Способы автоматизации котлов. Автоматизация котлов

Автоматизация котельных - Asutpp

В современном мире такое явление как автоматизация котельных широко распространено. Тяжело представить возведение котельных без внедрения автоматических систем. Практически все котлы включают в свою базу стандартную автоматику.

Удобны средства, помогающие в управлении горелкой, в поддержании заданной температуры и получении извещений о безопасности теплоносителя. Автоматика котлов включает в себя большое количество приборов. Много компаний предлагают самые разнообразные средства котельной автоматики. Остаётся их только технически правильно подобрать.

Средства котельной автоматики

Приборы контроля розжига и управления пламенем (например, производства ОАО МЗТА: Ф34, ФДЧ, ФСП 1, ФЭСП 2) − это средство, контролирующее уровень пламя в котле, обеспечивает безопасную работу автоматического котла, путём отключения подачи топлива при пропадании факела. Данное устройство гарантирует защиту котла от возможного взрыва.

Тягомеры, напоромеры и тягонапоромеры представляют собой специализированные датчики, измеряющие тягу в топке котла. Благодаря этим приборам происходит регулировка подачи топлива в котёл и обеспечивается оптимальный режим работы теплоносителя. Данные приборы обеспечивают также безопасность котла.

Для создания локальных систем автоматизации котельных часто используют графические панели управления, которые очень удобны в использовании.

КЭ − контрольные электроды − средство, служащее в работе чувствительным элементом в схеме защиты котла и сигнализации комплекта автоматики котла в случае угасания газового факела. Контрольные электроды в системе автоматизации котельных находят широкое применение.

Средства комплексной автоматизации котельных, такие как шкафы управления котлами, представляют собой оптимальные решения для общекотельного оборудования и автоматизации котлов. Мы рекомендуем присмотреться к автоматике управления котлами типов ДКВР и ДЕ.

Эффективное снижение затрат на отопление благодаря автоматизации котельных

Строительство новых, современных, а также реконструкция старовозведённых котельных существенно уменьшает расходы на горючее и топливо и обслуживание благодаря внедрению систем автоматизации. Помимо экономии топлива и расходов на обслуживание котлов, модернизация котельных имеет массу преимуществ. Например, увеличение коэффициента полезного действия (КПД). Автоматизация котельных повышает эффективность регулирования параметров оборудования. Современная модернизация снижает влияние человеческого фактора на эффективность управления теплоносителя. Также автоматизация котлов обеспечивает оперативное и своевременное выявление неисправностей в системе.

Программный комплекс MasterSCADA вертикально интегрирован и объектно ориентирован. Это наиболее перспективное и удобное решение задач автоматизации котлов и котельных. Большой набор ОРС серверов обеспечивает связь с контролёрами, которые не поддерживают вертикальную интеграцию. Kepware − один из мировых лидеров в области производства ОРС серверов.

Различные компании предлагают выполнение комплексных работ по внедрению систем управления любых объектов жилищно-коммунального хозяйства. С этим проблем не должно быть.

Похожие статьи

www.asutpp.ru

9.3 Автоматизация котельной установки

Управление рабочим процессом котельных агрегатов, нормальная и бесперебойная их эксплуатация обеспечиваются необходимыми контрольно-измерительными приборами, аппаратурой и средствами автоматики.

Необходимость в тех или иных вспомогательных устройствах и их элементах зависит от назначения котельной установки, вида топлива и способа его сжигания. Основными параметрами котлов являются:

– паропроизводительность;

– давление и температура питательной воды;

– КПД.

Используемая автоматика должна отвечать характеру работы технологического оборудования котельных. С помощью автоматики в котельной обычно решаются следующие задачи: регулирование в определенных пре­делах заранее заданных значений ве­личин, характеризующих технологи­ческий процесс; управление работой установки; защита оборудования ко­тельной от повреждений из-за наруше­ния процессов; блокировка, обеспечи­вающая автоматическое включение и выключение оборудования с опреде­ленной последовательностью, обуслов­ленной технологическим процессом.

