Дипломная работа: Автоматизація котельні на ТЗВ "Волинь-Шифер"
За рівнем автоматизації теплоенергетика займає одне з ведучих місць серед інших галузей промисловості. Теплоенергетичні установки характеризуються безперервністю процесів, що протікають у них. При цьому вироблення теплової й електричної енергії в будь-який момент часу повинно відповідати споживанню (навантаженню). Майже всі операції на теплоенергетичних установках механізовані, а перехідні процеси в них розвиваються порівняно швидко. Цим пояснюється високий розвиток автоматизації в тепловій енергетиці.
Автоматизація параметрів дає значні переваги:
1) забезпечує зменшення чисельності робочого персоналу, тобто підвищення продуктивності його праці;
2) приводить до зміни характеру праці обслуговуючого персоналу;
3) збільшує точність підтримки параметрів нагрітої води;
4) підвищує безпеку праці і надійність роботи устаткування;
5) збільшує економічність роботи котельної установки.
Залежно від обсягу автоматизація може бути повною, частковою, або комплексною.
При повній автоматизації - персонал відсутній і його функції зведені до періодичного нагляду. При комплексній автоматизації - обслуговуючий персонал постійно наглядає за роботою обладнання, а при частковій - обладнання автоматизується у обмеженому обсязі.
Автоматизація котельних установок містить у собі автоматичне регулювання, дистанційне керування, технологічний захист, теплотехнічний контроль, технологічні блокування і сигналізацію.
Автоматичне регулювання забезпечує хід безупинно протікаючих процесів у парогенераторі (живлення водою, горіння, перегрів води й ін.)
Дистанційне керування дозволяє черговому персоналу пускати і зупиняти котельну установку, а так само переключати і регулювати її механізми на відстані, з пульта, де зосереджені пристрої керування.
Теплотехнічний контроль за роботою котельної установки й устаткування здійснюється за допомогою показуючи і самописних приладів, що діють автоматично. Прилади здійснюють безупинний контроль процесів, що протікають у парогенераторній установці, чи ж підключаються до об'єкта виміру обслуговуючим персоналом, або електронно-обчислювальною машиною. Прилади теплотехнічного контролю розміщають на панелях, щитах керування по можливості зручно для спостереження й обслуговування.
Технологічні блокування виконують у заданій послідовності ряд операцій при пусках і зупинках механізмів котельної установки, а так само у випадках спрацьовування технологічного захисту. Блокування виключають неправильні операції при обслуговуванні котельної установки, забезпечують відключення в необхідній послідовності устаткування при виникненні аварії.
Пристрої технологічної сигналізації інформують черговий персонал про стан устаткування (у роботі, зупинене і т.п.), попереджають про наближення параметра до небезпечного значення, повідомляють про виникнення аварійного стану котельної установки і її устаткування. Застосовуються звукова і світлова сигналізація.
Експлуатація котлів повинна забезпечувати надійне й ефективне вироблення нагрітої води необхідних параметрів і безпечні умови праці персоналу. Для виконання цих вимог експлуатація повинна вестися в точній відповідності з законоположеннями, правилами, нормами і провідними вказівками, зокрема, відповідно до “Правил безпечної експлуатації парових котлів” Держтехнагляду, ”Правилами технічної експлуатації електричних станцій і мереж”, ”Правилами технічної експлуатації тепловикористовуючих установок і теплових мереж” і ін.
На основі зазначених матеріалів для кожної котлової установки повинні бути складені посадові і технологічні інструкції з обслуговування устаткування, ремонту, техніці безпеки, попередженню і ліквідації аварій і т.п. Повинні бути складені технічні паспорти на устаткування, виконавчі, оперативні і технологічні схеми трубопроводів різного призначення. Знання інструкцій, режимних карт роботи котла і зазначених матеріалів є обов'язковим для персоналу. Знання обслуговуючого персоналу повинні систематично перевірятися.
Експлуатація котлів виконується по виробничих завданнях, що складаються за планами і графіками вироблення нагрітої води, витрати палива, витрати електроенергії на власні нестатки, обов'язково ведеться оперативний журнал, у який заносяться розпорядження керівника і записи чергового персоналу про роботу устаткування, а так само ремонтну книгу, у яку записують зведення про замічені дефекти і заходи щодо їхнього усунення.
