Mục đích và mục tiêu
Các hệ thống tự động hóa lò hơi hiện đại có thể đảm bảo vận hành thiết bị không gặp sự cố và hiệu quả mà không cần sự can thiệp trực tiếp của người vận hành. Các chức năng của con người được giảm xuống để giám sát trực tuyến sức khỏe và các thông số của toàn bộ phức hợp thiết bị. Tự động hóa nhà nồi hơi giải quyết các nhiệm vụ sau:
- Tự động khởi động và dừng lò hơi.
- Điều chỉnh đầu ra nồi hơi (điều khiển tầng) theo cài đặt chính đã chỉ định.
- Điều khiển bơm tăng áp, điều khiển mức nước làm mát trong mạch làm việc và tiêu thụ.
- Dừng khẩn cấp và kích hoạt các thiết bị báo hiệu trong trường hợp giá trị hoạt động của hệ thống nằm ngoài giới hạn đã đặt.
Đối tượng tự động hóa
Thiết bị lò hơi là đối tượng điều chỉnh là một hệ thống động lực phức tạp với nhiều thông số đầu vào và đầu ra được kết nối với nhau. Việc tự động hoá các nhà lò hơi phức tạp do tỷ lệ các quá trình công nghệ trong các tổ máy hơi rất cao. Các giá trị được quy định chính bao gồm:
- tốc độ dòng chảy và áp suất của chất mang nhiệt (nước hoặc hơi nước);
- phóng điện trong hộp cứu hỏa;
- mức trong thùng cấp liệu;
- Trong những năm gần đây, các yêu cầu về môi trường ngày càng cao đã được đặt ra đối với chất lượng của hỗn hợp nhiên liệu đã chuẩn bị và hậu quả là đối với nhiệt độ và thành phần của các sản phẩm khí thải.
Tự động điều chỉnh nồi hơi phụ trợ hàng hải
Thông tin chung
Nếu nồi hơi ống lửa có dung tích lưu trữ cao ở một mức độ nào đó có thể điều khiển bằng tay, thì trong nồi hơi ống nước hiện đại, phản ứng với những sai lệch rất nhỏ trong các chế độ, việc điều chỉnh như vậy là rất khó và dẫn đến tổn thất nhiệt lớn.
Trong quá trình vận hành lò hơi, điều rất quan trọng là phải duy trì các giá trị danh định của các thông số chất lượng như áp suất hơi, mực nước trong lò hơi, áp suất và nhiệt độ nhiên liệu, tỷ lệ không khí dư, v.v ... trong hộp chữa cháy không khí. Việc thừa nước trong lò hơi sẽ làm giảm sản lượng hơi, dẫn đến tràn nước vào đường dẫn hơi, mất nước dẫn đến cháy đường ống, đứt các đường nối, xuất hiện các vết nứt, ... Việc sử dụng các thiết bị điều khiển tự động đối với nồi hơi phụ trợ, cùng với những ưu điểm chung của tự động hóa, loại bỏ những nhược điểm được liệt kê của điều khiển bằng tay ...
Các thông số chính sau đây của lò hơi phải tuân theo quy định: mực nước; áp suất hơi; tỷ lệ nhiên liệu không khí, tức là tỷ số giữa lượng nhiên liệu đốt cháy và không khí.
Điều chỉnh mực nước với bộ điều chỉnh tác động trực tiếp
Mạch điều khiển được hiển thị trong Hình. 114. Giá trị được kiểm soát là mức chất lỏng trong bể, giá trị này phụ thuộc vào hiệu ứng xáo trộn (dòng chất lỏng vào bể). Tác động được ghi lại bởi phần tử đo (phao) và được truyền qua cơ cấu chấp hành (cơ quan) đến cơ quan điều chỉnh (van). Cái sau sẽ che hoặc mở đường thoát nước. Một hệ thống điều khiển như vậy không yêu cầu một nguồn năng lượng bên ngoài để di chuyển cơ quan điều chỉnh (van). Các bộ điều chỉnh của một hệ thống như vậy được gọi là bộ điều chỉnh tác động trực tiếp hoặc tác động trực tiếp.
Bộ điều chỉnh tác động trực tiếp bị giảm độ nhạy. Chúng được sử dụng khi không yêu cầu độ chính xác đặc biệt.Cơ quan quản lý phải được đặt gần đối tượng điều chỉnh. Chúng chủ yếu được sử dụng trong hệ thống sưởi ấm.
Nếu nỗ lực của phần tử đo (cảm biến) là không đủ, thì để khuếch đại xung do cảm biến phát triển, một bộ phận khuếch đại hoặc bộ khuếch đại đặc biệt được đưa vào hệ thống điều khiển tự động, sử dụng nhiều loại năng lượng phụ khác nhau. Trong trường hợp này, bộ điều chỉnh sẽ được gọi là bộ điều chỉnh gián tiếp.
Điều chỉnh mực nước bằng bộ điều chỉnh gián tiếp
Sơ đồ hệ thống cung cấp điện tự động của lò hơi có bộ điều chỉnh mức nước nhiệt thủy lực được trình bày trong Hình. 115.
