Тема:Модернизация систем регулирования котла КВГМ-100 Благовещенской ТЭЦ
Исполнитель: Федоров Максим Александрович, студент группы 041об
Руководитель: Теличенко Денис Алексеевич, доцент, канд. техн. наук
ВведениеШирокое применение газо-мазутный водогрейный котел КВГМ-100 получил на ТЭЦ в целях покрытия пиков тепловых нагрузок и в качестве основного источника теплоснабжения в районных отопительных котельных.
С развитием КИПиА необходимо осуществлять переоснащение котельных установок на базе котла КВГМ-100, проводить замену устаревших систем управления (релейных систем управления), расширять и модернизировать существующие АСУ, заменять или дублировать технологическое оборудование с ручным управлением современным оборудованием, в основе которого заложены микропроцессорные технологии.
На данный момент КВГМ-100 размещённый на Благовещенской ТЭЦ существенно не автоматизирован и использует в качестве топлива только мазут. Работа этой установки осуществляется за счёт локального САУ и на данный момент применение полномасштабного АСУТП невозможно.
ЗадачаНеобходима модернизация систем регулирования КВГМ-100, для последующего внедрения SCADA-системы и перевод водогрейного котла на газ. Так же в связи с отсутствием возможности использования зарубежных ТСА, важной задачей является использование отечественных датчиков, исполнительных механизмов и контроллера.
Описание технологического процессаПодогрев сетевой воды происходит следующим путем: вода под давлением до 2,5 МПа и температурой 70 °С из сети поступает U-образные змеевики, расположенные в конвекционной части котла. Здесь происходит нагревание воды до 150 °С продуктами сгорания.
Горение в топке происходит следующим образом: воздух под давлением (0…0,5 кПа) подается вентилятором в топку, где происходит его смешивание с топливным газом, поступающим в топку под давлением 60 кПа. Газовоздушная смесь воспламеняется источником высокого напряжения на запальнике, после чего происходит воспламенение горелок. Продукты сгорания уходят в дымовую трубу, передавая часть тепла конвекционным поверхностям и U-образным змеевикам. Дымовые газы выводятся из котла дымососом. На выходе дымовых газов контролируется их состав, а перед горелками регулируется соотношение «топливо-воздух» с целью контроля качества сгорания топливной смеси.
Подбор ТСАНеобходимо обеспечить измерение и контроль следующих технологических параметров: температуры воды на выходе; температуры воды на входе; давления воды на входе; давления воды на выходе; расхода газа; давления газа в газопроводе к котлу; давления газа за регулирующим клапаном; давления воздуха за дутьевым вентилятором; температуры воздуха за дутьевым вентилятором; расхода воздуха на котел; температуры уходящих газов; содержания кислорода в дымовых газах; разрежения в топке; разрежения за котлом; температуры подшипников дымососа и вентиляторов; положения направляющих аппаратов дымососа, вентиляторов, регулирующих клапанов; факела в топке; давление газа перед горелками; давление общего воздуха перед горелками.
Датчики: ИМ: ПЛК:Датчик температуры ТПУ-205 Горелка ГГРУ-4500 Regul R500
Измеритель технологический цифровой ИТЦ 420/М3-5 Блок розжига запальника и контроля пламени БРЗ-04-М1-2К
Датчик давления САПФИР-22ЕМ Клапан типа КРЗдо с электроприводом МЭОФ
Расходомеры-счетчики вихревые ЭЛЕМЕР-РВ Интеллектуальный блок управления исполнительными механизмами КИМ1
Комбинированный анализатор дымовых газов КАДГ-2 Заслонка дроссельная ЗД с электроприводом МЭО
Расходомер ЭЛЕМЕР-РЭМ Клапан электромагнитный двухпозиционный типа ВН
Функциональная схема автоматизацииРазработанная функциональная схема автоматизации представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Функциональная схема
Подсчёт ТСА, портов и модулей Regul R500В Таблице 1 приведён расчёт кол-ва ТСА и расчёт необходимого кол-ва портов
Таблица 1 - расчёт количества портов ввода-вывода
Исходя из расчётов из таблицы 1, понадобится 3 модуля аналогового ввода с 16 портами каждый, 2 модуля дискретного ввода с 32 портами каждый, 2 модуля аналогового вывода с 8 портами каждый, 1 модуль дискретного вывода с 16 портами и 1 модуль коммуникационного процессора с 4 портами.
Также помимо модулей ввода-вывода необходимо внедрить в крейт ПЛК модуль источника питания R500 PP 00 031, модуль центрального процессора R500 CU 00 071, модуль оконченный IN R500 ST 01 012 и модуль оконченный OUT R500 ST 01 022 для коммутации крейтов между собой в составе одного контроллера
Принципиальная электрическая схемаРазработанная Принципиальная электрическая схема представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Принципиальная электрическая схема
