инженерного колледжа Терна, Нави Мумбаи, Махараштра, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612009
Эра нанометрового режима: оценка маломощных цифровых схем на основе FinFET
Adil Zaidi, Md Ashraf, Zaurez Ahmad, Azeem Zaidi
Доцент кафедры ECE, Инженерный колледж Меват, Нух-Харьяна, Индия
Бакалавр технических наук, Отделение ECE, Инженерный колледж Меват, Нух-Харьяна, Индия
Консультант, Группа развития навыков, Всеиндийский совет технического образования (AICTE), Нью-Дели, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612010
Расширение проблемы реконфигурации с использованием алгоритма поиска гармонии для системы распределения электроэнергии
K.K.S.V.V. Пракаса Рао, доктор П. Хема Чанду, доктор В. К. Вира Редди,
Космический центр Сатиш Дхаван, Андхра-Прадеш, Индия
Доцент и HOD, Департамент EEE, SVTM, MPL, Индия
Доцент, Университет SV, Тирупати, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612011
Обзор распознавания узоров на тканях для людей с ослабленным зрением
Бхагьяшри М.Найк, С. Б. Шинде, С. Р. Тайт
PG Scholar, JSPM, NTC, Нархе, Пуна, Индия
Доцент, JSPM, NTC, Нархе, Пуна, Индия
Доцент, BSCOE & R, Нархе Пуна, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612012
Система безопасности пассажиров на железнодорожном транспорте на базе Arduino
А. Сенапати, Д. Гош, Р. Найек, К. Бхаттачарджи, А. К. Кашьяп
UG Студент, кафедра ICE, Калькуттский институт инженерии и менеджмента, Калькутта, Западная Бенгалия, Индия
УГ Студент, кафедраECE, Калькуттский институт инженерии и менеджмента, Калькутта, Западная Бенгалия, Индия
UG Студент, кафедра ECE, Калькуттский институт инженерии и менеджмента, Калькутта, Западная Бенгалия, Индия
UG Студент, кафедра ECE, Калькуттский институт инженерии и менеджмента, Калькутта, Западная Бенгалия, Индия
Асс. Профессор кафедры ICE, Калькуттский институт инженерии и менеджмента, Калькутта, Западная Бенгалия, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612013
Элементы последовательной схемы с использованием реверсивных логических вентилей с MUX
Проф. Венугопал Б, Рашми Джакк
Доцент кафедры электроники и техники связи, Университетский инженерный колледж Висвесварая, Бангалор, Индия
PG Студент, факультет электроники и техники связи, Университетский инженерный колледж Висвесварая, Бангалор, Индия.
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612014
Обзор устройств Facts
К.Б. Mohd. Умар Ансари
Бывший преподаватель кафедры электроники и техники связи, МИИТ, Меерут, Соединенное Королевство, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612015
Управление на основе компенсатора для системы невзаимодействующих резервуаров
С.Гомати, Л. Дженифер Амла, Дж. Глори Приядхаршини
Доцент кафедры EEE Технологического института Шри Рамакришны, Коимбатур, Тамилнад, Индия
Доцент кафедрыEEE, Технологический институт Шри Рамакришны, Коимбатур, Тамилнад, Индия
Доцент кафедры EEE Технологического института Шри Рамакришны, Коимбатур, Тамилнад, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612016
Существенная древовидная архитектура для поиска первых двух минимальных значений и индекса
Карнати Ума Махесвари, Р. Лакшман Кумар Редди
PG Студент [VLSID], Департамент ECE, GCET, Кадапа, Андхра-Прадеш, Индия
Доцент кафедрыECE, GCET, Kadapa, Andhra Pradesh, India
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612017
Сбор пьезоэлектрической энергии с использованием PZT в конструкции напольной плитки
Shreeshayana R, Raghavendra L, Manjunath V Gudur
Доцент кафедры EEE, Инженерный колледж ATME, Мисуру, Карнатака, Индия
Доцент кафедры ECE, Технологический институт CMR, Бангалор, Карнатака, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612018
Проектирование и реализация цепи зарядки для электромобилей
Anbarasan.S, Pradeepkumar.S, Satheeshraj.S, Vijayakrishnan.K, д-р R.Seyezhai, S.Harika
UG Студент, факультет электротехники и электроники, лаборатория преобразования возобновляемой энергии, инженерный колледж SSN, Ченнаи, Индия
Доцент кафедры электротехники и электроники, лаборатория преобразования возобновляемой энергии, инженерный колледж SSN, Ченнаи, Индия
Стажер-исследователь, Департамент электротехники и электроники, Лаборатория преобразования возобновляемой энергии, Инженерный колледж SSN, Ченнаи, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612019
Мониторинг промышленного дома на основе IOT с использованием ATmega 328
Шубханги В. Фартале, проф. А. Р. Вадхекар
PG Студент, кафедра ECE, Инженерный колледж Деогири, Аурангабад, Махараштра, Индия
Доцент кафедры ECE, Инженерный колледж Деогири, Аурангабад, Махараштра, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612020
Решение потока нагрузки для радиальных сетей с составными и экспоненциальными нагрузками
Гаутами Кунче, К.В. С. Рамачандра Мурти
M. Tech (PE), Инженерный колледж Адитьи, Сурампалем, Восточный округ Годавари, Андхра-Прадеш, Индия
Профессор, Инженерный колледж Адитья, Сурампалем, Восточный округ Годавари, Андхра-Прадеш, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612021
Система идентификации кражи электроэнергии на базе GSM
Джаяти Рут, Субхамай Саркар
Доцент кафедры ECE, Технологический институт Силигури, Индия
Доцент кафедрыECE, Технологический институт Силигури, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612022
Роботизированная ладонь с управлением жестами
Видхиша У. Патил, Сиддхи Н. Гайквад, профессор Сангита А. Патил
