Описание схемы автоматического контроля технологических параметров

        Таблица 1 - Технические данные автоматизированной деаэрационной подпиточной установки  ВДПУ -5 А

        Устройство  и принцип работы

        Установка ВДПУ-5А  состоит из (Рисунок 3) деаэрационной колонки 1, циркуляционного 2 и подпиточного 3 насосов, четырёхсекционного водоподогревателя 5, гидроэлеватора 15, газо-водяного эжектора 16, бака приемного 26, устройства управления установкой 33, теплообменника 40, бака-накопителя 51, устройства управления установкой 33, контрольно-измерительных приборов, запорной арматуры, трубопроводов, опорной рамы.

        Управление работой  ВДПУ-5А выполняет автоматика (устройство управления .468314.008). Ручной режим используется для временного поддержания работоспособности  ВДПУ, при пусконаладочных работах  и аварийных ситуациях.

        Подготовка подпиточной  воды

        Исходная вода через  электромагнитный клапан 32 поступает  в приемный бак 26, который снабжен  датчиками уровня воды 44.1, 44.2, 44.3. Автоматика ВДПУ блокирует работу циркуляционного  насоса 2 при снижении уровня воды ниже датчика нижнего уровня 44.2 и разрешает  работу при последующем превышении уровня воды выше датчика верхнего уровня 44.1. Уровень в приемном баке поддерживается электронным регулятором  уровня 32. При понижении уровня ниже датчика 44.3 автоматика блокирует работу ВДПУ и подаёт аварийный сигнал.

        Деаэрация воды происходит в результате «холодного» кипения  воды на керамическом наполнителе за счет разряжения создаваемого в деаэрационной  колонке 1 эжектором 16. Вода к соплу 16 подается циркуляционным насосом 2. Водовоздушная  смесь из эжектора 16 поступает в  приемный бак 26, где выделившийся из деаэрированной воды кислород улетучивается  в атмосферу, а вода вновь поступает  на насос 2. Циркуляционный насос 2 включается автоматикой ВДПУ при наличии  воды в приемном баке 26 и при снижении уровня воды в деаэрационной колонке ниже датчика 31.2. При достижении уровня воды в деаэрационной колонке 1 верхнего датчика 31.1. или снижение уровня воды в приемном баке 26 ниже уровня, контролируемого датчиком 44.2, насос 2 отключается. Для сохранения достигнутого разряжения в деаэрацилонной колонке 1 после остановки циркуляционного насоса 2 установлен обратный клапан 13.

        При достижении необходимого разрежения в деарационной колонке 1 (максимальное значение устанавливается  на сигнализирующем вакуумметре 20) автоматика ВДПУ открывает электромагнитный клапан 6. Клапан 6 закрывается при  отключении циркуляционного насоса 2 или снижении разряжения в деаэрационной  колонке 1 (минимальное значение устанавливается  на сигнализируещем вакуумметре 20). Клапан 6 разрешает подачу воды от циркуляционного  насоса 2 через водоподогреватель 5 в деаэрационную колонку 1. В качестве греющей воды вода из прямого коллектора, которая поступает на последнюю  по ходу движения нагреваемой воды секцию и отводится после прохождения  трех секций в обратный коллектор  котельной. В первой секции водоподогревателя 5 происходит охлаждение воды после  подпиточного насоса 3. Далее вода поступает  на сопло гидроэлеватора 15, установленного перед всасывающим патрубком  подпиточного насоса 3. Охлаждение воды производится для предотвращения закипания  её во всасывающем патрубке подпиточного насоса 3.

        Для дополнительного  подогрева обрабатываемой воды в  схему установки включен теплообменник 40. Греющая вода на него поступает  по трубопроводам, подключенным параллельно  встроенному теплообменнику ВДПУ-5А  от прямого сетевого коллектора и  уходит в обратный сетевой коллектор  котельной. На входе и выходе греющей  воды на теплообменнике установлена  запорная арматура 36 и 37, на входе и  выходе хим. очищенной воды - запорная арматура 38 и 39. Химочищенная вода подается в межтрубное пространство, греющая - в трубный пучок теплообменника.

        Подпитка накопительного бака 21 осуществляется подпиточным  насосом 3, который обеспечивает циркуляцию воды через гидроэлеватор 15. Автоматика ВДПУ включает подпиточный насос 3 при  снижении уровня воды в накопительном  баке 21 ниже нижнего значения 1.6 м  и отключает его при достижении верхнего значения 3.0 м. При включении  подпиточного насоса 3 в гидроэлеваторе 15 создается разрежение выше, чем разрежение в деаэрационной колонке 1, в результате чего происходит откачка из нижней части колонки 1 и подача её в накопительный бак 21. Обратный клапан 14 препятствует поступлению воды из накопительного бака 21 в деаэрационную колонку 1 при выключенном насосе 3.

        Накопительный бак 21 имеет кроме входной арматуры 42 сливной кран 43, датчик уровня 46, воздушник 47. На выходном трубопроводе бака накопителя установлен кран 48, а между входным  и выходным трубопроводом - переключающий  кран 49.

        Защита деаэрированной воды от кислорода в баке осуществляется слоем герметика, заливаемого поверх зеркала воды.

