Автоматика безопасности котельной установки. Принцип работы типовой схемы
Для автоматизации котлов ДКВР, ДЕ, которые работают на топливе газ/мазут и котлов ТВГ, КВ-Г работающих на природном газе, используют комплекты автоматического регулирования на базе системы Контур”, автоматики безопасности и управления в щите типа Щ-К2 (Щ-К2У).
Система «Контур» освоена Московским заводом тепловой автоматики (МЗТА) в 1978 г. до этого времени МЗТА выпускал электронно-гидравлическую систему «Кристалл».
Рис. 28. Лицевая панель приборов системы «Контур».
Автоматика регулирования «Контур» (см.рис. 29) предназначена для регулирования параметров технологического процесса котлоагрегатов.
Каждый автоматический регулятор имеет:
1. Датчик (первичный прибор).
2. Регулирующий прибор (усилитель).
З. Исполнительный механизм.
4. Регулирующий орган.
Д — датчик, реагирует на смену измеренного параметра и превращает изменение параметра в электрический сигнал. Датчик состоит из измерительного и электрического преобразователей.
Измерительным преобразователем может быть эластичная мембрана, манометрическая трубка и др.
Электрический преобразователь представляет собой дифференциально-трансформаторную катушку и стальной сердечник.
I - первичная обмотка дифференциально-трансформаторной катушки;
II - вторичная обмотка дифференциально-трансформаторной катушки;
III - стальной сердечник;
IV - эластичная мембрана измерительного преобразователя.
Рис. 29. Схема системы автоматического регулирования «Контур» на паровых котлах типа ДВКР.
Датчик получает питание »Uвх = 12 (24)В от своего регулирующего прибора Р.25. Uвых изменяет свое значение в зависимости от положения стального сердечника III.
Р.25 — регулирующий прибор с задатчиком. Он осуществляет питание своего датчика, от которого поступает электрический сигнал Uвых, который сравнивается с заданным и при неравенстве этих сигналов на выходе Р.25 возникает усиленный электрический сигнал, который включает в работу исполнительный механизм.
ИМ — исполнительный механизм — бывает гидравлическим типа ГИМ и электрическим типа МЭО (механизм электрический одновращательный).
Он перемещает регулирующий орган.
РО — регулирующий орган. В зависимости от параметров, которые регулируются, им может быть: регулирующая заслонка (РЗ), направляющий аппарат дутьевого вентилятора (НАДВ), направляющий аппарат дымососа (НАД), регулирующий клапан (РК).
На паровых котлах устанавливаются регуляторы:
1 - Регулятор давления пара в барабане котла.
2 - Регулятор соотношения «газ-воздух».
3 - Регулятор разрежения в топке.
4 - Регулятор уровня воды в барабане котла.
Автоматика защиты котла предназначена для отключения подачи топлива к горелкам котла при отклонении параметров безопасности за допустимые границы.
По параметрам разрежения в топке и уровне воды в барабане отключения подачи топлива происходит с выдержкой по времени 15-20 сек. Этим исключается влияние кратковременных изменений разрежения и уровня, которые не могут вызвать аварию котла.
Когда система защиты находится во включенном состоянии, кон такты датчиков, контролирующие включенные в схему параметры, за крыты. Соответствующие им промежуточные реле и электромагнит, управляющий клапаном-отсекателем, находятся под напряжением. Клапан-отсекатель на топливе открыт. В таком состоянии система защиты находится до тех пор, пока включенные в нее параметры находятся в границах нормы.
В случае отклонения одного из параметров за допустимые границы размыкается контакт соответствующего датчика, пропадает ток на промежуточном реле и электромагните, управляющем клапаном-отсекателем топлива. Отключение подачи топлива сопровождается загоранием табло причины отключения и «Котел отключен», затем включается звуковая сигнализация.
К органам контроля защиты относятся шесть световых табло типа ТСВ (двухламповых), установленных в верхней части лицевой панели щита автоматики Щ-К2 (Щ-К2У). Во включенном состоянии табло не горит, а при срабатывании защиты загораются лампы только одного табло, что указывает на причину срабатывания, а также лампы табло «Котел отключен».
Открытие клапана-отсекателя осуществляется рычагами клапана, установленного на газопроводе перед котлом.
К органам управления защитой на щите Щ-К2 (Щ-К2У) относятся переключатель котла, переключатель топлива, переключатель фотодатчиков.
Ручка переключателя котла имеет четыре фиксированных положения:
1) вертикальное — защита выключена;
2) 90° от вертикали по часовой стрелке — предварительное включение (розжиг запальников);
3) 135° по часовой стрелке - защита полностью включена (поставлена в дежурное состояние);
4) 45° от вертикали против часовой стрелки — защита предварительно отключена.