Департамент электроники и телекоммуникаций, PCCOE, Нигади, Пуна, Махараштра, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612023
Управление скоростью двигателя постоянного тока с помощью ПИД-регулятора на основе различных методов PSO
Walaa ME, Naglaa KB, El-Sayed MI, Moustafa Hassan MA
Great Cairo Company for Water, Каир, Египет
Кафедра электросвязи, инженерный факультет, Канадский международный колледж, город 6 Октябрь, Гиза, Египет
Кафедра электроэнергетики Кафедра инженерного факультета Университета Аль-Азхар, Каир, Египет
Кафедра электроэнергетики Кафедра инженерного факультета Каирского университета, Гиза, Египет
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612024
Необходимость проверки работы трибуналов в Индии
Доктор Рам Нивас Шарма
Юридический факультет, Университет Галгогиас, Скоростная автомагистраль Ямуна, Большая Нойда, Уттар-Прадеш, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612025
Анализ компенсации GST в Индии
Fehmina Kalique
Юридический факультет, Университет Галгогиас, Скоростная автомагистраль Ямуна, Большая Нойда, Уттар-Прадеш, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612026
Коррупция: угроза в Индии
Хума Мехфуз
Юридический факультет, Университет Галгогиас, Скоростная автомагистраль Ямуна, Большая Нойда, Уттар-Прадеш, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612027
Кризис трудовых мигрантов в Индии: проблемы и вызовы
Джитин Кумар Гамбхир
Юридический факультет, Университет Галгогиас, Скоростная автомагистраль Ямуна, Большая Нойда, Уттар-Прадеш, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612028
Сочетание алиментов по законам Индии и роли индийского общества
Камалджит Сингх
Юридический факультет, Университет Галгогиас, Скоростная автомагистраль Ямуна, Большая Нойда, Уттар-Прадеш, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612029
Производство электроэнергии из тепла
Кушал Манохаррао Джагтап
Кафедра электротехники, Университет Галгогиас, Скоростная автомагистраль Ямуна, Большая Нойда, Уттар-Прадеш, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612030
Исследование ТЭЦ
Локеш Варшней
Кафедра электротехники, Университет Галгогиас, Скоростная автомагистраль Ямуна, Большая Нойда, Уттар-Прадеш, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612031
Исследование по нанотехнологиям
Махалакшми П
Кафедра электротехники, Университет Галгогиас, Скоростная автомагистраль Ямуна, Большая Нойда, Уттар-Прадеш, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612032
Развитие энергосистем
Манас Кумар Хати
Кафедра электротехники, Университет Галгогиас, Скоростная автомагистраль Ямуна, Большая Нойда, Уттар-Прадеш, Индия
Аннотация PDF 10.15662 / IJAREEIE.2017.0612033
Лучшие решения для автоматизации предприятий
Заводы, работающие на ископаемом топливе, нуждаются в сложных автоматических системах управления для постоянного соблюдения экологических норм, несмотря на различное качество топлива и производственные требования.Котлы, турбины и генераторы должны работать надежно и безопасно, особенно во время потенциально опасных фаз запуска и работы при низкой нагрузке. Необходимо мгновенно оптимизировать процесс сжигания, как и системы очистки дымовых газов, а также запуск и работу турбин и генераторов.
УСТАНОВИТЬ ИЛИ ЗАМЕНИТЬ?
Увеличение пикового спроса при ограниченных запасах мощности во многих странах оказывает давление на существующие электростанции. Неисправные компоненты могут привести к серьезным повреждениям, а простои на ремонт часто обходятся дороже 10 000 евро.По мере старения системы количество отказов может увеличиваться в зависимости от кривой ванны, а запасные части трудно найти, и поэтому они становятся более дорогими. Затраты могут быть особенно высокими, когда существующие системы страдают от длительного простоя на ремонт. Старые турбины часто могут работать сверх своего первоначального срока службы, что делает еще более важным улучшение управления.
Зачастую из-за этого цифровые системы управления стоит модернизировать, поскольку новая система должна предотвращать только одно серьезное отключение. Более быстрая обработка, более низкая стоимость и меньшие размеры делают цифровое управление турбиной все более привлекательным.Некоторые элементы управления на старых предприятиях необходимо будет заменить по соображениям безопасности или защиты окружающей среды.
В другом месте анализ затрат и выгод покажет, стоит ли модернизация. При этом следует учитывать капитальные вложения, затраты на доступность (существующее время простоя по сравнению со временем, затраченным на модернизацию), эксплуатационные расходы и затраты на запасные части, а также экономию на эффективности и техническом обслуживании.
Несколько крупных производителей имеют усовершенствованные модульные системы управления технологическим процессом для полного управления различными типами установок.Решение непростое. У заводов есть уникальные потребности в зависимости от таких факторов, как тип топлива и турбины, размер и тип котла, условия сжигания и спрос.
Работа должна быть полностью автоматической, с автоматическим запуском и отключением турбины и вспомогательных систем, а также с нагрузкой, частотой и температурой на всех этапах работы. Системы автоматизации также должны быть открытыми и соответствовать отраслевым стандартам, поэтому программное обеспечение легко интегрируется с другими системами предприятия, полевыми устройствами и полевыми шинами.
«Системы автоматизации должны охватывать весь жизненный цикл электростанции».