Điều khiển mức nhiệt thủy lực được thực hiện bằng hoạt động của phần tử đo (ống thổi) và phần tử điều chỉnh (van), cũng như phần tử cảm biến nhiệt thủy lực và công tắc của bơm dự trữ. Ống thổi là một hình trụ đàn hồi dao động điều hòa, có đáy mù. Với sự thay đổi áp suất trong bộ phận cảm ứng nhiệt thủy lực, đáy ống thổi, uốn cong sang bên này hay bên kia, thông qua hệ thống các phần tử trung gian tác động lên cơ quan điều hòa. Phần tử nhiệt thủy lực (cảm biến) bao gồm hai ống lồng vào nhau. Các đầu của ống bên ngoài được kết nối kín với ống bên trong để tạo ra một không gian hình khuyên giữa chúng và chứa đầy nước cất. Ống bên trong được kết nối với không gian hơi và nước của lò hơi, và ống bên ngoài được nối với khoang của ống thổi. Trục của phần tử cảm biến được đặt có độ nghiêng so với mực nước trong nồi hơi, do đó, với sự thay đổi nhỏ của mực nước trong nồi hơi, mức trong ống bên trong của cảm biến sẽ thay đổi đáng kể. Khi mực nước giảm, bên trong ống chứa đầy hơi nước, hơi nước tỏa ra nhiệt cho nước cất trong không gian hình khuyên, ở phần sau, nước bốc hơi, dẫn đến tăng áp suất và uốn cong đáy ống thổi. Tại thời điểm mực nước trong lò hơi tăng lên, hơi nước cất ngưng tụ, áp suất hấp thụ ống thổi lại thay đổi. Để tản nhiệt ra môi trường tốt hơn, ống bên ngoài của phần tử cảm biến (cảm biến) được làm gân.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống này như sau. Khi mực nước trong nồi hơi giảm, áp suất trên ống thổi của phần tử đo tăng lên và van điều khiển được đóng lại. Việc xả nước từ hệ thống cấp nước của lò hơi vào hộp ấm bị ngừng một phần hoặc hoàn toàn và lượng nước cấp cho lò hơi bằng bơm cấp điện tăng lên. Nếu mực nước trong nồi hơi giảm xuống bất chấp hoạt động của bơm cấp điện, bơm hơi dự phòng sẽ tự động được kích hoạt. Hoạt động của bơm cấp dữ liệu dự phòng được điều khiển bởi bộ điều chỉnh kích hoạt. Thiết bị của bộ điều chỉnh chuyển mạch được thể hiện trong Hình. 116. Dưới tác dụng của một áp suất nhất định lên ống thổi (Hình 116, a), van 12 mở ra và hơi từ lò hơi đi vào hộp ống chỉ của bơm cấp liệu. Để tăng độ nhạy của bộ điều chỉnh kích hoạt bơm, thay vì làm kín thân, một ống thổi thứ hai được gắn trong thân của nó. Do đó, diện tích hoạt động của ống thổi này và diện tích dòng chảy của van 12 bằng nhau, do đó, đáng kể không cần nỗ lực để di chuyển van. Bộ điều chỉnh được điều chỉnh bằng cách sử dụng một đai ốc thay đổi lực lò xo. Không khí trong quá trình điều chỉnh được loại bỏ qua phích cắm. Điều khiển bằng tay bộ điều chỉnh có thể được thực hiện bằng vít 7 và cần gạt góc 5. Để bảo vệ van điều khiển khỏi khả năng bị tắc nghẽn, một bộ lọc được bao gồm trong dây chuyền. Ngưng tụ tích tụ trong xi lanh hơi khi bơm piston hơi không hoạt động. Máy bơm được làm sạch bằng vòi 3 và 4 (xem Hình 115) được lắp đặt trong các khoang của xi lanh hơi của máy bơm.Tại thời điểm hoạt động đầu tiên của bộ điều chỉnh, áp suất hơi trên máy bơm sẽ không đủ cho hoạt động của nó, nhưng áp suất trong khoang xi lanh sẽ cung cấp lực nâng van 16 (xem Hình 116, b) và nước ngưng tụ qua lỗ 15 sẽ ra khỏi xi lanh vào khí quyển. Khi máy bơm dự phòng hoạt động, màng cao su 13 sẽ uốn cong dưới áp lực nước và tác động lên van thông qua thanh 14 sẽ làm ngừng quá trình xả xi lanh. Bộ điều chỉnh mực nước gián tiếp được coi là hoàn hảo đáng kể, cung cấp đủ độ chính xác kiểm soát. Độ tin cậy cao hơn của quy định được cung cấp bởi các cơ quan quản lý của TsNII im. acad. A. I. Krylova.
Bộ điều chỉnh cung cấp điện thủy lực của Viện Nghiên cứu Trung ương được đặt theo tên của viện sĩ Krylov
Sơ đồ của bộ điều chỉnh cung cấp điện của im TsNII. acad. Krylov được hiển thị trong Hình. 117. Cảm biến của phần tử đo (bình ngưng tụ) 1 được kết nối bằng đường ống với không gian nước và hơi của nồi hơi và với các khoang dưới và trên của phần tử đo 2. Môi chất làm việc đã sử dụng (nước cấp) trong bộ điều chỉnh được làm sạch bằng bộ lọc. Khi bộ điều chỉnh được bật, một lực tương đương với trọng lượng của cột chất lỏng, hướng từ dưới lên trên và được cân bằng bởi các trọng lượng 9 và 10 tác dụng lên màng. Lần lượt, thông qua một hệ thống đòn bẩy, nó sẽ điều khiển bộ khuếch đại và hoạt động của máy bơm cấp dẫn động bằng điện, đồng thời bật mạch báo động và bảo vệ vào thời điểm thích hợp.
Thân gia cường của kiểu máy bay phản lực được kết nối bằng hệ thống cấp liệu nồi hơi với các khoang của động cơ servo piston. Để tăng tốc độ của nước, và do đó, để tăng động năng của nó, có một vòi phun trong vỏ bộ khuếch đại. Trong trường hợp ống xoay xoay, nước chảy qua vòi phun vào khoang trên hoặc dưới của động cơ servo, làm chuyển động pít-tông. Piston thông qua một hệ thống đòn bẩy thay đổi kích thước của vùng dòng chảy của van điều khiển cấp liệu.
