Estructura general
L'automatització de les calderes es construeix segons un esquema de control de dos nivells. El nivell inferior (camp) inclou dispositius d'automatització local basats en microcontroladors programables que implementen protecció tècnica i bloqueig, ajust i canvi de paràmetres, convertidors primaris de magnituds físiques. Això també inclou equips dissenyats per convertir, codificar i transmetre dades d'informació.
El nivell superior es pot presentar en forma de terminal gràfic integrat a l'armari de control o en una estació de treball de l'operador basada en un ordinador personal. Mostra tota la informació procedent dels microcontroladors i sensors de nivell inferior del sistema, i introdueix ordres operatives, ajustos i configuracions. A més de l'enviament de processos, es resolen les tasques d'optimització de modes, diagnosi de l'estat tècnic, anàlisi d'indicadors econòmics, arxiu i emmagatzematge de dades. Si cal, la informació es transfereix al sistema de gestió general de l'empresa (MRP / ERP) o la localitat.
Automatització de regulació i seguretat de calderes
Kit d'automatització ABU-1 per a una caldera de tub d'entrenament del tipus "Turboterm".
Armari de control de la bomba
Panell tàctil per indicar els paràmetres de funcionament d'una caldera de tubs de foc del tipus “Turboterm”.
Armari de control de freqüència per a bombes de xarxa a la sala de calderes
Quadre de control i enclavaments d'emergència per a una caldera de tubs de foc del tipus “Turboterm”.
"La gent temerària ni tan sols es queda molt de temps als lavabos". Gennady Malkin
En subscriure's al Conjunt de Materials de Formació per a l'Operador de la Casa de Calderes, i en el futur rebràs tant material informatiu gratuït com de pagament de la meva part.
TOR SOBRE EL TEMA "SEGURETAT AUTOMÀTICA DE CALDERES I REGULACIÓ"
Prova "Seguretat i regulació de la caldera automàtica" per comprovar els coneixements dels operaris de la caldera de gas. L'element principal del circuit d'automatització de seguretat de la caldera és la vàlvula de tall de gas. Comproveu urgentment la vostra competència professional i la vostra demanda en el mercat laboral!
PREGUNTES DE LA PROVA D'AVALUACIÓ DEL CONEIXEMENT
1. Tria la resposta correcta entre les que s'ofereixen. La vàlvula de tall de gas del circuit de seguretat automàtic d'una caldera d'aigua calenta s'utilitza per:
a) regulació de la pressió del gas que entra a la caldera;
b) regulació del cabal de gas que entra a la caldera;
c) L'aturada automàtica del subministrament de gas a la caldera quan es superi algun paràmetre implicat en el circuit automàtic de seguretat de la caldera.
2. Tria la resposta correcta entre les que s'ofereixen. El retard en el funcionament de la vàlvula de tancament de gas en el circuit d'automatització de seguretat per reduir la pressió de l'aire davant del cremador:
a) està permès i això s'ha de reflectir a les instruccions de producció; b) no està permès.
3. Tria la resposta correcta entre les que s'ofereixen. Els sensors comuns als circuits d'automatització de seguretat i control són els següents:
a) només un sensor de temperatura de l'aigua després de la caldera; b) sensor de temperatura de l'aigua després de la caldera i sensors de pressió de gas i aire abans del cremador; c) no existeixen sensors comuns per a circuits d'automatització de seguretat i automatisme de control de calderes.
4. Tria la resposta correcta entre les que s'ofereixen. El manòmetre tècnic mesura la pressió:
a) atmosfèric; b) excés; c) absolut; d) vacuòmetre.
5. Tria la resposta correcta entre les que s'ofereixen. La comprovació de la funcionalitat del manòmetre es realitza:
a) cada torn, posant el manòmetre a zero, per l'operador de la sala de calderes; b) un cop cada sis mesos pel servei d'instrumentació i automatització; c) una vegada a l'any pel Senyor.