Критические параметры требуют быстрого контроля. Вне контура непосредственного управления ключевые индикаторы производительности должны отслеживаться более широким контуром мониторинга. Сюда входит информация о состоянии машины и компонентов, что позволяет проводить профилактическое обслуживание, например мониторинг состояния и контура, чтобы предотвратить отказы машины и минимизировать время простоя.
В долгосрочной перспективе производительность также требует постоянного улучшения, а это означает, что системы автоматизации должны охватывать весь жизненный цикл электростанции.
ВНУТРЕННЯЯ ПЕТЛЯ КОНТРОЛЯ И ЗАЩИТЫ
Газовые турбины испытывают большие перепады температуры во время запуска, а высокие термические напряжения повышают риск повреждения. Подача топлива должна быть ограничена во время запуска, чтобы предотвратить тепловое повреждение, а изменения скорости турбины должны быть ограничены, чтобы поддерживать температуру ниже максимально допустимой. Управление горелкой и управление входными направляющими лопатками должны максимизировать тепловой КПД при работе с частичной нагрузкой. Контроль помпажа компрессора особенно необходим при запуске и во время быстрых изменений мощности с быстрым контролем предела температуры.
Системы должны контролировать работу горелки. Точный контроль топлива огромных турбин может быть затруднен, поскольку обычные счетчики топлива часто не имеют необходимой точности или времени отклика. Точный расход газа необходим для управления топливными клапанами, чтобы обеспечить точное регулирование массового расхода.
Термоакустические явления в горелке также могут быть серьезной проблемой. Колебания давления увеличивают выбросы NOx и другие выбросы из-за неустойчивого распределения температуры. Они также могут сильно нагружать камеры сгорания, сокращая срок их службы.Следовательно, необходимо принять меры по устранению этих нестабильностей горения.
Во время модернизации цифровые схемы могут, как и везде, заменить проводные схемы для управления сервоклапанами и другим оборудованием, требующим высокоскоростных вычислений. Дрейф заданных значений и других параметров означает, что старые системы управления требуют большего запаса прочности. Таким образом, новые или модернизированные органы управления могут повысить мощность и эффективность, а также снизить износ.
«Новые или модернизированные органы управления могут повысить мощность и эффективность, а также снизить износ.”
ОПЦИИ АВТОМАТИЗАЦИИ
Toshiba D-EHC (Цифровая электрогидравлическая система управления) включает в себя набор средств управления для запуска, ускорения, скорости, нагрузки, температуры выхлопных газов и управления входной направляющей лопаткой (IGV). Управление IGV изменяет угол IGV по графику скорректированной скорости, которая является функцией температуры на входе компрессора и скорости газовой турбины при запуске газовой турбины. Управление IGV также модулирует угол IGV, чтобы поддерживать высокую температуру выхлопных газов во время частичной нагрузки.
Другой модуль Hitachi - система защиты газовой турбины - контролирует температуру турбины, скорость, вибрацию, пламя, пожар, давление смазочного масла, рабочие ограничения компрессора и надежность работы системы управления газовой турбиной. Система защиты отключает газовую турбину, если ее сигнал соответствует условию отключения через главный контроллер с тройным резервированием.
Системы должны иметь открытые соединения. Система Alstom Alspa P320 основана на Интернете, Ethernet, полевых шинах, Unix, WinNT и технологиях клиент-сервер.Система работает как с газовыми, так и с паровыми турбинами и генерирующим оборудованием. Он обеспечивает автоматическое регулирование напряжения и возбуждения до 10 000 А, с регулятором и контроллером паровой турбины до 1 500 МВт. Система имеет масштабируемые вычисления, основанные на высокоскоростной полевой шине, со стандартными компонентами, позволяющими выбирать схемы резервирования (1/1, 1/2, 2/3) для ключевых функций. Он разделяет функции безопасности на небольшие независимые блоки.
Котлы и паровые турбины нуждаются в автоматическом управлении и мониторинге.При модернизации может оказаться целесообразным заменить системы управления горелками, обдувками, гидравлическое оборудование, мониторинг вибрации, а также регулятор и защиту турбины.
Контроль за выбросами в окружающую среду имеет важное значение, и для управления котлом Metso Automation выделяет несколько основных причин высоких выбросов NOx. К ним относятся неправильные уровни O2 и другие настройки, наклон горелки, а также положение заслонок вторичного воздуха и OFA (избыточного воздуха). Высокий уровень NOx также может указывать на утечку воздуха в котле, грязные котлы и проблемы с датчиком O2 или системой непрерывного мониторинга выбросов.Оптимизатор горения PCF компании Metso Automation представляет собой приложение для контроля уровня для оптимального управления сжиганием пылевидных угольных котлов. Приложение подходит для оптимизации сжигания как каменного, так и бурого угля отдельно или в сочетании с сжиганием мазута или газа.
«Экологические требования могут также вызвать потребность в более строго оптимизированном сгорании».
Целью приложения PCF является обеспечение более простой и стабильной работы, минимизация выбросов NOx дымовых газов и повышение эффективности сгорания при сохранении выбранных переменных процесса, таких как температура пара и материала, в допустимых пределах.
При достижении более стабильного сгорания содержание O2 в дымовых газах может быть сведено к минимуму, что приводит к более высокому общему КПД котла и более экономичной эксплуатации.
Оптимизированный контроль горения особенно подходит для сжигания низкокачественного негомогенного угля и для котлов, которым необходимо работать при различных уровнях нагрузки. Требования к окружающей среде также могут вызвать потребность в более строго оптимизированном сгорании.