Phản hồi cứng khôi phục sự cân bằng của bộ khuếch đại, tức là nó đặt ống xoay của bộ khuếch đại đến vị trí chính giữa gần nhất, trong đó nước hoạt động được xả qua lỗ trên vỏ bộ khuếch đại vào một hộp ấm. Van điều khiển nguồn cung cấp 5 được giữ bởi động cơ servo ở vị trí mà mức vận hành trong lò hơi được duy trì.
Van điều khiển có thể được đóng mở bằng tay với tay gạt 13. Ngoài bộ điều chỉnh mực nước thủy lực gián tiếp đã thảo luận ở trên, các nồi hơi phụ có thể được trang bị bộ điều chỉnh công suất khí nén và cơ điện. Bộ điều chỉnh cơ điện được sử dụng rộng rãi nhất.
Bộ điều chỉnh điện cơ điện
Sơ đồ của bộ điều chỉnh công suất điện có phần tử đo màng được thể hiện trong Hình. 118. Với sự thay đổi mực nước trong nồi hơi, bộ phận cảm ứng nhiệt thủy lực tác động một áp suất xung khác lên màng (không được hiển thị trong hình). Lực của màng ngăn truyền qua kim 4 đến đòn bẩy 7, ở mực nước bình thường, được cân bằng bởi lò xo hồi vị 6.
Trong trường hợp này, máy bơm cấp điện hoạt động bình thường. Khi mực nước trong nồi hơi giảm, áp suất thủy tĩnh trên màng tăng, kim quay cần, tiếp điểm giữa 2 đóng với tiếp điểm 3 và thông qua rơ le điện tương ứng làm tăng hiệu suất của bơm điện.
Khi mực nước tăng lên, tiếp điểm giữa đóng với tiếp điểm 1 và rơ le điện làm giảm hiệu suất của máy bơm điện, và nếu cần, hãy tắt máy bơm điện. Việc ép lò xo hồi tiếp được điều chỉnh bằng cách quay con lăn lệch tâm 5, con lăn này được kết nối với động cơ điện đảo chiều (động cơ servo) bằng bộ giảm tốc.Tùy thuộc vào việc tiếp điểm 2 đóng, chuyển động quay của động cơ servo sẽ làm quay con lăn lệch tâm 5 theo cách mà lò xo phản hồi sẽ tạo điều kiện đưa tiếp điểm 2 trở lại vị trí giữa thông qua đòn bẩy 7. Bộ điều tiết loại này mang lại độ chính xác rất cao trong việc điều chỉnh mực nước trong lò hơi.
Kiểm soát áp suất hơi
Trong các nồi hơi phụ, áp suất hơi được điều chỉnh bằng cách thay đổi lượng nhiên liệu đốt và lượng không khí cung cấp, tức là bằng cách điều chỉnh quá trình cháy.
Theo thiết kế, bộ điều khiển quá trình đốt cháy được chia thành cơ khí, thủy lực, khí nén và điện. Bộ điều chỉnh cơ khí có một số lượng lớn các bộ truyền cơ khí, không đủ độ nhạy và không được sử dụng trong việc lắp đặt nồi hơi tàu thủy. Bộ điều chỉnh khí nén ít được sử dụng do tốn nhiều công sức điều chỉnh do số lượng lớn các cơ quan điều chỉnh. Nguyên tắc duy trì áp suất không đổi bằng điều khiển đốt thủy lực được trình bày trong sơ đồ trên Hình. 119.
Khi áp suất hơi trong đường ống dẫn tăng nhẹ, ống thổi của phần tử đo bị uốn cong, kim 6 tác động lên cần hai tay và ống xoay của bộ khuếch đại phản lực được dịch chuyển về phía trục của vòi tiếp nhận bên trái. Trong khoang dưới của động cơ servo, áp suất tăng lên, di chuyển piston 10 lên vị trí phía trên và thông qua hệ thống đòn bẩy, đóng van 1.
Đồng thời, sử dụng đòn bẩy 9, việc cung cấp không khí được giảm bớt bởi thanh ghi không khí (thanh ghi không khí không được hiển thị trong Hình 119). Khi áp suất hơi trong lò hơi giảm nhẹ, quá trình ngược lại xảy ra. Trong trường hợp bộ điều chỉnh bị hỏng, quá trình đốt cháy có thể được điều khiển bằng tay bằng núm số 8. Trong trường hợp này, động cơ servo và bộ khuếch đại bị ngắt kết nối. Sơ đồ điều chỉnh chế độ đốt như vậy, so với bảo dưỡng thông thường, cho phép bạn tiết kiệm nhiên liệu đáng kể, vì lượng nhiên liệu đốt cháy tương ứng với lượng không khí đi vào lò.
Các thiết bị điều khiển dùng trong hệ thống điều khiển tự động
Nhiệt kế thủy ngân, có thể đo nhiệt độ từ 0 đến + 500 ° C, có độ bền cơ học thấp và số đọc của chúng thường trễ hơn so với sự thay đổi nhiệt độ thực tế; chúng hiếm khi được sử dụng trong các hệ thống điều khiển tự động.
Nhiệt kế đo chất lỏng hoặc khí được hiển thị trong hình. 120 không có những nhược điểm này. Bong bóng nhiệt 1 của nhiệt kế chất lỏng (Hình 120, a) chứa đầy chất lỏng dễ bay hơi (axeton, clometyl hoặc khí trơ) và giao tiếp với áp kế thông thường 3 với sự trợ giúp của ống mao dẫn 2, thang chia độ trong đó được chia độ bằng ° C.
Đồng hồ áp suất được lắp trên bảng điều khiển và bóng đèn được đặt trong môi trường có nhiệt độ thay đổi. Khi nhiệt độ của môi chất tăng lên, áp suất trong xi lanh tăng lên và mũi tên quay qua một góc nhất định cho biết nhiệt độ thực.