Manòmetres de líquid
6. Tria la resposta correcta entre les que s'ofereixen. La precisió de mesurar la pressió amb un manòmetre de líquid és superior a y: ( P és la pressió mesurada; h és la diferència de nivells de líquid; h1- canvi en el nivell de líquid al tub; h2 canvi en el nivell del líquid al recipient).
a) Manòmetre en forma d'U; b) tassa; c) micromanòmetre.
7. Tria la resposta correcta entre les que s'ofereixen. El retard en el funcionament de la vàlvula de tancament de gas en el circuit d'automatització de seguretat per a l'extinció de la torxa del cremador:
a) està permès i això s'ha de reflectir a les instruccions de producció; b) no està permès.
8. Tria la resposta correcta entre les que s'ofereixen. Funcionament d'una caldera de gas d'aigua calenta amb un sistema de control automàtic defectuós:
a) no permesos; b) està permès.
9. Escolliu la resposta correcta entre les opcions proporcionades. Amb aquesta posició de la vàlvula de tres vies del manòmetre, es realitza el següent:
Manòmetre de caldera amb vàlvula de tres vies
a) bufant el tub del sifó; b) comprovar el manòmetre de pressió de treball amb el manòmetre de pressió de control; c) mesura de la pressió de treball; d) comprovar el manòmetre posant-lo a zero; e) acumulació de condensats al tub de sifó (si es mesuren els paràmetres del vapor).
PREGUNTES PER A L'AVALUACIÓ D'HABILITATS I HABILITATS
10. Completa. La regulació automàtica de les calderes d'aigua calenta inclou:
Estimat amic! Les respostes a aquesta prova es poden trobar al Kit de prova de l'operador de la caldera o al Manual de formació de l'operador de la caldera. Aquests materials informatius són de pagament. És recomanable tenir-los a la vostra biblioteca personal. Les preguntes i recomanacions es poden deixar a la pàgina de contactes del lloc. Ens veiem!
Tasques i objectius
Els moderns sistemes d'automatització de la sala de calderes són capaços de garantir un funcionament eficient i sense problemes dels equips sense intervenció directa de l'operador. Les funcions humanes es redueixen a la supervisió en línia del rendiment i dels paràmetres de tot el complex de dispositius. L'automatització de les calderes resol les tasques següents:
- Arrencada i parada automàtica de les unitats de calderes.
- Regulació de la potència de la caldera (control en cascada) segons la configuració primària donada.
- Gestió de bombes d'alimentació, control dels nivells de refrigerant en els circuits de treball i de consum.
- Parada d'emergència i activació dels dispositius de senyalització, en cas que els valors de funcionament del sistema superin els límits establerts.
Subsistemes i funcions
Qualsevol esquema d'automatització de la caldereria inclou subsistemes de control, regulació i protecció. La regulació es realitza mantenint el mode de combustió òptim mitjançant la configuració del buit al forn, el cabal d'aire primari i els paràmetres del refrigerant (temperatura, pressió, cabal). El subsistema de control envia les dades reals sobre el funcionament de l'equip a la interfície home-màquina. Els dispositius de protecció garanteixen la prevenció de situacions d'emergència en cas d'incompliment de les condicions normals de funcionament, el subministrament d'un senyal lluminós, sonor o l'aturada de les unitats de la caldera amb fixació de la causa (en una pantalla gràfica, diagrama mnemotècnic, blindatge).
Casa de caldera de gas modular de blocs automatitzada
Opcions del projecte
La potència tèrmica de la sala de calderes dissenyada és de 5,7 MW. El sistema de calefacció és d'un sol circuit, tancat. El combustible principal és el gas natural, la reserva és el gasoil. Volum instal·lat de consum de gas natural: 2.955 milions de m3/any, 0.759 milers de m3/hora.