ПРЕИМУЩЕСТВА УПРАВЛЯЕМОЙ АВТОМАТИКИ
Котел и турбина тесно связаны, и цифровые системы управления турбиной управляют потоком в паровые турбины с помощью дросселей, регуляторов и регулирующих клапанов турбин.Системы управления предотвращают опасные рабочие условия с помощью управления заданными значениями, а также управления с открытым и закрытым контуром. Системы управления паровой турбиной должны включать автоматический запуск и защиту паровой турбины, управление скоростью / нагрузкой и управление сервоклапаном. Автоматизация должна включать электрогидравлические и гидравлические системы для конкретных турбин, а также вспомогательное оборудование электрического генератора, такое как система возбуждения, синхронизация и генератор. Управление паровой турбиной может включать расчет напряжения ротора и выбор оптимальных ускорений, скоростей и нагрузок генератора.
Скоординированное управление котлом / турбиной улучшает стабильность, быстродействие и термический КПД. Это дает более жесткий общий контроль над операциями завода; и краткое представление основных параметров установки и турбины. Экспертная система управления Emerson Ovation®, разработанная специально для решения уникальных задач энергетической отрасли, обеспечивает жесткий пусковой контроль ускорения и давления для быстрого и эффективного запуска турбины, а также безопасный останов турбины за счет контролируемого снижения нагрузки генератора. по назначенной ставке.Автоматическое управление защитой турбины обеспечивает безопасную и эффективную работу в ненормальных условиях и событиях.
HRSG также необходимо подключить к системе управления, а это не всегда просто. Требования к паровой турбине устанавливают условия пара для систем с комбинированным циклом, но в системе ТЭЦ потребность в паре, давление и температура пара устанавливаются требованиями процесса. Здесь, как и везде, для критических элементов могут потребоваться избыточные средства управления.
«Скоординированное управление котлом / турбиной улучшает стабильность, быстродействие и термический КПД.”
Элементы управления должны быть детерминированными, чтобы гарантировать ответ в течение определенного времени, с быстрым временем отклика и быстрым. Система Ovation, которая включает в себя критически важную сеть Fast Ethernet для высокоскоростной передачи производственной информации; мощный контроллер с быстрым рабочим циклом; аналоговые, цифровые и специализированные модули ввода-вывода турбины и котла могут одновременно выполнять до пяти задач управления технологическим процессом со скоростью контура до 10 мс. Каждая задача управления имеет сканирование ввода / вывода точки процесса ввода, сканирование управления и вывода.
Ovation предлагает беспрепятственную связь с интеллектуальными полевыми устройствами, широко распространенными стандартами шин, такими как HART, Foundation fieldbus, Profibus DP и DeviceNet, а также интегрированным программным обеспечением для управления активами, чтобы предоставить операционный и управленческий персонал прогностической информации. Система Ovation - это ключевая технология, лежащая в основе цифровой архитектуры предприятия Emerson PlantWeb®, системы на основе цифровой шины, объединяющей высокоскоростные сети связи, интеллектуальные полевые устройства, беспроводную связь, программное обеспечение для управления активами и технологии шинного ввода-вывода.
Решения по всем системам управления и защиты принимаются оператором установки, поэтому интерфейсы оператора также должны быть простыми в использовании. Часто операторы могут выбирать только между дискретными уровнями рабочей нагрузки и обнаруживают, что изменение нагрузки до желаемого уровня является медленным и трудным. Они также должны иметь возможность быстро подключаться к сети при запуске или после неисправности, что важно для устройств с обострением. Часто условия, вызывающие остановку турбины, либо исправляются сами собой, либо могут быть быстро исправлены.Поэтому после проверок безопасности системы управления должны обеспечивать быстрый автоматический перезапуск.
ВНЕШНИЙ КОНТУР МОНИТОРИНГА ПОВЫШАЕТ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
«Электростанции всегда должны точно знать КПД своих котлов и турбин и незамедлительно принимать меры в случае их падения».
Повышение доступности означает смещение акцента на обслуживание с реактивного на проактивное, предпочтительно на основе мониторинга производительности. Это постоянно сравнивает фактическую производительность завода и оборудования с ожидаемыми значениями.Мониторинг эффективности включает в себя анализ пробелов, в котором рассматриваются отклонения между производственными и проектными значениями ключевых показателей эффективности.
Основное влияние на надежность оказывает то, насколько точно оборудование работает в соответствии со своими проектными пределами при различных скоростях и нагрузках. Программное обеспечение Optimax компании АББ оптимизирует сгорание с помощью прогнозирующего управления, чтобы надежно находить наилучшие уставки для повышения теплоотдачи и снижения выбросов, таких как NOx. Система может порекомендовать, когда продувать сажу, на основании изменений данных о теплопередаче.
Компоненты парогенератора подвергаются нагрузкам из-за изменения давления пара и высоких термических нагрузок во время пуска и останова. Переменные нагрузки приводят к истощению циклической деформации, а поток горячего пара вызывает зависящую от времени ползучесть.
Оба эти фактора влияют на срок службы. Системы защиты котла и управления горелкой обеспечивают безопасность топки котла и отключение топлива. Система BoilerLife АББ отслеживает срок службы на основе усталости и ползучести основных толстостенных компонентов.Системы могут иметь мониторинг потока угольной пыли и измерение содержания углерода в золе в режиме реального времени.
ABB рекомендует проводить мониторинг компонентов с рабочей температурой выше 350 ° C и / или компонентов, подверженных частым изменениям рабочих условий. Это относится к роторам высокого и среднего давления в турбинах промежуточного нагрева, кожухам турбин, корпусам клапанов, переходным трубам и коленам труб.