Nhiệt độ trong lò và khí lò thường được đo bằng nhiệt kế nhiệt điện (cặp nhiệt điện), được trình bày trong Hình. 120, b.
Một cặp nhiệt điện gồm hai dây dẫn làm bằng các vật liệu khác nhau, được đặt trong một hộp thép chứa đầy vật liệu cách điện. Các đầu của dây được hàn. Khi nhiệt độ của môi trường thay đổi trong các dây dẫn khác nhau, dòng điện vi mô phát sinh, dẫn đến sự thay đổi vị trí của mũi tên của điện kế 3 nối với các đầu tự do của dây dẫn. Thang đo điện kế được chia độ bằng ° C.
Việc phát tín hiệu và bảo vệ hệ thống tự động điều chỉnh hoạt động của nồi hơi phụ được thực hiện bằng rơle tác dụng và các thiết bị khác.
Một rơ le nhiệt được kết nối thông qua các thiết bị điện với thân điều chỉnh và các thiết bị báo động bằng âm thanh và ánh sáng được thể hiện trong Hình. 121, a. Bộ điều nhiệt là một cảm biến cho nhiệt độ giới hạn của nước hoặc hơi nước trong nồi hơi. Bên trong ống đồng thau 3, người ta lắp hai lò xo invar phẳng (hợp kim sắt-niken) 5 lò xo với các tiếp điểm 4. Người ta đặt một khe hở nhất định. Thân bộ điều nhiệt được vặn vào khớp nối được lắp trên đối tượng được điều khiển. Do Invar có hệ số giãn nở tuyến tính thấp hơn đáng kể, khi nhiệt độ của môi chất tăng lên, lò xo sẽ không giãn cho đến khi chọn khe hở giữa nó và vai của trục 6. Xung lực sẽ được truyền vào mạch điện.
Trong hệ thống điều khiển tự động của nồi hơi, một rơ le ảnh được sử dụng như một cảm biến đốt cháy. Rơ le ảnh được hiển thị trong Hình. 121, b.
Nguyên tắc hoạt động của tế bào quang điện là thay đổi điện trở của tế bào quang điện 14 khi mức độ chiếu sáng của nó thay đổi. Kính 16, được lắp vào vỏ tiếp điện từ mặt bên của hộp cứu hỏa, là một phương tiện bảo vệ điện trở quang. Thân của rơ le quang điện 12 được gắn vào mặt trước của nồi hơi bằng ống bọc 15. Một sợi cáp được nối với điện trở quang bán dẫn 14 từ mạng điện qua một đệm làm kín 17 và một bảng cách điện 13.
Mạch của hệ thống đánh lửa nhiên liệu bị đứt khi quang thông của ngọn lửa cháy làm giảm điện trở của chất bán dẫn. Khi ngọn lửa bùng phát, điện trở của dây dẫn tăng mạnh, mạch bảo vệ được bật (các van điện từ trên hệ thống cung cấp và nhiên liệu của lò hơi được đóng lại) và mạch báo động được bật.
Trong hệ thống điều khiển điện cho nồi hơi phụ hàng hải, rơ le điện từ được sử dụng phổ biến nhất.
Rơ le điện từ được hiển thị trong hình. 121, v. Trong trường hợp cho dòng điện chạy qua cuộn dây 8, lõi 10 hút phần ứng 9 và đóng tiếp điểm 11. Trong trường hợp này, đối tượng điều khiển sẽ bật. Khi cuộn dây bị ngắt điện, lò xo hồi tiếp 7 sẽ mở tiếp điểm, tức là tác động lên đối tượng được điều khiển. Một rơ le như vậy có các tiếp điểm thường mở, tức là địa chỉ liên lạc được mở khi không có dòng điện.
Các bài báo tương tự
- Phụ kiện lò hơi phụ trợ hàng hải
- Nồi hơi thu hồi nhiệt kết hợp
- Nồi hơi phục hồi hàng hải, mục đích, thiết bị
- Hệ thống Shukhov nồi hơi kết hợp thẳng đứng
- Nồi hơi mạch kép phụ trợ
- Nồi hơi ống nước phụ trợ
- Nồi hơi ống lửa phụ trợ
- Phân loại nồi hơi phụ trợ hàng hải
- Các chỉ số chính đặc trưng cho lò hơi
- Mục đích của nhà máy lò hơi phụ và sơ đồ của nó
Đánh giá 0,00 (0 Bình chọn)
Mức độ tự động hóa
Mức độ tự động hóa được đặt ra khi thiết kế phòng lò hơi hoặc khi đại tu / thay thế thiết bị. Nó có thể bao gồm từ điều khiển thủ công dựa trên kết quả đo của thiết bị đến điều khiển hoàn toàn tự động dựa trên các thuật toán phụ thuộc vào thời tiết. Mức độ tự động hóa chủ yếu được xác định bởi mục đích, công suất và các tính năng chức năng của hoạt động thiết bị.
Tự động hóa hiện đại vận hành nhà lò hơi ngụ ý một cách tiếp cận tích hợp - các hệ thống con điều khiển và điều tiết của các quy trình công nghệ riêng lẻ được kết hợp thành một mạng duy nhất với sự điều khiển của nhóm chức năng.
4.1. Nguyên tắc cơ bản của tự động hóa lò hơi
Việc vận hành nhà nồi hơi đáng tin cậy, tiết kiệm và an toàn với số lượng nhân viên bảo dưỡng tối thiểu chỉ có thể được thực hiện khi có điều khiển nhiệt, điều chỉnh tự động và điều khiển các quá trình công nghệ, báo hiệu và bảo vệ thiết bị [8].
