Автоматизация котельных

Современная котельная не работоспособна без средств автоматизации. Управление текущими процессами происходит при минимальном участии человека, за которым остается определение основных режимов работы, общий контроль и реагирование на нештатные ситуации, не предусмотренные средствами защиты. Оператор проводит большую часть времени, наблюдая за оборудованием и приборами. Именно так проходит рабочий день в газовой котельной (рис.1).

Рис.1 Оператор газовой котельной

Автоматизация работы горелки является одним из обязательных условий, обеспечивающих надежную работу котельной. Газ является топливом, которое при сгорании нагревает теплоноситель. Тесно связаны с этим процессом удаление дымовых газов и подача воздуха на горение дутьевыми вентиляторами горелок.

Остальное тепломеханическое оборудование котельной решает другие задачи. Воду необходимо перемещать по трубопроводам. Для этого служат насосы: питательные, котловые циркуляционные, рециркуляционные, сетевые, повышающие, подпиточные. Система водоподготовки также требует контроля и регулирования параметров работы. Всеми процессами, связанными с водой, управляют отдельные комплексы автоматики.

Общекотельная автоматика

Щит управления и сигнализации отопительной котельной предназначен для обеспечения работы котельных агрегатов, в том числе без постоянного обслуживающего персонала. В процессе работы щита формируются сигналы управления, необходимые для нормальной работы оборудования котельной. Щит периодически опрашивает датчики температуры, расхода и давления, установленные в прямые и обратные трубопроводы системы отопления и горячего водоснабжения. С учетом полученных данных общекотельная автоматика управляет оборудованием, поддерживая температуру и давление теплоносителя в соответствии с заданными параметрами.

Рис.2 Щит общекотельной автоматики

Щиты общекотельной автоматики предназначены для решения следующих задач (рис.2):

• управления насосами котлов и теплосети;

• управления насосами подпитки теплосети;

• управления уровнем воды в баке запаса воды;

• регулирования температуры воды в сети отопления, в зависимости от температуры наружного воздуха;

• каскадного управления котлами;

• контроля работы котельной и котлов;

• управления клапаном подачи газа в котельную.

Рис.3 Сигнализатор окиси углерода СОУ-1

В котельных на всех видах топлива должны быть средства автоматизации, защищающие персонал от отравлений оксидом углерода. Они обеспечивают блокировку работы котлов при концентрации угарного газа в помещении 100 мг/м³. При 20 мг/м³ должен поступить сигнал на диспетчерский пункт или в помещение с постоянным присутствием персонала для принятия мер реагирования. Для контроля содержания оксида углерода в воздухе используются датчики (рис.3), которые при достижении порогов загазованности выдают сигнал на щит управления.

При сжигании газообразного топлива блокировка работы котлов должна происходить при концентрации горючего газа 10% нижнего концентрационного предела взрываемости (НКПР). Для природного газа она составляет 0,88%. В этом случае должны включаться аварийное освещение и вентиляции, а также поступать сигнал на диспетчерский пункт или в помещение с постоянным присутствием персонала для принятия мер реагирования.

Котельные оборудуются пожарной и охранной сигнализацией. Информация о ее срабатывании должна передаваться на центральный (диспетчерский) пульт, расположенный в помещении с постоянным присутствием дежурного персонала.

Автоматика парового котла

Автоматика паровых котлов выполняет функции управления, контроля, защиты, сигнализации и регулирования.

Рис.4 Щит управления котлом Е-1,0-0,9 ГМ

Автоматика парового котла Е-1,0-0,9ГМ (рис.4) производит его пуск без участия человека. Выполняется вентиляция топки, розжиг горелки и прогрев, о чем сообщает исполнительная световая сигнализация.

При выходе котла на рабочий режим автоматика регулирует:

• паропроизводительность котла переключением режимов горелки «большой /малый огонь»;

• уровень воды в барабане путем включения/отключения питательного насоса;

• регулирование соотношения «газ-воздух», изменяя напор воздуха за вентилятором и разрежение в топке.

В процессе розжига и работы котла автоматика управляет механизмами котла:

• двигателями дымососа и вентилятора;

• питательным насосом;

• регулирующим двухпозиционным газовым клапаном.

На всех режимах работы котла автоматика контролирует:

• разрежение в топке;

• напор воздуха за вентилятором;

• факел горелки;

• давление пара и уровень воды в барабане;

• давление газа.

При возникновении аварийных ситуаций автоматика останавливает котел с запоминание первопричины аварии в следующих случаях:

• отсутствии напряжения в цепях защиты;

• повышении давления пара в барабане;

• отклонении уровня воды в барабане;

• понижении разрежения в топке;

• понижении напора воздуха за вентилятором;

• отклонении давления газа от нормы;

• отключении дымососа или горелки;

• погасании факела горелки.

Во всех аварийных ситуациях включается светозвуковая сигнализация аварийного останова котла.

Автоматика водогрейного котла

Блок управления котлом БУК А1-1 предназначен для управления одногорелочным водогрейным котлом серии КВ-ГМ теплопроизводительностью до 30 Гкал/ч, работающем на газе или мазуте.

Блок обеспечивает автоматические пуск и останов котла. При аварийной защите происходит останов котла при возникновении аварийных ситуаций (таблица 1). Происходит блокировка пуска котла и запоминание причины срабатывания защиты.

Таблица 1

Еще одна выполняемая блоком функция - выдача светозвуковой аварийной сигнализации о состоянии котла при возникновении вышеуказанных аварийных ситуаций, а также обобщенной аварийной индикации на блоке.

Предупредительная светозвуковая сигнализация выдается в случаях, указанных в таблице 2.

Таблица 2

Блок управления выдает рабочую световую сигнализацию о работе оборудования в объеме согласно таблице 3.

Таблица 3

 Автор статьи: Вершилович Владислав Адамович

- Место работы - ООО «Газпром газораспределение Нижний Новгород»

- Автор популярных книг и учебных пособий по устройству и эксплуатации газового оборудования

Пройдите курсы по промышленной безопасности
И получите удостоверение

Подробности здесь