Автоматизация котельных агрегатов является одним основных направлений повышения эффективности и безаварийности их функционирования.
Системы автоматизации котлоагрегатов должны обеспечивать автоматическое регулирование и контроль основных технологических параметров (разрежение в топке котла, соотношение «топливо-воздух», уровень воды в барабане котла, давление пара или температура воды на выходе из котла), автоматическую сигнализацию и защиту (останов) котлоагрегата в случаях отклонения режимных параметров от заданных значений.
Наличие случайных пульсаций разряжения, давления воздуха, обусловленных неравномерностью процесса горения топлива, особенно жидкого, ухудшает качество регулирования технологических параметров котлоагрегата, приводит к увеличению частоты срабатывания регуляторов и исполнительных устройств, преждевременному износу механических элементов системы автоматического регулирования, снижению их надежности, к необоснованному срабатыванию системы технологической защиты и сигнализации, аварийному останову котлоагрегата и необходимости его повторного запуска, затрудняет визуальный приборный контроль технологических параметров со стороны обслуживающего персонала.
Попытки уменьшить влияние случайных пульсаций регулируемых параметров котлоагрегата путем увеличения зоны нечувствительности регуляторов или увеличения постоянной времени сглаживающих фильтров (RC – цепочек), входящих в состав автоматических регуляторов, приводят к ухудшению статической и динамической точности регулирования.
Авторами предлагается простое, но достаточно эффективное техническое решение, которое заключается в том, что перед входами датчиков, показывающих и сигнализирующих приборов устанавливаются демпфирующие емкости переменного объема, предназначенные для сглаживания флуктуаций давления воздуха и разрежения в топке котла.
 |
На рис.1 представлена блок-схема системы автоматического регулирования, контроля, технологической защиты и сигнализации котлоагрегата, а на рис.2 и рис.3 – графики, иллюстрирующие эффективность ее работы по сравнению с ее существующим вариантом.
Система состоит из отборных устройств 1, 2, 3 разрежения, давления воздуха и давления топлива, установленных соответственно на выходе котла, на трубопроводах подачи воздуха и топлива, импульсных линий 4-12, демпфирующих емкостей переменного объема 13-18, установленных в конечной части импульсных линий разрежения в топке 4-6 и давления воздуха 7-9, датчиков разрежения 19, давления воздуха 20 и давления топлива 21, показывающих приборов разрежения 22, давления воздуха 23 и давления топлива 24, сигнализирующих приборов разрежения 25, давления воздуха 26 и давления топлива 27, регулятора разрежения 28, регулятора соотношения «топливо-воздух» 29, исполнительного устройства 30, обеспечивающего изменение разрежения в топке котла, исполнительного устройства 31 на трубопроводе подачи воздуха, прибора контроля факела 32, блока технологической защиты и сигнализации 33, предохранительного запорного (отсечного) клапана 34 на трубопроводе подачи топлива в топку котла и устройства звуковой сигнализации 35.
При изменении давления воздуха, превышающем зону нечувствительности ∆ регулятора соотношения 29, на выходе последнего формируется сигнал, приводящий к срабатыванию исполнительного устройства 31 в направлении, обеспечивающем восстановление нарушенного соотношения «топливо-воздух». Случайные кратковременные флуктуации давления воздуха, не требующие регулирующих воздействий, подавляются (сглаживаются) демпфирующей емкостью переменного объема 18, что исключает необоснованное, излишнее срабатывание регулятора соотношения 29 и, соответственно, включение исполнительного устройства 31. Аналогичным образом функционирует контур автоматического регулирования разрежения в топке котла. Система технологической защиты и сигнализации, не реагируя на кратковременные случайные колебания значений контролируемых параметров, которые сглаживаются демпфирующими емкостями 25 и 26, срабатывает в случаях появления устойчивых, систематических отклонений от их предельных (аварийных) значений, формируя выходные сигналы, приводящие к включению устройства звуковой сигнализации 35 и через предохранительный запорный (отсечной) клапан 34 – к прекращению подачи топлива в топку котла.
В тех случаях, когда датчик, показывающий и сигнализирующий приборы разрежения или давления воздуха размещены в непосредственной близости друг от друга, в одну из импульсных линий рядом с этими приборами может быть установлена только одна демпфирующая емкость, к выходу которой подключаются параллельно входы датчика, показывающего и сигнализирующего приборов. Оставшиеся свободными остальные две импульсные линии заглушаются или демонтируются.
В качестве демпфирующих емкостей переменного объема во время испытаний использовались мембранные блоки, которые после незначительной доработки размещались в отдельном корпусе. В таком виде устройство успешно прошло испытания в Тверском центре метрологии и стандартизации и защищено патентом.
Опытно-промышленные испытания данного технического решения на ряде теплотехнических объектов подтвердили его работоспособность. Наибольший эффект, с точки зрения повышения качества автоматического регулирования процесса горения топлива и эффективности функционирования технологической защиты (исключение случаев необоснованного срабатывания предохранительного запорного клапана и аварийного останова), наблюдался на котлоагрегатах, работающих на жидком топливе (мазуте).
 |
 |
Литература
1.Источник: ООО "АВАНТАЖ",