Các quyết định chính về tự động hóa các nhà lò hơi được thực hiện trong quá trình phát triển các sơ đồ tự động hóa (sơ đồ chức năng). Các sơ đồ tự động hóa được phát triển sau khi thiết kế các sơ đồ kỹ thuật nhiệt và ra quyết định lựa chọn thiết bị chính và phụ của phòng nồi hơi, cơ khí hóa và thông tin liên lạc kỹ thuật nhiệt. Thiết bị chính bao gồm lò hơi, bộ hút khói và quạt, thiết bị phụ bao gồm bộ phận bơm và khử khí, nhà máy xử lý nước hóa chất, bộ gia nhiệt, trạm bơm ngưng tụ, trạm phân phối khí đốt, dầu đốt (than) nhà kho và một nguồn cung cấp nhiên liệu.
Phạm vi tự động hóa được thực hiện theo SNiP II-35-76 (mục 15 - "Tự động hóa") và các yêu cầu của nhà sản xuất thiết bị cơ nhiệt.
Mức độ tự động hóa của nhà lò hơi phụ thuộc vào các yếu tố kỹ thuật chính sau:
- loại nồi hơi (hơi nước, nước nóng, kết hợp - hơi nước và nước);
- thiết kế của nồi hơi và thiết bị của nó (trống, dòng chảy trực tiếp, áp suất mặt cắt bằng gang, v.v.), kiểu gió lùa, v.v.; loại nhiên liệu (rắn, lỏng, khí, kết hợp - khí-dầu, nghiền thành bột) và loại thiết bị đốt nhiên liệu (TSU);
- bản chất của chất tải nhiệt (công nghiệp, sưởi ấm, riêng lẻ, v.v.);
- số lượng nồi hơi trong phòng nồi hơi.
Khi lập sơ đồ tự động hóa, các hệ thống phụ chính của điều khiển tự động, bảo vệ công nghệ, điều khiển từ xa, điều khiển kỹ thuật nhiệt, khóa công nghệ và tín hiệu được cung cấp.
Cấu trúc chung
Tự động hóa nhà lò hơi dựa trên sơ đồ điều khiển hai cấp. Mức (trường) thấp hơn bao gồm các thiết bị tự động hóa cục bộ dựa trên bộ vi điều khiển có thể lập trình thực hiện bảo vệ và ngăn chặn kỹ thuật, điều chỉnh và thay đổi các tham số, bộ chuyển đổi sơ cấp của các đại lượng vật lý. Điều này cũng bao gồm thiết bị để chuyển đổi, mã hóa và truyền dữ liệu thông tin.
Mức trên có thể được trình bày dưới dạng thiết bị đầu cuối đồ họa được tích hợp trong tủ điều khiển hoặc máy trạm của người vận hành tự động dựa trên máy tính cá nhân. Tất cả thông tin từ bộ vi điều khiển cấp thấp và cảm biến hệ thống được hiển thị ở đây, đồng thời các lệnh vận hành, điều chỉnh và cài đặt được nhập vào. Ngoài công tác điều độ quy trình còn giải quyết các công việc tối ưu hóa chế độ, chẩn đoán tình trạng kỹ thuật, phân tích các chỉ tiêu kinh tế, lưu trữ, lưu trữ số liệu. Nếu cần, thông tin được chuyển đến hệ thống quản lý doanh nghiệp chung (MRP / ERP) hoặc giải quyết.
Tính năng đặc biệt
Bảo vệ công nghệ. Hệ thống nhập, xuất tự động của bảo vệ đảm bảo khả năng hoạt động bình thường của thiết bị công nghệ ở mọi chế độ vận hành, kể cả chế độ khởi động, không có sự can thiệp của người vào vận hành bảo vệ. Phần giao diện của hệ thống con các biện pháp bảo vệ và khóa liên động công nghệ được tạo ở dạng thuận tiện cho việc hiểu thuật toán và cho phép bạn hiểu nhanh chóng và hiệu quả các lý do cho hành động bảo vệ hoặc chặn.
Các biện pháp bảo vệ công nghệ bao gồm:
- kích hoạt / hủy kích hoạt thủ công tự động và được ủy quyền,
- điều chỉnh có thẩm quyền của các cài đặt bảo vệ
- kiểm soát hành động và đăng ký nguyên nhân gốc rễ của kích hoạt
- hình thành các giao thức của các tình huống khẩn cấp, đăng ký thay đổi các thông số tương tự và rời rạc trước và sau khi tai nạn xảy ra.
Hệ thống con tự động để kiểm soát đầu đốt lò hơi (SAUG). Một tính năng của hệ thống con là tích hợp sâu với PTK KRUG-2000... SAUG cho phép bạn tự động kiểm tra độ kín của các phụ kiện khí đốt và đầu đốt đánh lửa, cũng như thực hiện các yêu cầu của văn bản quy định về vận hành an toàn thiết bị khí đốt của các đơn vị lò hơi. Để biết thêm chi tiết về hệ thống con, hãy xem trang Hệ thống phụ kiểm soát đánh lửa đầu đốt đơn vị nồi hơi (SAUG).
Điều tiết tự động. Bộ điều khiển tự động cung cấp các giải pháp hệ thống hiện đại đảm bảo hoạt động ổn định trong phạm vi tải trọng cho phép, chẳng hạn như:
- thực hiện mạch điều khiển nhiều vòng và mạch điều khiển có tín hiệu hiệu chỉnh
- thuật toán chuyển từ loại nhiên liệu này sang loại nhiên liệu khác
- khả năng thay đổi các thông số điều chỉnh và cơ cấu chấp hành
- hiệu chỉnh tham chiếu đến bộ điều chỉnh không khí đốt phù hợp với hàm lượng oxy, mức tiêu thụ và loại nhiên liệu đốt
- mạch điều khiển logic và khóa liên động công nghệ, đảm bảo an toàn cho bộ điều chỉnh ở chế độ bình thường và quá độ
- nhiều loại cân bằng
- báo hiệu lỗi
- xử lý các thông số không hợp lệ
- chế độ theo dõi, v.v.