Электростанции должны всегда знать точный КПД своих котлов и турбин и незамедлительно принимать меры при их падении.Metso Automation сообщает, что повышение КПД котла на 1% означает ежегодную экономию топлива для больших котлов до 200 000 евро. Мониторинг производительности котла компании может использоваться с котлами с псевдоожиженным слоем, пылеугольными котлами, котлами, работающими на жидком / газе, и решеткой. котлы. Обширное хранилище исторических данных позволяет также осуществлять долгосрочный мониторинг постепенного износа компонентов и, таким образом, улучшать планирование технического обслуживания.
Система мониторинга состояния машинного оборудованияMetso Automation аналогично контролирует уровни выхлопных газов компонентов котла.Мониторинг производительности в реальном времени с моделированием и расчетами помогает максимизировать эффективность в различных условиях эксплуатации. Оптимизация паровой установки помогает оптимизировать рабочий режим и обеспечивает гибкое распределение нагрузки между различными установками. Программное обеспечение также помогает при составлении бюджета энергии и заключении контрактов на электроэнергию,
«Повышение КПД котла на 1% означает ежегодную экономию топлива для больших котлов до 200 000 евро».
Система контроля срока службы турбины AdviseIT Turbine от ABB непрерывно вычисляет влияние фактической эксплуатации на срок службы компонентов паровой турбины и связанных с ней клапанов.Он предоставляет операторам информацию о сроке службы паровой турбины. Программное обеспечение отслеживает ресурс турбины на основе усталости и ползучести паровых клапанов, корпуса и ротора. Это приводит к улучшению графика технического обслуживания турбины, основанного на фактическом задокументированном сроке службы.
Siemens SPPA-M3000 аналогичным образом контролирует отдельные компоненты и системы. Расчеты для газовых турбин включают тепловой баланс (входы, выходы и потери), основные рабочие параметры, такие как температура на входе в турбину, удельный расход топлива, тепловую мощность, тепловой КПД и электрический КПД.SPPA-M3000 помогает разрабатывать стратегии обслуживания и объединяет данные электростанции и бизнес-данные.
Siemens рекомендует обратить внимание на вспомогательные элементы при обновлении систем автоматизации предприятия. Необходимо добавить или модернизировать оборудование для мониторинга вибрации, чтобы контролировать состояние ротора и связанных с ним подшипников. Датчики часто могут быть выгодно добавлены для контроля температуры смазочного масла и металла подшипников, металла клапанов, паровой камеры и в других местах. Система должна постоянно измерять и контролировать ключевые параметры и предупреждать оператора, когда они начинают указывать на слабые места в компонентах турбины.Это может включать отказы подшипников, дисбаланс или несоосность, а также трещины на валу.
Связанные компании
WEYTEC
Высокотехнологичные решения для энергетики
28 августа 2020
ESI Eurosilo
Расширенные решения для хранения сыпучих материалов
28 августа 2020
5 преимуществ автоматизации в модульных паровых котельных
В современном цифровом мире автоматизация постоянно развивается во многих сферах нашей жизни.От наших личных автомобилей до множества интеллектуальных устройств - последние достижения в области технологий направлены на то, чтобы помочь нам максимально эффективно использовать время и немного упростить повседневные задачи. Итак, почему система производства пара на вашем предприятии должна быть другой?
Благодаря модульной системе паровых котлов Miura по запросу ваша котельная может вступить в 21 век с передовой технологией Интернета вещей и общесистемной автоматизацией. Независимо от того, производите ли вы пар для пивоварни, больницы или производственного процесса, автоматизация является ценным активом.
От самого парового котла до водоподготовки и контроля - автоматизация доступна практически на всех этапах процесса производства пара. Ниже приведены пять преимуществ автоматизации всей котельной вашего предприятия.
1. Сохранение ресурсов и поддержание высокой эффективности
Благодаря автоматизации возможно создание высокоэффективной паровой системы, которая также экономит ресурсы. Модульная конструкция Miura с низким содержанием воды сводит к минимуму потери излучаемого тепла и устраняет необходимость держать котлы включенными в состоянии простоя, чтобы оставаться в тепле.Котлы автоматически включаются за считанные минуты, только когда это необходимо, что резко снижает потери топлива и очистку воды, когда вашему предприятию не требуется пар. Непрерывная автоматизация не только облегчает операторам управление подачей пара, но и экономия небольшого количества неиспользуемых ресурсов приводит к увеличению экономии в долгосрочной перспективе.
2. Динамическая нагрузка после
Система по запросу, такая как паровые котлы Miura LX и EX, отслеживает спрос в режиме реального времени и автоматически производит точное количество пара, необходимое для производства.Несколько агрегатов работают независимо как один, чтобы распределять паровую нагрузку между несколькими котлами - все это координируется центральным центром мониторинга. Следование динамической нагрузке обеспечивает преимущества в отношении продолжительности работы, эффективности и низкого уровня выбросов, поскольку спрос колеблется в течение суточного производства пара.
3. Надежность мониторинга состояния котла
Модульные паровые котельные системыMiura по запросу включают в себя множество датчиков, уровней и данных для быстрого считывания показаний манометров и уведомления котельной системы о процессах реакции.Этот стандарт автоматизации обеспечивает дополнительный уровень надежности и эффективности по сравнению с традиционными котлами.
Состояние котла постоянно контролируется автоматическими датчиками для обеспечения надежности производительности. Если проблема все же возникает, система использует данные в реальном времени для уведомления операторов с подробным анализом и дальнейшими действиями по исправлению ошибки.
4. Полная синхронизация системы
Благодаря системе Miura Total «под ключ» несколько модульных котлов суммируют мощность пара для точного соответствия необходимой потребности в паре.Панель управления BP и узел мониторинга и связи SteamNet синхронизируют агрегаты и позволяют операторам изменять настройки за пределами котельной. Эта возможность дает операторам возможность устанавливать шаблоны автоматизации в соответствии с потребностями объекта за пределами котельной.