Ручкё переключателя топлива имеет два фиксированных положения:
а) вертикальное — котел работает на мазуте;
б) горизонтальное (90° против часовой стрелки) — котел работает на газе.
Ручка переключателя фотодатчиков имеет два фиксированных положения:
а) вертикальное — контролируется факел левой горелки;
б) 45° от вертикали против часовой стрелки — контролируется факел правой горелки.
К технологической защите относятся:
- автоматика безопасности котла;
- автомат контроля пламени АКП.
Датчики автоматики безопасности:
1. Давление газа — датчик типа ДН или ДД.
2. Давление воздуха — датчик типа ДН.
3. Разрежение в топке — датчик типа ДНТ.
4. Наличие пламени — электронный блок контроля пламени с фотоэлементом или контрольным электродом.
5. Давление пара — ЭКМ (электр. манометр).
6. Уровень воды в барабане может контролироваться :
а) при помощи электродов, размещенных в равномерной колонке, которая связана с барабаном котла;
б) при помощи уровнемерной колонки и дифманометра-уровнемера с задатчиками.
Действие автоматики безопасности должна приводить к отключению подачи топлива к горелкам при отключении контролируемых параметров за пределы допустимых значений.
Учитывая, что аварийные режимы возникают чаще всего из-за неправильных действий обслуживающего персонала при пуске котла, в схему автоматики безопасности в качестве составной части включается дистанционный и автоматический розжиг, в процессе которого должны быть обеспечены:
1. Контроль за правильным выполнением предпусковых операций.
3. Заполнение котла водой.
4. Контроль за нормальным состоянием параметров при пуске.
5. Дистанционный розжиг запальника со щита управления.
Для паровых котлов независимо от давления пара и производительности должны быть установлены устройства, которые автоматически отключат подачу топлива к грелкам при:
1 - повышении или понижении давления топлива перед горелками;
2 - понижении давления воздуха перед горелками с принудительной подачей воздуха;
3 - понижении разряжения в топке;
4 - погашении факела горелок;
5 - повышении давления пара сверх рабочего;
6 - повышении или понижении уровня воды в барабане котла за допустимые пределы;
7 - неисправности звеньев защиты, включая исчезновение напряжения.
Включение системы автоматики «Контур» проводится в следующей последовательности:
1. Подготовить котел к розжигу в соответствии с производственной инструкцией.
2. Убедиться, что на щит Щ-К2 (Щ-К2У) подается напряжение питания.
3. Слесарю КИП и А проверить установку необходимых вставок по защите :
а) необходимого уровня воды в барабане;
б) необходимого разрежения в толке;
в) нормального давления воздуха перед горелками. После этого на лицевой панели щита гаснет соответствующее сигнальное табло. Когда останутся гореть только табло «Котел отключен», «Факела нет» и «Давление газа низкое», необходимо:
4. Возвратить ручку переключателя котла на щите Щ-К2 (Щ-К2У) в положение «Предварительно включен». При этом положении ручки включается запальник и гаснет сигнальное табло «Факела нет».
5. После появления факела запальника взвести рычаги клапана- отсекателя (открыть проход газа).
6. Разжечь каждую горелку, открыв вручную краны (задвижки) перед горелками. Давление газа на горелки установить по режимной карте (30% — не нагрузка).
7. Отрегулировать подачу воздуха и разрежения в топке.
8. После розжига горелок с выдержкой во времени отключается за пальник.
9. Ручку переключателя котла устанавливаем в положение «Включено». Защиту котла устанавливаем в дежурное состояние.
10. Когда давление в котле достигнет рабочего, подключить котел к общекотельному паровому коллектору.
11. Сделать запись в сменном журнале о розжиге котла с указанием времени.
Плановая остановка котла осуществляется плавным изменением одного из параметров, включенных в систему защиты. При выходе этого параметра за допустимые пределы срабатывает защита и котел останавливается. При этом проверяется работа защиты.
После отключения котла клапаном-отсекателем закрыть «контрольный» и «рабочий» краны (задвижки) перед горелками и от крыть продувочные «свечи» между ними. Закрыть задвижку на газопроводе перед котлом, открыв «свечу» на газовом коллекторе котла.
Закрыть главный паровой вентиль на котле и отключить его от главного парового коллектора. При подъеме давления в котле сбросить его через предохранительный клапан. Уровень воды в барабане поддерживать в пределах высшего рабочего уровня роды в котле.