Kiểm soát các cơ chế điều hành (MI). Điều khiển MI được thực hiện có tính đến mức độ ưu tiên của các tín hiệu đến. Các tín hiệu bảo vệ quá trình có mức ưu tiên cao nhất. Ưu tiên tiếp theo là các lệnh của nhiệm vụ logic (các khóa liên động của hoạt động bình thường). Sau đó - các lệnh điều khiển của người vận hành. Điều khiển MI từ xa được thực hiện từ các khung video mà trên đó thiết bị tương ứng được hiển thị, sử dụng bảng điều khiển ảo, bộ điều khiển kiểu "chuột" hoặc bàn phím chức năng. Các chức năng kiểm soát nhóm của IM được cung cấp.
Tự động hóa thiết bị nồi hơi
Thị trường hiện đại được đại diện rộng rãi bởi cả các thiết bị và thiết bị riêng lẻ, và các bộ tự động trong nước và nhập khẩu cho nồi hơi và nước nóng. Các công cụ tự động hóa bao gồm:
- thiết bị điều khiển đánh lửa và sự hiện diện của ngọn lửa, khởi động và điều khiển quá trình đốt cháy nhiên liệu trong buồng đốt của bộ nồi hơi;
- cảm biến chuyên dụng (đồng hồ đo mớn nước, cảm biến nhiệt độ và áp suất, thiết bị phân tích khí, v.v.);
- thiết bị truyền động (van điện từ, rơ le, bộ truyền động servo, bộ biến tần);
- bảng điều khiển nồi hơi và thiết bị nồi hơi nói chung (bàn điều khiển, sơ đồ bắt chước cảm biến);
- tủ chuyển mạch, thông tin liên lạc và đường cấp điện.
Khi lựa chọn phương tiện kỹ thuật điều khiển và giám sát, cần chú ý nhất đến tính năng tự động hóa an toàn, loại trừ trường hợp xảy ra các tình huống bất thường và khẩn cấp.
Nguyên lý hoạt động của tự động hóa lò hơi
Nguyên tắc hoạt động của tự động hóa lò hơi gas rất đơn giản. Điều đáng xem xét là các nhà sản xuất nước ngoài và Nga đều sử dụng nguyên tắc hoạt động giống nhau trong các sản phẩm của họ, mặc dù các thiết bị có thể khác nhau về cấu trúc. Tự động hóa lò hơi đơn giản và đáng tin cậy nhất được coi là van gas tự động của các nhà sản xuất Ý.
Vì vậy, nguyên lý hoạt động của tự động hóa lò hơi như sau:
- Tất cả các yếu tố cấu trúc được đặt trong một nhà ở, nơi mà các đường ống dẫn khí được kết nối với nhau. Ngoài ra, một ống mao dẫn từ cảm biến lực đẩy và nhiệt độ (cặp nhiệt điện), đường cấp khí cho bộ đánh lửa và cáp từ phần tử áp điện được kết nối với thiết bị.
- Bên trong có một van điện từ đóng ngắt, trạng thái bình thường là "đóng", cũng như một bộ điều chỉnh áp suất khí và một van nạp lò xo. Bất kỳ nồi hơi gas tự động nào được trang bị van gas kết hợp đều được khởi động bằng tay.Ban đầu, đường dẫn nhiên liệu được đóng lại bởi một van điện từ. Trong khi giữ máy giặt, chúng tôi nhấn nút của thiết bị áp điện và đánh lửa, làm nóng phần tử cảm nhiệt trong 30 giây. Nó tạo ra một điện áp giữ cho van điện từ mở, sau đó máy giặt điều chỉnh có thể được giải phóng.
- Sau đó, chúng tôi chuyển vòng đệm đến bộ phận cần thiết và do đó mở ra khả năng tiếp cận nhiên liệu đến đầu đốt, được đánh lửa độc lập với bộ đánh lửa. Kể từ khi tự động hóa nồi hơi khí được thiết kế để duy trì nhiệt độ cài đặt của chất làm mát, sự can thiệp của con người không còn cần thiết. Ở đây có nguyên lý như sau: môi chất trong hệ thống mao dẫn nở ra khi bị nung nóng và tác dụng lên van lò xo, đóng lại khi đạt nhiệt độ cao.
- Đầu đốt được dập tắt cho đến khi cặp nhiệt điện nguội đi và nguồn cung cấp khí đốt được nối lại.
Nguyên tắc hoạt động của tự động hóa lò hơi gas rất đơn giản. Điều đáng xem xét là các nhà sản xuất nước ngoài và Nga đều sử dụng nguyên tắc hoạt động giống nhau trong các sản phẩm của họ, mặc dù các thiết bị có thể khác nhau về cấu trúc. Tự động hóa lò hơi đơn giản và đáng tin cậy nhất được coi là van gas tự động của các nhà sản xuất Ý.
Hệ thống con và chức năng
Bất kỳ sơ đồ tự động hóa phòng nồi hơi nào cũng bao gồm các hệ thống con điều khiển, quy định và bảo vệ. Việc điều chỉnh được thực hiện bằng cách duy trì chế độ đốt tối ưu bằng cách thiết lập chân không trong lò, tốc độ dòng khí sơ cấp và các thông số của chất làm mát (nhiệt độ, áp suất, tốc độ dòng chảy). Hệ thống con điều khiển xuất dữ liệu thực tế về hoạt động của thiết bị sang giao diện người-máy. Các thiết bị bảo vệ đảm bảo ngăn ngừa các tình huống khẩn cấp trong trường hợp vi phạm các điều kiện vận hành bình thường, cung cấp ánh sáng, tín hiệu âm thanh hoặc tắt các đơn vị nồi hơi với việc xác định nguyên nhân (trên màn hình đồ họa, sơ đồ ghi nhớ, bảng) .