Перечислим основные изме­ряемые величины и точки замера в отопительных котельных установках:

а) по тракту топливоподачи – в котельных, работающих на жидком и газообразном топливе, устанавлива­ют объемные или скоростные расходомеры;

б) по газовому тракту – обычно измеряют разрежение в топке, за котлом, перед дымососом. Измеряют температуру и проводят анализ газов за котлом. В котельных малой мощ­ности, как правило, используют пока­зывающие приборы, в крупных ко­тельных – самопишущие;

в) по тракту питания котла водой – измеряют расход воды на котельную в целом, а также давление ее на отдельных участках трубопроводов. Обычно используют показывающие приборы;

г) по паровому тракту – измеряют давление в паровом котле и перед потребителями пара в самой котель­ной – пароводонагревателями. Изме­ряют и записывают расход пара, подаваемого потребителям;

д) по водоподготовке – регистриру­ют расход воды, идущей на хими­ческую очистку и после нее, измеряют ее температуру (ртутными термомет­рами) и давление в различных точ­ках тракта;

е) по пароводоподогревательной установке – в основном измеряют расход воды и пара, температуру воды до и после установки, а также давление в трактах воды и пара. Регистрируют лишь расход воды и температуру после установки;

ж) по сетевым и подпиточным насосам – обычно замеряют расход воды, подаваемой в сеть и на под­питку, давление в различных точках водяного тракта и температуру воды, поступающей из теплосети. Регистри­руют лишь количество подпиточной воды.

Рисунок 9.2. Функциональная структурная схема подсистемы

автоматизации контура регулирования температуры котельной установки

На рисунке 9.2 представлена функциональная структурная схема подсистемы автоматизации контура регулирования температуры котельной установки.

Под первичными преобразователями подразумеваются – термопреобразователи сопротивления, термоэлектрические преобразователи, датчик расхода воздуха и др., которые передают измерительную информацию о температуре дымовых газов, температуре розжига котла, температуре кипящего слоя, температуре воды до и за контуром охлаждения, расходе воздуха на вторичные приборы и блок логического управления.

Вторичные приборы устанавливаются на щите управления и позволяют контролировать и регистрировать следующие параметры:

а) показание непрерывных измерений температуры кипящего слоя;

б) показание непрерывных измерений температуры розжига котла;

в) показание непрерывных измерений и сигнализация критических значений температуры перед входом в тепловую сеть;

г) многоканальная регистрация температуры кипящего слоя;

д) многоканальная регистрация температуры дымовых газов;

е) показание непрерывных измерений и многоканальная регистрация температуры воды до и за контуром охлаждения.

Блок логического управления получает сигналы от первичных преобразователей и осуществляет управление исполнительными механизмами по заранее заданному алгоритму.

Исполнительные механизмы, получив сигналы с блока логического управления регулируют подачу топлива в топку котла, либо уменьшают или увеличивают количество воздуха, требуемого для горения топлива.

Оператор наблюдает за состоянием технологического процесса и при необходимости может непосредственно управлять исполнительными механизмами, а также вносить необходимые коррективы в алгоритм работы блока логического управления в ходе эксплуатации и ремонта.

На рисунке 9.3 представлена блок-схема алгоритма работы подсистемы регулирования воздухоподачи.

После пуска системы следует установка начальной величины задания расхода воздуха FЗ и задания выдержки времени t. Затем проверяется условие А=1 – наличие блокировки (технологической либо аварийной), и условие В=1 – наличие команды на пуск дутьевого вентилятора. При отсутствии блокировки и появления команды на пуск обеспечивается пуск дутьевого вентилятора и технологический режим измерения расхода воздуха. При этом проверяется условие F=FЗ. В случае соответствия условия проверяется условие С=1 – наличие сигнала аварийного либо технологического останова. При его отсутствии измерительный цикл повторяется. При появлении сигнала на щит управления оператора выдается сигнал о выключении дутьевого вентилятора и его останов.

При несоответствии F=FЗ, в зависимости от полученного неравенства (F>FЗ, F<FЗ), обеспечивается соответственно уменьшение либо увеличение подачи воздуха на 1 шаг с помощью исполнительного механизма. Затем проверяется условие t=1 – проверка достижения выдержки времени на выполнение регулирующих действий и цикл повторяется.

На рисунке 9.4 представлена блок-схема алгоритма работы подсистемы регулирования топливоподачи.

После пуска системы следует установка начальной величины задания температуры ТЗ и задания выдержки времени t1 и t2. Затем проверяется условие А=1 – наличие блокировки (технологической либо аварийной), и условие В=1 – наличие команды на пуск питателя топливоподачи. При отсутствии блокировки и появления команды на пуск обеспечивается пуск питателя топливоподачи. Затем проверяется условие t1=1 – выдержка времени на установку начальных показаний температуры. После проверки выдержки времени происходит переход к технологическому режиму измерения температуры.

Рисунок 9.3. Алгоритм работы подсистемы регулирования

воздухоподачи

При этом проверяется условие Т=ТЗ. В случае соответствия условия проверяется условие С=1 – наличие сигнала аварийного либо технологического останова. При его отсутствии измерительный цикл повторяется. При появлении сигнала на щит управления оператора выдается сигнал о выключении питателя и его останов.