Descripció del Projecte
Estudi de viabilitat: Casa de calderes de gas modular de bloc, tenint en compte el canvi de combustible líquid (fuel oil) per combustible gasós més econòmic (gas natural) amb els costos de manteniment més baixos de la nova caldereria Àmbit del projecte: 1. Calderes d'aigua calenta amb una potència calorífica total de 5 MW. L'ús de 3 calderes d'aigua calenta de tub de foc automatitzats importats amb una temperatura d'escalfament d'aigua de no més de 338 K (1150 C) i una eficiència de més del 90%, amb la capacitat de treballar fora de línia.
2. Cremadors de gas.L'ús de 3 cremadors combinats automatitzats d'importació (gas-dièsel) que garanteixen un funcionament segur, excloent la intervenció humana, amb les emissions mínimes admissibles de contaminants al medi ambient.
3. El sistema de seguretat automàtic de la unitat de la caldera d'acord amb els requisits de les "Normes per al disseny i el funcionament segur de calderes de vapor amb una pressió de vapor no superior a 0,07 MPa (0,7 kgf/cm2) Calderes d'aigua calenta i escalfadors d'aigua amb aigua Temperatura de calefacció no superior a 338 K (1150 C)
4. Equips de bombeig de la sala de calderes amb sistema de seguretat automàtic. L'ús d'unitats de bombeig importades amb consum d'energia reduït i protecció automàtica dels principals paràmetres de funcionament.
5. Sistema de control automàtic de potència de la sala de calderes. L'ús del control automàtic depenent del clima de la potència de la sala de calderes, que té la capacitat de fer funcionar la sala de calderes d'acord amb un dels quatre programes de temperatura estàndard per al subministrament de calor.
6. Sistema d'aportació i tractament de l'aigua prèvia a la caldera. L'ús de sistemes de tractament d'aigua químics automatitzats importats que funcionen segons el principi de la cationització de Na. L'ús de sistemes automatitzats importats per a la purificació química de l'aigua a partir de compostos de ferro està determinat pels resultats de l'aigua d'origen. L'ús de sistemes automatitzats importats per a la dosificació complexa del reactiu per ajustar la qualitat del refrigerant.
7. Sistema de mesura del consum del portador de calor: l'ús d'unitats comercials de mesura de gas amb telemetria del consum d'aigua freda, energia tèrmica i aigua calenta.
8. Sistema de subministrament de gas de la sala de calderes: l'ús de punts de control de gas de bloc d'acord amb les "Normes de seguretat per a sistemes de distribució de gas i consum de gas" es determina a partir del projecte de reconstrucció de la caldera.
9. Sistema d'alimentació de la sala de calderes: l'ús d'aparells de commutació d'entrada de l'armari dels equips elèctrics es determina a partir del projecte de reconstrucció de la caldereria.
Sistemes d'automatització Conjunt de controls Mode Conjunt de controls - versió Mode-1-01
L'execució "Mode-1-01" està dissenyada per automatitzar el funcionament de cremadors de gas amb control suau i de 2 etapes equipats amb un cremador d'encesa amb una potència no superior a 70 kW, instal·lat en calderes d'aigua calenta amb una potència de 0,3 a 3,15 MW i una temperatura d'escalfament d'aigua no superior a 115 °C.
Per demanar un conjunt de KSU "Mode-1" en lloc d'una unitat existent, només cal el número de sèrie i l'any de fabricació. Si la unitat de control és "més antiga" que 2002, cal proporcionar informació sobre el tipus de cremador i la marca de la caldera. El bloc pel que fa a les característiques de connexió (connectors) és completament idèntic als blocs produïts anteriorment.
Característiques principals:
- Control automàtic de pressió de la temperatura de l'aigua a la sortida de la caldera, llei de control de dues posicions o pols.
- Estabilització de pressió negativa de la caldera, llei de control de dues posicions o pols.