Các giao thức giao tiếp
Tự động hóa các nhà máy lò hơi dựa trên vi điều khiển giảm thiểu việc sử dụng rơ le đóng cắt và điều khiển đường dây điện trong mạch chức năng. Mạng công nghiệp với giao diện cụ thể và giao thức truyền dữ liệu được sử dụng để giao tiếp cấp trên và cấp dưới của hệ thống điều khiển tự động, truyền thông tin giữa các cảm biến và bộ điều khiển, đồng thời truyền lệnh đến các thiết bị điều hành. Các tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi nhất là Modbus và Profibus. Chúng tương thích với phần lớn các thiết bị được sử dụng để tự động hóa các cơ sở cung cấp nhiệt. Chúng được phân biệt bởi các chỉ số cao về độ tin cậy của việc truyền tải thông tin, nguyên lý hoạt động đơn giản và dễ hiểu.
3.2.1. Sơ đồ nhiệt của các phòng nồi hơi có nồi hơi nước nóng và các khái niệm cơ bản về tính toán của chúng
Để giảm tiêu thụ nước cấp trong quá trình xả đáy liên tục, bay hơi hai giai đoạn được sử dụng.
Nước từ đường trở lại của mạng sưởi ấm đi đến các máy bơm mạng.
Để cân bằng chế độ chuẩn bị nước nóng, cũng như hạn chế và cân bằng áp suất trong hệ thống cấp nước nóng và lạnh trong các phòng lò hơi, người ta dự kiến lắp đặt các bể chứa. Nước được cung cấp cho họ bằng máy bơm bù từ bể chứa, bù đắp cho những tổn thất trong mạng lưới.
Tường lửa phía sau ở phần trên của hộp lửa thưa thớt và tạo thành cái gọi là vỏ sò. Trong trường hợp này, các giá trị của thông lượng có liên quan đến 0,5: 0,7: 1: 2. Chúng được sử dụng làm van đóng ngắt cho đường kính đoạn lên đến mm.
Thay vì màng tiết lưu được thể hiện trong sơ đồ, nên thực hiện chuyển đổi đường ống sang đường kính nhỏ hơn. Mạng lưới đun nước nóng có hai loại: đóng và mở.
Sơ đồ nhiệt có thể là cơ bản, chi tiết và làm việc hoặc cài đặt. Tùy thuộc vào loại chất mang nhiệt, các phòng lò hơi được chia thành đun nước nóng, hơi nước và đun nước bằng hơi nước.Các ống sàng của lò nằm trong vùng có nhiệt độ cao, do đó, cần phải loại bỏ nhiệt mạnh mẽ bằng cách sử dụng nước luân chuyển trong các ống này. Chất lượng của nước chuẩn bị để bổ sung cho hệ thống đun nóng hở phải cao hơn đáng kể so với chất lượng nước để bổ sung cho hệ thống kín, vì các yêu cầu tương tự cũng được áp dụng đối với việc cấp nước nóng cũng như nước máy uống. Máy bơm tuần hoàn mạng được lắp đặt trên đường hồi lưu đảm bảo dòng nước cấp đến lò hơi và sau đó đến hệ thống cấp nhiệt.
Sơ đồ nhà máy lò hơi
Sơ đồ nhà lò hơi đốt nóng bao gồm hai mạch: 1 để tạo hơi và 2 để tạo nước nóng. Việc xây dựng nhà nồi hơi với nồi hơi và nước nóng chỉ khả thi về mặt kinh tế nếu tổng công suất cấp nhiệt của nhà nồi hơi lớn hơn 50 MW. Khả năng sống sót của phòng nồi hơi có thể được tăng lên đáng kể nếu việc kiểm soát được phân chia. Tuy nhiên, một phần tro ở dạng lỏng và xỉ nhão, cùng với các hạt nhiên liệu chưa cháy hết, khói lò được thu giữ và loại bỏ khỏi buồng đốt. Lượng nước hỗn hợp được điều chỉnh bởi van 5, tùy thuộc vào độ lớn của chất tải nhiệt.
Sơ đồ nhiệt của nhà lò hơi đun nước nóng có thể được chia theo công nghệ thành hai loại và một số phân loài. Một thiết bị khử mùi được cung cấp để chuẩn bị nước cấp cho lò hơi và nước cấp cho mạng lưới sưởi ấm. Chân không trong thiết bị khử mùi được duy trì bằng cách hút hỗn hợp hơi-không khí từ cột thiết bị khử mùi bằng cách sử dụng vòi phun tia nước. Tiền xử lý nước được gọi là xử lý nước, và nước đã qua xử lý thích hợp để cung cấp năng lượng cho lò hơi được gọi là nước dinh dưỡng. Bộ điều khiển PID duy trì nhiệt độ nước không đổi ở đầu ra của máy nước nóng tốc độ cao bằng cách thay đổi nhiệt độ nước đun một cách mượt mà. ✅ Phòng nồi hơi trong một ngôi nhà riêng rộng 180 mét vuông. Và một sàn nước ấm.
Tiết kiệm năng lượng và hiệu ứng xã hội của tự động hóa
Tự động hóa các nhà lò hơi loại bỏ hoàn toàn khả năng xảy ra tai nạn với việc phá hủy các cấu trúc vốn, cái chết của nhân viên phục vụ. ACS có thể đảm bảo hoạt động bình thường của thiết bị suốt ngày đêm, giảm thiểu ảnh hưởng của yếu tố con người.