        Работа ВДПУ-5А  совместно с баком накопителем  организовано следующим образом:  При открытом кране 42 и минимальном  уровне в баке при работе ВДПУ-5А  даэрированная вода подается на заполнение бака до его верхнего уровня. О достижении верхнего уровня сигнализирует датчик уровня, установленный в днище  бака. Вторичный прибор датчика размещен на блоке управления ВДПУ-5А. Для  подачи деаэрированной воды от ВДПУ-5А  через бак накопитель на подпитку сети необходимо открыть кран 48, а  для подачи деаэрированной непосредственно  от ВДПУ-5А закрыть краны 42, 48 и  открыть кран 49. При остановке  ВДПУ-5А при закрытом кране 42 и  открытом кране 48 идет разбор воды только из бака.

        Деаэрационная колонка 1 состоит из цилиндрического корпуса  высотой 1,55 м с внутренним диаметром 580 мм и крышки. На нижней стороне  крышки колонки закреплен водораспределитель. В корпусе колонки устроена опорная  решетка на которую насыпается керамический наполнитель. Высота засыпаемого слоя 345 мм. Керамический наполнитель предназначен для увеличения площади поверхности  воды. Для регулирования уровня воды в деаэрационной колонке 1 установлен регулятор уровня прямого действия. При повышении уровня воды в нижней части деарационной колонки регулятор  уменьшает расход воды в колонку.

        Приёмный бак состоит  из двух концентрично расположенных  стальных цилиндрических корпусов, в  верхней части переходящих в  прямоугольный бак, плоских днищ, штуцеров для подвода, отвода и слива  обрабатываемой воды. Приёмный бак  предназначен для удаления кислорода  в атмосферу.

        Гидроэлеватор и  газо-водяной эжектор имеют однотипную конституцию и состоят из рабочего сопла, приемной камеры, камеры смешения и диффузора.

        1.4 Параметры нормального технологического  режима

        Контролю подлежат те параметры, по значениям которых  осуществляется оперативное управление технологическим процессом, а также  его пуск и остановка. К таким  параметрам относятся все режимные и выходные параметры, а также  входные параметры, при изменении  которых в объект будут поступать  возмущения. Обязательному контролю подлежат параметры, значения которых  регламентируются технологической  картой ./3/

        Контроль соотношения  газ-воздух необходимо как чисто  физически, так и экономически. Известно, что одним из важнейших процессов, происходящих в котельной установке, является процесс горения топлива. Химическая сторона горения топлива  представляет собой реакцию окисления  горючих элементов молекулами кислорода. Для горения используется кислород, находящийся в атмосфере. Воздух в топку подается в определенном соотношении с газом посредством  дутьевого вентилятора. Соотношение  газ-воздух примерно составляет 1.10. При  недостатке воздуха в топочной камере происходит неполное сгорание топлива. Не сгоревший газ будет выбрасываться  в атмосферу, что экономически и  экологически не допустимо. При избытке  воздуха в топочной камере будет  происходить охлаждение топки, хотя газ будет сгорать полностью, но в этом случае остатки воздуха  будут образовывать двуокись азота, что экологически недопустимо, так  как это соединение вредно для  человека и окружающей среды.

        Контроль разряжения в топке котла сделан для поддержания  топки под наддувом, то есть чтобы  поддерживать постоянство разряжения. При отсутствии разряжения пламя  факела будет прижиматься, что приведет к обгоранию горелок и нижней части топки. Дымовые газы при  этом пойдут в помещение цеха, что  делает невозможным работу обслуживающего персонала.

        Сигнализация параметров и защиты, действующие на остановку  котла, физически необходимы, так  как оператор или машинист котла  не в силах уследить за всеми параметрами  функционирующего котла. Вследствие этого  может возникнуть аварийная ситуация. Сработавшая без промедления  защита, предотвратит выход из строя  парогенератора. При уменьшении нагрузки парогенератора, интенсивность горения  в топке снижается. Горение становится неустойчивым и может прекратиться. В связи с этим предусматривается  защита по погашению факела.

        Надежность защиты в значительной мере определяется количеством, схемой включения и надежностью  используемых в ней приборов. По своему действию защиты подразделяются на действующие на останов парогенератора; снижение нагрузки парогенератора; выполняющие  локальные операции.

        Главные контролируемые параметры :

• расход обратной воды;
• температура обратной воды;
• температура прямой воды;
• давление воздуха;
• разряжение в топке котла;
• давление воды на входе и выходе из котла;
• расход воды в коллекторе и расход прямой воды;
• температура дымовых газов за котлом;
• давление газа;

        Контроль расхода  газа и расхода воды необходим  для расчета технико-экономических  показателей.

        Контроль давления воды необходим для того, чтобы  определить, есть ли расход воды через  котел. При уменьшении расхода давление понижается. Температуру дымовых  газов контролируют для определения  энтальпии дымовых газов.

        Понижение давления газа ниже допустимого приводит к  погасанию факела. Поэтому давление топлива необходимо контролировать.

        Сигнализации подлежат все параметры, изменения которых  могут привести к аварии, несчастным случаям или серьезному нарушению  технологического режима.  

        Таблица 2 - Контролируемые технологические параметры