При несоответствии Т=ТЗ, в зависимости от полученного неравенства (Т>ТЗ, Т<ТЗ), обеспечивается соответственно уменьшение либо увеличение подачи топлива на 1 шаг с помощью исполнительного механизма. Затем проверяется условие t2=1 – проверка достижения выдержки времени на установку показаний температуры после переходных процессов и цикл повторяется.

Рисунок 9.4. Алгоритм работы подсистемы регулирования

топливоподачи

Рекомендуемая литература

1. Плетнев Г.П. Автоматизация технологических процессов и производств в теплоэнергетике: учебник для студентов вузов. – М.: МЭИ, 2007. – 351 с.

2. Справочник по автоматизации котельных / Л.М. Файерштейн, Л.С. Этинген, Г.Г. Гохбойм. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 296 с.

3. Батицкий В.А., Куроедов В.И., Рыжков А.А. Автоматизация производственных процессов и АСУ ТП в горной промышленности. – М.: Недра, 1991. – C. 209-217.

Лекция 10

studfiles.net

Автоматика для газовых котлов отопления

Человечество по своей природе устроено так, что любит тепло и тянется к нему всеми силами. Если человек ищет себе пропитание, то значит, он стремится найти место, которое даст ему укрытие от негативных факторов внешней среды – это осадки, хищники, враги и, конечно же, температура окружающего воздуха. Вне зависимости от места расположения эти факторы всегда остаются неизменными.

В нашем климате низкая температура присутствует большую часть года. Для защиты от холода люди прибегают к следующим действиям:

Первое действие позволяет удерживать ранее накопленное тепло, но оно актуально при нулевом уровне температуры. При больших падениях температуры никак не обойтись без дополнительных источников тепла.

Эволюция обогрева

Огневоздушная система отопления

Принцип работы любого источника тепла состоит в том, чтобы преобразовать один вид запасенной энергии в тепловую. Самым первым источником обогрева был костер. В этом случае происходило преобразование накопленной солнечной энергии деревом в тепловую путем горения сухих дров.

После освоения глины и начала использования первых керамических кирпичей, человек заметил, что этот материал хорошо сохраняет свои свойства при высоких температурах и долго отдает накопленное тепло. Это способствовало появлению первых печей.

Кирпичная печь была революционным решением для отопления домов. Она была многофункциональна и даже сейчас она не потеряла своей актуальности, разве что преобразилась конструктивно. Ее сейчас устанавливают в современных частных домах.

Помимо внешнего вида она изменила и свое название – стала называться камином. Камины были очень популярны в Англии с ее сырым и холодным климатом. Камин и печь работают по одинаковому принципу и выполняют одну и ту же задачу. После освоения и удешевления новых механизмов обработки металлов, стало возможным изготавливать стальные печи и котлы. Они устроены таким же образом, как и глиняные аналоги.

При всей своей популярности, печь имела много недостатков.

• Она могла отапливать ограниченное количество комнат или площади помещения;
• требовала постоянного присмотра и частого технического обслуживания;
• отсутствовала возможность автоматизации;
• отличалась громоздкостью конструкции.

Решением этих проблем стало появление котлов. Первоначально, эти устройства устанавливались на машинах с паровым двигателем. Они нагревали рабочую жидкость до состояния парообразования и тем самым создавали давление. Далее это преобразовывалось во вращательную энергию.

Для отопления домов не требовалось сильно нагревать теплоноситель и, следовательно, это позволило уменьшить его размеры. Котел нагревал рабочую жидкость, и она, перемещаясь по трубопроводам, достигала места, где впоследствии отдавала тепло в окружающую среду через теплообменник. Этот принцип позволил равномерно обогревать большие площади.

Виды котлов

Котлы различаются по используемому топливу, количеству контуров и по видам монтажа. Смотрите в этой статье чем отличается двухконтурный котел от одноконтурного. Современные котлы работают, в основном, на природном газе и на жидком топливе тяжелых фракций (дизельное топливо). Они бывают как моно топливные, так и многотопливные.

По количеству контуров котлы разделяют на одноконтурные и двухконтурные, по способу монтажа на напольные и навесные. Существует множество производителей бытовых котлов, например фирма Конорд, которая проектирует и изготавливает современные котлы для частных домов.

От вида потребляемого топлива, соответственно, зависит и вид автоматизации.

Строение котла

Схема устройства напольного газового котла

Прежде чем рассказать о принципах автоматизации, следует изучить строение и принцип работы, на примере газового котла. Устройство обогревателя состоит из:

• аппарата, состоящего из камеры сгорания, в которой установлены горелки;
• теплообменника – система медных трубочек, по которым протекает теплоноситель;
• автоматики, следящей за правильной работой котла;
• теплоизолированного корпуса, в котором располагаются вышеописанные узлы.