Bloqueig de l'inici de la caldera:
- - en cas de tall d'electricitat;
- - amb manca d'aire per a la combustió;
- - quan la pressió del gas aigües avall del dispositiu de tancament principal és un 30% inferior o superior al valor nominal;
- - en cas de violació de l'estanquitat de les vàlvules del cremador;
- - en cas de mal funcionament dels dispositius de purga i eliminació de productes de combustió (apagat de l'extractor de fums, ventilador);
- - en absència del buit necessari;
- - amb un augment o disminució del cabal d'aigua a la caldera per sobre o per sota del valor admissible;
- - quan la temperatura puja a la sortida de la caldera.
- Bloqueig del subministrament de gas al cremador principal en absència de flama del cremador pilot.
- Apagada protectora del cremador de la caldera, si durant la seva ignició el combustible no s'encén en un període de temps no superior a 3 s.
Apagada de protecció del cremador de la caldera en estat de funcionament en els casos següents:
- - quan s'apaga la flama controlada; - en cas de tall d'electricitat;
- - quan la pressió del gas aigües avall de la vàlvula de tancament principal és més d'un 30% inferior o superior al valor nominal;
- - amb manca d'aire per a la combustió;
- - en cas de mal funcionament dels dispositius de purga i eliminació de productes de combustió (apagat de l'extractor de fums, ventilador);
- - en absència del buit necessari;
- - quan la temperatura augmenta a la sortida de la caldera;
- - quan el cabal d'aigua per la caldera puja o baixa per sobre o per sota del valor admissible.
El dispositiu de cremadors per a l'execució "Mode-1-01"
1- Primera vàlvula
2- Vàlvula de seguretat normalment oberta
3- Segona vàlvula
4- Vàlvula pilot
5- Accionament d'amortidor de gas i aire
6- Ventilador d'aire
7- Amortidor d'aire
8- Transformador d'encesa
9- Amortidor de gas
Nota: el ventilador de l'extractor de fums no es mostra condicionalment
Esquema de connexions externes de KSU Mode-1-01 (feu clic per veure'l a mida completa)
01.12.2019
Torna
Objecte d'automatització
L'equip de caldera com a objecte de regulació és un sistema dinàmic complex amb molts paràmetres d'entrada i sortida interrelacionats. L'automatització de les calderes es complica pel fet que la velocitat dels processos tecnològics a les unitats de vapor és molt alta. Els principals valors ajustables inclouen:
- cabal i pressió del refrigerant (aigua o vapor);
- buit al forn;
- nivell al dipòsit de nutrients;
- En els darrers anys, s'han imposat requisits ambientals més elevats sobre la qualitat de la barreja de combustible preparada i, com a resultat, sobre la temperatura i la composició dels productes d'escapament de fum.
Automatització d'equips de calderes
El mercat modern està àmpliament representat tant per instruments i dispositius individuals com per kits d'automatització nacionals i estrangers per a calderes de vapor i aigua calenta. Les eines d'automatització inclouen:
- equip de control d'encesa i presència d'una flama, que inicia i controla el procés de combustió del combustible a la cambra de combustió de la unitat de la caldera;
- sensors especialitzats (manòmetres de corrent i de pressió, sensors de temperatura i pressió, analitzadors de gasos, etc.);
- actuadors (vàlvules solenoides, relés, servoaccionaments, convertidors de freqüència);
- quadres de control per a calderes i equips generals de calderes (panells, pantalles tàctils);
- armaris de commutació, línies de comunicació i font d'alimentació.
A l'hora d'escollir els mitjans tècnics de control i vigilància, s'ha de prestar la màxima atenció a l'automatització de la seguretat, que exclou l'ocurrència d'emergència i situacions d'emergència.
Sala de calderes automatitzada
Les sales de calderes automatitzades han de funcionar de manera continuada sense personal de servei amb un canvi suau en el subministrament de gas als cremadors de la caldera, que es senyalitza per la combustió de la seva bombeta a l'escut.
