Объем и функции автоматизации парового котла большой мощности

В данной статье рассматривается, каким требованиям должна удовлетворять система автоматизации, а объем и функции автоматизации и управления соответствовать современным паровым котлам, не противореча- щим нормативным актам, принятым к использованию на территории Республики Казахстан (СНИП 11-35-76, ПБ 12-529-03, ПБ 10 -574-03 и правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов, Москва, ПИО ОБТ, 1997).
В. А. АСТРАХАНЦЕВ, магистрант кафедры «АиУ», З. М. ЯРМУХАМЕДОВА, канд. техн. наук, профессор КазНТУ им. К.И. Сатпаева, г. Алматы
Элементы автоматики в промышленности должны быть обя- зательно разрешены к использованию на территории Республи- ки Казахстан, необходимо также принять во внимание передо- вой опыт ведущих фирм, работающих в данной области, имея к тому же в виду, что паровой котел большой мощности отно- сится к ответственным и опасным технологическим объектам.
1 Требования к АСУ ТП парового котла большой мощности Система строится на основе контроллеров и имеет «маши- но-человеческий» интерфейс (SCADA-систему). Контроллер и связь с сигнальными модулями резервированы, сигнальные модули должны иметь аппаратную функцию горячей замены. Такое техническое решение принимается практически во всех проектах современных паровых котлоагрегатов большой мощности и позволяет реализовать следующие необходимые функции: а) сбор и обработку технологической информации, которую представляют в удобной форме для различных специалистов, т. е. в виде таблиц, графиков, мнемосхем; б) управление с рабочего места оператора технологическим процессом котлоагрегата и возможность иметь удобный интер- фейс для оператора и других специалистов; в) автоматическое управление и регулирование производ- ственным процессом; г) контроль аварийных и предаварийных ситуаций, архиви- рование события, предоставление отчетов и доступ к параме- трам соответствующим специалистам; д) аварийную защиту и блокировку котла; е) самодиагностику системы, резервирование основных узлов и горячей замены элементов системы, что повышает надеж- ность, живучесть системы и экстренного ремонта без останов- ки оборудования.
2 Объем автоматизации Объем автоматизации зависит от вида котлоагрегата, схемы котельной и определяется СНиП 11-35–76 (§ 15). Ниже перечислен необходимый минимальный объём авто- матизации котлоагрегата большой мощности.
2.1. Автоматический и ручной пуск/останов котла (продувка, розжиг, контроль предпусковых параметров, управление и кон- троль за пусковой арматурой и исполнительными механизмами).
2.2. Автоматический пуск/останов и работа на различ- ных режимах мощности угольной пылесистемы (для уголь- ных котлов).
2.3. Аварийные защиты котла: 1) Уровень в барабане котла. 2) Давление в барабане котла. 3) Разрежение в топке. 4) Давление воздуха на горелку. 5) Подача топлива. 2.4. Автоматически регулируемые параметры: 1) Уровень воды в барабане котла. 2) Производительность агрегата. 3) Разрежение в топке. 4) Соотношение топливо/воздух. 5) Температура перегретого пара. 6) Расход непрерывной продувки. 7) Уровень в баке орошения. 8) Уровень в деараторе. Каждая из перечисленных функций сама является сложной технической задачей, а в отдельных случаях – это предмет научных исследований в теории автоматического управления, современных технологий управления и т. д. Поставленную задачу автоматизации парового котла можно реализовать на основе программно-технических средств, произведённых раз- личными производителями средств автоматизации, таких как «Siemens», «Honeywell», «Emersоn» и других компаний. Также можно выполнить проект из элементов автоматики, совмещая устройства различных производителей. Но нужно отметить, что такую сложную и ответственную систему, как АСУ ТП котла большой мощности надежнее все же выполнить на основе одного производителя средств автоматизации. Например, компания «Siemens» – это дает возможность быть уверенным, что все программные и аппаратные компоненты системы не войдут в конфликт между собой на этапе пусконаладочных работ, приме- нить проверенные решения и получить техническую поддержку, а также гарантию производителя на отдельные элементы про- граммно-технических средств.
Литература 1. Техническое описание котлоагрегата. БКЗ-420-140-7с. Инструкция/АО АлЭС ТЭЦ-2 КЦ, Алматы: 2008 г. 2. СНиП 11-35-76, ПБ 12-529-03, ПБ 10-574-03. 3. Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов (Москва, ПИО ОБТ, 1997). 4. Клюев А.С., Глазов Б.В., Дубровский А.Х. «Проектирование систем автоматизации технологических процессов», Энергоатомиздат, Москва: 1991 г. 5. SIEMENS Каталог, ST. 2010, Алматы: 2010.
№ 4 (34), декабрь, 2011