5. Гибкость производства
Операторы полностью контролируют производство пара с возможностью установки нескольких предварительно запрограммированных настроек с помощью панели BP. Гибкие графики производства пара соответствуют точным потребностям вашего предприятия, например, автоматизация схем системы для работы с более высокой производительностью в течение недели и низкой производительностью в выходные.Настройки чувствительности автоматизации можно настроить так, чтобы они реагировали быстро или медленно, в зависимости от эксплуатационных потребностей. Это особенно полезно для учреждений с колеблющимся спросом, который достигает максимальных и падающих значений в течение дня или в зависимости от сезона.
Помимо гибкости создания расписаний, операторы могут автоматически создавать отчеты на основе данных за периоды времени. Анализируя данные тенденций и регулируя настройки по мере необходимости на основе шаблонов, система котла постоянно совершенствуется для обеспечения долговременной эффективности.
_
Miura стремится к расширению возможностей автоматизации, поскольку ее инновационная технология IoT продолжает развиваться, чтобы продолжать предоставлять лучшую доступную систему генерации пара.
Чтобы узнать, как автоматизация может оптимизировать производство пара на вашем предприятии, поговорите с местным представителем Miura.
Программы автоматизации котлов обеспечивают защиту и надежность системы
19 декабря 2017
Мониторинг и контроль программы внутренней очистки котла - один из лучших способов предотвратить простои системы и избежать крупных затрат на ремонт.Общие проблемы с оборудованием, такие как коррозия, накипь и отложения, могут привести к затратам на ремонт более 60 000 долларов и простоям на 2-3 дня. Внедрение программы автоматизации котлов предлагает средствам защиту и надежность системы, необходимые для эффективной и надежной работы.
Изменения потребности в паре в течение обычного дня могут вызвать широкий спектр проблем, таких как пенообразование, унос или образование накипи. Эти проблемы могут привести к увеличению расхода топлива, химикатов или потерь воды на предприятии.Пакет автоматизации может быть использован для обеспечения постоянного контроля подачи химикатов и продувки котла. Характеристики разных контроллеров различаются в зависимости от производителя и модели, но самые последние контроллеры предлагают следующие возможности:
- Автоматическая продувка
- Автоматическая подача химикатов
- Регистрация показаний счетчиков подпиточной и продувочной воды
- Инвентаризация химического резервуара
Счетчики воды настоятельно рекомендуются на линиях подпитки и продувки котла, чтобы точно измерять, сколько воды подается в котел и выходит из него.Химические продукты для предотвращения накипи и коррозии могут быть точно дозированы в котел на основании показаний счетчика и расхода подпиточной воды. Продукты можно подавать без использования счетчиков воды либо по расписанию, либо по другим методам контроля, но это часто приводит к избыточной или недостаточной подаче продуктов из-за высокой или низкой потребности в паре. Использование счетчиков воды также позволяет контроллеру котла отслеживать текущее количество воды, которое система котла использовала для управления данными.
Датчики уровня в резервуаре контролируют использование средств обработки.Наиболее часто используемый тип датчика - ультразвуковой. Датчики устанавливаются на верхней части резервуаров для химикатов, чтобы регистрировать, сколько галлонов продукта осталось в резервуаре для химикатов. Затем данные датчика сохраняются в контроллере.
Дополнительные онлайн-функции, доступные для некоторых контроллеров котла, позволяют пользователям безопасно и надежно взаимодействовать с контроллерами. Если контроллер котла подключен к Интернету через водяной шлюз США или предоставленное соединение на месте, пользователь может удаленно вносить изменения в программу котла, а данные, собранные с контроллера котла, могут быть отправлены в U.Онлайновая база данных С. Уотера, U.S. Water Reports ™. Здесь можно проанализировать и просмотреть данные, чтобы котел работал с максимальной эффективностью. Пользователи также имеют возможность настраивать информационные панели с обновлениями статуса и тенденциями за выбранный период времени. Эти электронные сообщения приборной панели автоматически генерируются контроллером и включают в себя множество тревожных функций, таких как показания датчиков вне диапазона или низкий уровень запасов химикатов. Возможности онлайн-контроллера котла обеспечивают безопасные и согласованные программы, даже если кто-то не присутствует на месте для сбора показаний.
Комбинируя методы управления и автоматизации, описанные в этой статье, пользователи могут рассчитывать на надежную и эффективную работу котла. Безопасная и эффективная программа гарантирует минимальное время простоя и экономию средств на долгие годы.
IRJET - Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте.
IRJET приглашает статьи из различных инженерных и технологических дисциплин, научных дисциплин для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 5, Май 2021 г. Публикация продолжается...
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается...
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается...
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается...
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается...
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается...
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается...
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.
IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 8, выпуск 5 (май 2021 г.)
Отправить сейчас
IRJET Vol-8, выпуск 5, май 2021 г. Публикация продолжается...
Обзор статей
IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.
Проверить здесь
IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.
Заводская инженерия | Система управления на базе ПК улучшает работу котла, КПД
Новый блок управления котлом, установленный как часть системы управления на базе ПК, решил эксплуатационные проблемы для Роанок, штат Вирджиния, Locomotive Shop of Norfolk Southern Corp.Эффективность сгорания четырех угольных котлов 1950-х годов постройки 1950-х годов улучшилась в течение первых нескольких часов работы системы. Кроме того, практически исключена необходимость ручного вмешательства в контуры управления, повышена безопасность и снижены уровни кислорода в трубах.