Повинні вестися первинна звітність, що складається з добових відомостей по роботі агрегатів і записів реєструючих приладів і вторинна звітність, що включає узагальнені дані по котлах за визначений період. Кожному котлу присвоюється свій номер, усі комунікації забарвлюються у визначений умовний колір, установлений ДСТУ. Установка котлів у приміщенні повинна відповідати правилам Держтехнагляду, вимогам техніки безпеки, санітарно-технічним нормам, вимогам пожежної безпеки. Паливно-енергетичний комплекс є важливою складовою економіки і від його ефективності в значній мірі залежить загальна ефективність народного господарства. При цьому провідну роль відіграють котельні установки, які діляться на енергетичні, промислові та водогрійні. Водогрійні котельні нагрівають воду для технологічних цілей та опалювання приміщень.
Котельні установки містять один, або кілька котельних агрегатів, які знаходяться в одному приміщенні. До основних елементів котельного агрегату відносяться: котел, топка, паронагрівач, економайзер, повітрянагрівач, а також обмуровка і каркас. Котел є основним елементом котельного агрегату і являє собою теплообмінний пристрій, через металеві стінки якого відбувається передача тепла (від продуктів горіння — палива, до води). Топка забезпечує згоряння палива і перетворення його хімічної енергії в тепло найбільш економічним способом. Водний економайзер та повітронагрівач призначені для нагрівання теплом вихідних поточних газів відповідно живильної води, що надходить у котел, та повітря, що надходить у топковий пристрій. Топка і газоходи забезпечуються гарнітурою, до складу якої входять дверки, пристрій для спостереження, лази і шибери в газоходах, люки для продувки котельного агрегату від сажі і золи, а також вибухові запобіжні клапани.
Допоміжними пристроями котельного агрегату є живильні установки, станції водопідготовки та тяго-нагнітальне устаткування. Живильна установка складається із живильних насосів для подачі води в котел під тиском та системи трубопроводів. Тяго-нагнітальне устаткування містить нагнітальні вентилятори, газо- та повітропроводи, димосос і димову трубу. Вона забезпечує подачу необхідної кількості повітря в топку, а також відведення продуктів згоряння по газоходах за межі котельного агрегату.
Технологічні процеси сучасних котельних установок характеризуються оптимальними значеннями параметрів стану, малими діапазонами їх допустимих відхилень, а також забезпеченням певних співвідношень між ними.
Відхилення параметрів стану від їх оптимальних значень суттєво знижують коефіцієнт корисної дії (к. к. д) котельної установки, а інколи можуть привести до аварійних ситуацій. В зв'язку з цим при проектуванні котельних установок дуже важливим є забезпечення надійного контролю за ходом технологічних процесів та їх автоматизація. Тому вони обладнуються контрольно-вимірювальними приладами (манометрами, термометрами, рівнемірами, витратомірами та іншими приладами), пристроями автоматичного керування і регулювання, та високонадійною арматурою (електрифікованими засувками і заслінками; електромагнітними, зворотніми та запобіжними клапанами).
Застосування програмних мікропроцесорних засобів управління - мікроконтролерів надає можливість забезпечити багатофункціональність і гнучкість управління, покращити його якість та надійність.
Зв'язок між сигналами давачів і керуючими сигналами виконавчих механізмів зафіксований у програмі, в яку трансльований алгоритм управління. Наявність мікроконтролера дає можливість скоригувати похибки давачів і зменшити вплив випадкових похибок за допомогою багаторазових вимірювань з наступним усередненням результатів вимірів. Разом з тим стає можливим визначення комплексних показників технологічних процесів за допомогою одночасного вимірювання кількох контрольованих величин і обчислення на їх основі потрібної величини, а також реалізація адаптивного принципу автоматичного управління.
Підвищення надійності обробки інформації забезпечується за рахунок автодіагностики, завадозахисту, запису робочих програм в енергонезалежну пам'ять та блочно-модульної будови автоматичних пристроїв.
Для автоматичного управління тепловими процесами доцільно використовувати спеціалізований пристрій: - блок автоматичного управління технологічними процесами (БАУ ТП) "Альфа-М".
2. ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБ’ЄКТУ
2.1 Опис технологічного процесу пароутворення на ТЗВ "Волинь-шифер"