Les calderes automatitzades molt properes es combinen en grups de 5-20 calderes. Cada arbust és atès per una estació de despatxos situada en una de les calderes d'aquest arbust o en una habitació independent. El sistema d'alarma de l'automatització és elèctric. Un senyal d'error s'envia per cable al panell de control situat a la sala de control.
Cada sala de calderes automatitzada ha de disposar de comunicació telefònica amb la sala de control del clúster, per a la qual cosa es pot utilitzar un canal a través del qual es transmet automàticament la informació d'emergència.
A les calderes automatitzades, el sistema de calefacció es reomple amb aigua manualment. Al mateix temps, també es controla el funcionament de la sala de calderes. Si el sistema no s'omple d'aigua durant molt de temps, l'automatització apaga les calderes quan el nivell baixa per sota del nivell permès.
La posada en marxa d'una sala de calderes automatitzada ha de començar per la comprovació de la documentació dels treballs realitzats, inclòs els ocults, i l'ajust de la combustió de gas mitjançant vàlvules d'aire proporcional amb la vàlvula principal tancada.
El manteniment de les calderes automatitzades el realitza el personal de servei de la sala de control, que és responsable de tots els equips de la sala de calderes i de l'eficiència del seu funcionament.
A les sales de calderes totalment automatitzades, que funcionen sense personal de manteniment permanent, s'envia un senyal de mal funcionament a la sala de control.
La pràctica d'explotació de calderes automatitzades controlades des d'un centre de control central ha demostrat que el seu personal ha de conèixer perfectament els sistemes d'aparells automàtics de les calderes controlades per aquest punt, les normes d'aturada i encesa de calderes automatitzades.
Abans de la posada en funcionament d'una sala de calderes automatitzada, l'organització, el propietari de la sala de calderes, ha de presentar un certificat de compliment de tots els requisits per a les sales de calderes especificats al cap.
En les condicions de manteniment d'enviament de les calderes automatitzades, el principi de bloc de la construcció d'un esquema d'automatització té certs avantatges. En cas de fallada d'algun dels blocs, es pot substituir de manera ràpida i senzilla per un de reparador.
Per garantir el funcionament sense problemes de les calderes automatitzades, és necessari el seu manteniment preventiu. Els treballs de manteniment preventiu es realitzen d'acord amb les instruccions i els horaris que regulen la naturalesa, volum i freqüència dels treballs realitzats. Les instruccions de funcionament de les calderes automatitzades s'han d'elaborar de manera que, mitjançant una prevenció adequadament organitzada, quedi pràcticament exclosa la possibilitat d'accidents.
L'objectiu principal d'una inspecció preventiva d'una sala de calderes automatitzada és identificar i eliminar fallades implícites en l'automatització de seguretat.
A la canonada de gas que subministra la sala de calderes automatitzada, s'ha d'instal·lar un filtre de gas contra impureses mecàniques.
Per regular i optimitzar el funcionament de les unitats de calderes, es van començar a utilitzar mitjans tècnics fins i tot en les etapes inicials d'automatització de la indústria i la producció. El nivell actual de desenvolupament en aquesta àrea pot augmentar significativament la rendibilitat i la fiabilitat dels equips de la caldera, garantir la seguretat i la intel·lectualització del treball del personal de manteniment.
Protocols de comunicació
L'automatització de les instal·lacions de calderes a partir de microcontroladors minimitza l'ús de línies elèctriques de commutació i control de relés en el circuit funcional. Per connectar els nivells superior i inferior del sistema de control automatitzat, transferir informació entre sensors i controladors, traduir ordres a actuadors, s'utilitza una xarxa industrial amb una interfície específica i un protocol de transferència de dades. Els estàndards més utilitzats són Modbus i Profibus. Són compatibles amb la major part dels equips utilitzats per automatitzar les instal·lacions de calefacció. Es distingeixen per alts índexs de fiabilitat de la transferència d'informació, principis de funcionament simples i comprensibles.