Улучшения были достигнуты за счет использования недорогой системы управления на базе ПК с предварительно сконфигурированным управлением котлом, а не за счет использования дорогостоящих распределенных средств управления и индивидуальных стратегий.Новый пакет, система управления DeltaV от Fisher-Rosemount, Inc., заменил DCS, который использовался последние 15 лет. Пар из четырех котлов, каждый из которых рассчитан на 70 тыс. Фунтов в час при 160 фунтах на квадратный дюйм, используется для питания трех воздушных компрессоров, нагрева воды для моечных машин и обогрева помещения.
Несмотря на то, что на момент установки старая система управления была современной, она устарела. Ограничения затрудняли эффективную работу котла и затрудняли внесение изменений. Например, когда два агрегата работали одновременно, только один мог управляться автоматически.Другим приходилось управлять вручную с колебаниями нагрузки между ними. Значительное количество контуров управления необходимо было постоянно контролировать вручную, что требовало пристального внимания оператора.
Управление вентилятором также было серьезной проблемой. Нагнетательный вентилятор работал с перебоями, и система управления время от времени отключала его, не останавливая нагнетательный и перегревающий вентиляторы. В печи возникнет повышенное давление, двери печи будут открываться, что создаст возможность сброса горящего угля на пол.В целях безопасности операторам приходилось вручную управлять вентилятором, чтобы стабилизировать давление в котле и предотвратить выброс дыма.
Управление на базе ПК
Новая система управления сочетает в себе внешний вид операционной системы ПК на базе Microsoft Windows с безопасностью, интерактивными дисплеями и доступностью информации DCS. Комбинирование аппаратного обеспечения на базе ПК с предварительно сконфигурированным программным обеспечением, разработанным для конкретных типов промышленных приложений, позволило управлять многими типами операций, которые когда-то считались слишком малыми для полностью автоматизированной системы управления.
Новая система автоматически контролирует около 250 точек ввода / вывода, что значительно больше, чем могла бы обрабатывать старая DCS. Контролируемое оборудование включает четыре котла, экономайзеры, электрофильтры, вентиляторы внутреннего сгорания, установки обезуглероживания воды, деаэраторы, накопитель конденсата и систему перекачки питательной воды. Остается достаточная мощность для расширения контроля над системой очистки воды и воздушным компрессором в какой-то момент в будущем.
Установка была завершена в минимальные сроки компанией Control Dynamics Co., Ричмонд, Вирджиния. Для переноса нагрузки во время переключения использовался арендованный котел. Существующее оборудование было удалено; затем сотни проводов были повторно подключены к интерфейсам ввода / вывода и контроллерам, установленным в существующих шкафах системы управления. Кабели были проложены к двум настольным рабочим станциям, обращенным к котлам, и к третьему в кабинете начальника котельной.
В течение восьми дней первый котел был успешно перезагружен и переведен на автоматическое управление. Установка могла бы быть завершена даже быстрее, если бы не некоторые проблемы с оборудованием, обнаруженные во время запуска.Неправильные ответы нескольких регулирующих клапанов выявили проблемы с позиционером. Некоторые из них были заменены, и все они были откалиброваны, что обеспечило эффективную работу после автоматического управления клапанами. При запуске каждый котел запускался в ручном режиме, затем переключался на автоматический по одному контуру. Несмотря на то, что возникли небольшие проблемы, все они были быстро устранены, и в течение часа все агрегаты работали в автоматическом режиме.
Применение стратегий
Поскольку задействовано большое количество вспомогательного оборудования, управление производством пара является довольно сложным.Участвуют четыре взаимозависимых контура - давление воды, воздуха, топлива и пара, и, как правило, стратегии приходилось разрабатывать индивидуально для управляющего оборудования. В этом случае, однако, была разработана заранее сконфигурированная стратегия для использования с новой системой управления. Программное обеспечение упрощает проектирование, установку, настройку, использование и обслуживание системы, обеспечивая при этом жесткий контроль над котлами среднего размера. Стоимость составляла часть той, которая обычно требовалась для стратегии, разработанной на заказ.
Система управления была адаптирована с работы с газом или нефтью на уголь с минимальными усилиями.Стратегия параллельного расположения воздуха и топлива была заменена на стратегию с перекрестным ограничением, чтобы обеспечить надлежащее соотношение топливо / воздух и полное сгорание. Поскольку уголь иногда бывает влажным и медленно горит, эта стратегия добавляет воздух до тех пор, пока выделяется тепло, что приводит к большей эффективности использования топлива.
Во время запуска каждый котел был проверен под нагрузкой, чтобы убедиться, что топливно-воздушная смесь правильно распределена на всех уровнях нагрузки. По мере того, как каждый котел работал с минимальной до максимальной нагрузки и обратно, строилась кривая топливо / воздух, и информация вводилась в блок управления.Кислород в дымовой трубе измерялся и регистрировался, а соотношение топливо / воздух регулировалось в программе для поддержания минимального избытка кислорода в дымовой трубе без увеличения выбросов.
Новый блок управления теперь управляет котлами автоматически, даже если подключено более одного котла. Система также постоянно контролирует все входные данные от полевых датчиков. Если заданные рабочие пределы превышены, раздается звуковой сигнал, и управление задействованными контурами возвращается в ручной режим, чтобы операторы могли исправить проблему.
Во время нормальной работы один или оба монитора в диспетчерской включаются и переключаются на экран, на котором отображаются все рабочие параметры. Более подробную информацию о конкретной области (например, насосы питательной воды) можно получить, щелкнув мышью по соответствующей точке. Появится новый дисплей с информацией о выбранной области.