Через газовый редуктор газ поступает в горелки, где он воспламеняется и сгорает, выделяя тепловую энергию. Эту энергию принимает на себя теплообменник, которую передает теплоносителю.

Задачи автоматизации

1. Автоматика для газовых котлов отопления обеспечивает безопасность, экономию, максимальное использование всего потенциала прибора отопления. Она позволяет исключить постоянный контроль над системой, не снижая безопасности использование агрегата.
2. Так как газовый котел — это источник повышенной опасности, требуется соблюдение мер предосторожности. Автоматика безопасности позволяет безопасно отапливать помещение.
3. Система автоматически контролирует параметры температуры в доме, и поддерживает комфортный температурный режим. Таким образом, отапливаемое таким устройством помещение никогда не будет холодным и чересчур жарким.

Помимо внешних характеристик система также производит внутренний мониторинг:

• количество теплоносителя;
• давление в системе;
• уровень топлива (в случае с жидким топливом).

Виды автоматизаций котлов

Автоматика для газовых котлов Арбат-11, Евросит, Каре, Комфорт, Хоневел

Правильно эксплуатировать котел помогут всевозможные датчики и электроника. Сами системы подразделяются на энергозависимые и энергонезависимые.

По названию можно понять принцип действия энергозависимого вида — она работает на электричестве. Большую часть нее составляют электронные приборы. В состав такой системы входят:

• термостаты;
• программатор;
• датчики пламени;
• датчики количества воды в системе;
• датчики продувки;
• датчики температуры теплоносителя.

Схема работы энергонезависимых автоматических систем основана на принципах, которые функционируют на законах физики. В основном, это свойства различных материалов при нагревании изменять свои физические свойства. Как правило, все механические элементы откликаются при изменениях параметров теплоносителя.

Принцип работы энергонезависимой системы

Автоматика обеспечивает должный уровень защиты при возникновении аварийных ситуаций:

• угасание пламени в горелках;
• исчезновение тяги внутри контура камеры сгорания;
• завышение температуры теплоносителя;
• уменьшение давления поступаемого топлива (давление природного газа).

Основными узлами системы управления котлом являются:

• ручка управления газовым редуктором;
• пьеза элемент для поджога горелки;
• система контроля пламени – при исчезновении огня, перекрывает подачу газа;
• винт регулировки расхода топлива;
• термостат для модуляции пламени в горелках;
• топливный фильтр;
• газовый клапан.

https://www.youtube.com/watch?v=whyv3CUO1mc

Мультиблоки для автоматизации

Многие фирмы специализируются на разработке и изготовление блоков для автоматики безопасности. В своем составе они имеют все необходимые узлы и элементы, которые позволяют управлять газовым котлом. Наиболее распространенными являются блоки Арбат, САБК автоматики.

Автоматика для газового котла «АРБАТ-5» с термодатчиком. Для котлов мощностью до 50 кВт.

Мультиблоки устанавливаются на многие бытовые газовые котлы. Они универсальны и позволяют контролировать процесс обогрева без больших капиталовложений. Конечно, их функционал ограничен в сравнении с электронными видами управления, но при простой системе обогрева это наилучший вариант.

Автоматика для газовых котлов САБК-Т

Энергозависимая система

Помимо вышеописанных функций по обеспечению безопасного и эффективного использования котла, электронная система обладает рядом функций, которые заметно упрощают ее эксплуатацию. Отметим некоторые возможности, которые доступны только ей:

• точное регулирование температуры в доме;
• позволяет задать суточный режим работы отопительной системы;
• дистанционное управление режимом котла;
• дистанционный мониторинг состояния аппарата и его узлов.

Недостатком ее является стоимость. К тому же требуется установка аппаратов, которые обеспечивают непрерывное питание системы. Так же электроника в ее составе крайне чувствительна к качеству электроэнергии.

Обслуживание

Любой механизм, будь он электронный или механический, требует ремонта и сезонного обслуживания. Если все это делать своими руками, велик риск безвозвратно испортить устройство, поэтому нужно это доверить профессиональным фирмам, которые специализируются на данных услугах. От качества работ будет зависеть ваша безопасность. Автоматика для газовых котлов отопления и сами котлы очень дорогостоящие изделия, соответственно, на их ремонте не стоит экономить.

uteplenievdome.ru

Смотрите также

• 
  Зонт котел
• 
  Поставка котлов
• 
  Котлы прямоточные
• 
  Украинские котлы
• 
  Котел альфа
• 
  Хальбский котел
• 
  Террария котел
• 
  Котел экотерм
• Котел тайфун
• 
  Котел хубе
• 
  Котел ренай