Trong bối cảnh giá tài nguyên nhiên liệu tăng liên tục, hiệu quả tiết kiệm năng lượng của tự động hóa có tầm quan trọng không nhỏ. Tiết kiệm khí đốt tự nhiên, đạt tới 25% trong mùa sưởi ấm, được đảm bảo bởi:
- tỷ lệ tối ưu "khí / không khí" trong hỗn hợp nhiên liệu ở tất cả các chế độ vận hành của phòng nồi hơi, hiệu chỉnh mức hàm lượng oxy trong sản phẩm cháy;
- khả năng tùy chỉnh không chỉ nồi hơi, mà còn cả đầu đốt khí;
- không chỉ điều chỉnh nhiệt độ và áp suất của chất làm mát ở đầu vào và đầu ra của nồi hơi mà còn phải tính đến các thông số môi trường (công nghệ phụ thuộc vào thời tiết).
Ngoài ra, tự động hóa cho phép bạn triển khai một thuật toán tiết kiệm năng lượng để sưởi ấm các cơ sở không có dân cư hoặc các tòa nhà không được sử dụng vào cuối tuần và ngày lễ.
Sơ đồ nhà máy lò hơi
Hỗn hợp hơi nước được lấy ra khỏi đầu khử mùi đi qua bộ trao đổi nhiệt - bộ làm mát hơi.
Thiết bị khử khí chân không thường được lắp đặt trong các phòng nồi hơi có nồi đun nước nóng. Vẽ sơ đồ cung cấp nhiệt. Từ bộ khử khí của nước cấp, máy bơm cấp nước cấp nước cho các nồi hơi và để bơm vào PRC.
Nếu cáu cặn hình thành trên thành trong của các ống vách, điều này gây khó khăn cho việc truyền nhiệt từ các sản phẩm đốt của sợi đốt sang nước hoặc hơi nước và có thể dẫn đến kim loại quá nóng và vỡ ống dưới tác động của áp suất bên trong. Do lượng nước tiêu thụ trong hệ thống hở không đồng đều về thời gian, nên để điều chỉnh lịch trình phụ tải cấp nước nóng hàng ngày và giảm công suất ước tính của nồi hơi và thiết bị xử lý nước, cần phải lắp đặt các bể chứa nước nóng khử mùi.Tuần hoàn là cần thiết để làm nóng nước ở đầu vào của nồi hơi thép đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ điểm sương, giá trị của nhiệt độ này phụ thuộc vào loại nhiên liệu, cũng như để duy trì lưu lượng nước không đổi qua nồi hơi.
Với việc xả đáy định kỳ, nước có chứa một lượng bùn đáng kể được đưa đến thiết bị tạo bọt xả đáy định kỳ, từ đó hơi sinh ra được thải vào khí quyển, và phần còn lại của nước cùng với bùn được thải vào cống. Khi tính toán biểu đồ nhiệt của nhà lò hơi đun nước, khi không có sự biến đổi pha của môi trường nước nóng và lạnh, phương trình cân bằng nhiệt ở dạng tổng quát có thể được viết như sau, 3. Điều kiện như vậy đôi khi quy định nhu cầu sử dụng sự gia tăng số lượng máy bơm trong các mạch nhiệt của nhà lò hơi - máy bơm mạng mùa đông và mùa hè, bơm, tuần hoàn và bổ sung cả mùa đông và mùa hè.
Các nguồn năng lượng tái tạo thay thế như mặt trời, gió, nước, nước mưa và sinh khối chỉ chiếm một phần nhỏ trong tổng tiêu thụ năng lượng, mặc dù thực tế là nó đang phát triển nhanh chóng. Điều này giảm thiểu lông. Nếu giảm áp suất của nước xuống 0,03 MPa, thì ở áp suất này, nước sẽ sôi ở nhiệt độ 68,7 ° C. Trong đó, hơi nước tỏa nhiệt cho nước cấp, ngưng tụ và nước ngưng được đổ vào dòng chảy chung của nước cấp.
Cân nhắc chung về thiết kế
Các mạch gia nhiệt trong đó lưu lượng nước qua lò hơi thay đổi. Hơn nữa, nước mạng được làm nóng chảy qua các đường ống dẫn đến người tiêu dùng. Nhìn chung, nhà máy sản xuất lò hơi là sự kết hợp của lò hơi, lò hơi và các thiết bị, bao gồm các thiết bị sau.
Nếu ngôi nhà của lò hơi làm nóng bằng hơi nước phục vụ mạng lưới nước hở, thì mạch nhiệt cung cấp cho việc lắp đặt hai thiết bị khử khí - cho nước cấp và nước bổ sung. Máy bơm tuần hoàn mạng được lắp đặt trên đường hồi lưu đảm bảo dòng nước cấp đến lò hơi và sau đó đến hệ thống cấp nhiệt. Ngày thêm:; lượt xem:;. Sơ đồ bố trí phòng nồi hơi với các nồi hơi cấp hơi và nước nóng 1 - nồi hơi; 2 - ROU, 3 - van điều khiển, 4 - bộ trao đổi nhiệt hơi nước, 5 - ống thoát nước ngưng, 6 - bơm chính, 7 - bộ lọc, 8 - bộ điều chỉnh bổ sung, 9 - bộ khử khí, 10 - bơm cấp, 11 - hóa chất thiết bị xử lý nước, 12 - bơm bù Nồi hơi nước, còn được gọi là hỗn hợp, được trang bị với các loại nồi hơi và nồi hơi nước nóng ở trên hoặc nồi hơi nước và hơi nước kết hợp, ví dụ, thuộc loại KTK và được được thiết kế để tạo ra hơi nước cho nhu cầu công nghệ và nước nóng để cung cấp tải cho hệ thống sưởi, thông gió và không khí nóng. Sơ đồ phòng lò hơi kỳ lạ