25 дисплеев, которые предоставляют информацию, необходимую для установки, были разработаны начальником установки и операторами котла, а затем реализованы установщиком с использованием графических элементов, содержащихся в базовом пакете системы управления.Яркие цвета и высокое разрешение помогают создавать привлекательную, легко читаемую графику.
Операторы приняли систему на отлично. Многие были удивлены тем, что система на базе ПК могла выполнять всю операцию автоматически. Практически все аспекты работы котла были улучшены. Отчеты о тенденциях, доступные для каждых 24 часов работы, позволяют суперинтенданту анализировать любой заданный период времени, чтобы определить, нужно ли вносить какие-либо изменения. Сумматоры в системе отслеживают использование топлива и производство пара, предоставляя информацию для финансовых отчетов.
Емкость масштабируемой системы такова, что в будущем можно будет управлять дополнительными областями. Архитектура системы дает компании возможность интегрировать интеллектуальные полевые устройства, решения по управлению активами и бизнес-приложения, чтобы предоставлять информацию, возможности контроля и управления, необходимые для повышения уровня производительности и дальнейшего контроля затрат.
Информация для этой статьи предоставлена Мирисом Мартином младшим, суперинтендантом Norfolk Southern Corp., Роанок, Вирджиния; и Рэндалл Хейс, ЧП, консультант по вопросам энергетики, Fisher-Rosemount Systems, Inc., Остин, Техас. Связаться с Fisher-Rosemount Systems, Inc. можно по адресу 8301 Cameron Rd., Austin, TX 78754-3895; 512-834-7154; или посетите его веб-сайт www.frco.com.
Как искусственно интеллектуальные системы настройки сжигания котла экономят миллионы электростанций
Недавние испытания и проверка усовершенствованной системы настройки сжигания котла показали возможность экономии миллионов долларов в год на расходах на топливо.Оба блока сгорания Duel мощностью 800 МВт на Тайваньской тепловой электростанции были оснащены системой настройки сгорания с искусственным интеллектом для повышения экономии топлива.
Электростанции могут сэкономить миллионы в течение срока службы котла за счет внедрения самообучающейся системы управления горелкой котла. В этой статье обсуждается, как системы на основе искусственного интеллекта снижают расход топлива и стоимость при повышении эффективности сгорания.
Котлы и генераторы для производства электроэнергии выдают большой объем данных в режиме реального времени во время работы.Способность анализировать огромные объемы данных и действовать в соответствии с ними выходит за рамки возможностей человека-оператора. Следующее лучшее решение - электронные системы управления, предназначенные для управления процессами горелки с минимальным вмешательством человека.
В автоматике горелки котла нет ничего нового. Технологии автоматизации используются десятилетиями, но они все еще не могут справиться с уровнем эксплуатационных данных, которые генерирует система сжигания. Так как же преодолеть трудности, связанные с огромным объемом данных, чтобы создать самообучающуюся систему настройки горения? Ответ: искусственный интеллект или ИИ.
Искусственный интеллект способен «изучать», как переменные влияют на мощность котла (например, природный газ с более низкой теплотворной способностью). Как только ИИ учится, он должен адаптироваться для достижения желаемой цели - высокой эффективности сгорания. Ненад Сарунак, генеральный директор Power Systems Associates, напоминает нам, что «оптимизация сжигания с использованием ИИ не является чем-то новым», но именно адаптивный характер ИИ является ключевой особенностью этой последней реализации. Почему? «Поскольку состояние обслуживания, калибровки прибора и топлива постоянно меняется, постоянный во времени ИИ работает не очень хорошо.”
Этот обучающийся и адаптивный характер самообучающихся систем настройки делает их более эффективными в борьбе с изменениями физических параметров в реальном времени, таких как температура, скорость подачи топлива и положения заслонок впуска воздуха. Изменение подачи топлива приведет к почти мгновенному изменению положения заслонки воздухозаборника. Затем система «изучает» правильное положение заслонки, чтобы компенсировать изменение топлива, и будет использовать аналогичную настройку, если такое же событие произойдет в будущем.
Как упоминалось ранее, Linkou - это угольная тепловая электростанция, принадлежащая компании Taiwan Power Co.и два из трех блоков в настоящее время работают. Обоснование конструкции системы состоит в том, чтобы учесть экономические аспекты, которые влияют на затраты на эксплуатацию электростанции, а именно КПД котла и вспомогательное электроснабжение.
Искусственный интеллект берет на себя роль опытных инженеров, которые в противном случае настраивали бы рабочие параметры установки, такие как температура дымовых газов, баланс сгорания, температура пара и многие другие, чтобы определить наиболее эффективные рабочие параметры.
Система настройки на основе искусственного интеллекта способна изменять эти значения намного быстрее, чем это может сделать инженер. Затем система автоматически определяет оптимальные рабочие характеристики, которые приводят к сбалансированной работе котла. Сбалансированная работа котла в этих условиях будет означать максимально возможную топливную экономичность, что приведет к экономии затрат на топливо.
Насколько искусственный интеллект будет поддерживать сжигание котла вашей электростанции с максимально возможной эффективностью, он бесполезен для очистки.Профилактическое обслуживание по-прежнему играет ключевую роль.
Плановая программа обслуживания горелочных устройств и систем ДДГ должна быть в наличии, несмотря на то, что у вас есть интеллектуальное программное решение для настройки горения. Техническое обслуживание позаботится об износе механических компонентов и систем, чтобы они были доступны по запросу системы управления во время работы.
Если вы хотите модернизировать котел электростанции и хотите добиться большей экономии топлива и высокой эффективности сгорания, следующим шагом может стать искусственный интеллект.