Повышение эффективности использования продуктов сгорания в системах управления котлами утилизации тепла

Одной из важнейших проблем, стоящих сейчас перед энергетикой нашей страны, является истощение топливно-энергетических ресурсов, таких как нефть, природный газ, каменный уголь, на фоне все более интенсивного роста энергопотребления. Основными направлениями экономического развития России предусмотрена программа развития топливно-энергетического комплекса и экономии энергоресурсов.

Значительная экономия топливно-энергетических ресурсов может быть достигнута при более широком вовлечении в топливно-энергетический баланс вторичных энергоресурсов, имеющихся практически во всех отраслях промышленности, где применяются теплотехнические процессы, в первую очередь высокотемпературные.

Одним из рациональных направлений использования ВЭР является применение систем утилизации теплоты, в которые входят котлы-утилизаторы.

Актуальность выбранной темы заключается в повышение эффективности использования продуктов сгорания в системах управления котлами утилизации тепла на АО «ОЗММ» за счет модернизации элементов АСУ котлом утилизации тепла.

Целью исследования является анализ АСУ котлом утилизации тепла литейного цеха АО «ОЗММ».

Задачи исследования:

-описать общее устройство котла утилизации тепла и его технологические параметры;
-проанализировать существующий уровень автоматизации;
-выявить недостатки существующей системы управления;
- определить задачи на модернизацию системы.

Объект исследования литейный цех АО «ОЗММ».

Предмет исследования АСУ котла утилизации тепла литейного цеха АО «ОЗММ».

Котельная установка представляет собой комплекс устройств, размещенных в специальных помещениях и служащих для преобразования химической энергии топлива в тепловую энергию пара или горячей воды. Основные элементы котельной установки - котел, топочное устройство (топка), питательные и тягодутьевые устройства.

Был проведен анализ уровня автоматизации системы управления котла утилизации тепла и было выявлено что в литейном цехе используются локальные средства контроля, регулирования, сигнализации и аварийных отключений.

Для наблюдения за ходом технологического процесса котла-утилизатора на групповом щите контроля КИП и щите КИП котла установлены приборы, при помощи которых контролируют следующие параметры:

- температура питательной воды к котлу;
- температура дымовых газов перед котлом;
- температура дымовых газов после котла;
- температура насыщенного пара;
- температура воды в колодце охладителе;
- давление питательной воды перед регулятором питания;
- давление в барабане котла;
- давление насыщенного пара в паропроводе;
- разряжение перед котлом;
- расход насыщенного пара от котла;
- уровень воды в барабане-сепараторе котла.

На котле-утилизаторе имеются следующие локальные системы автоматического регулирования:

- уровня воды в барабане паросборнике;
- температуры воды в колодце охладителе;
- уровня воды в колодце охладителе.
Автоматическое регулирование уровня воды в барабане-паросборнике осуществляется импульсным регулятором, который воздействует на регулирующий клапан узла питания. Регулирование уровня воды в барабане котла в заданных пределах обеспечивает соответствие расхода питательной воды, поступающей в барабан, расходу пара из котла.

Подсистема регулирования уровня воды в барабане паросборнике построена по комбинированному принципу:
- по отклонению уровня воды от заданного значения;
- по возмущению – изменению расхода пара из котла.

Автоматическое регулирование температуры в колодце-охладителе осуществляется воздействием на регулирующий клапан расхода технической воды. Технологический регламент предусматривает, что температура откачиваемой из колодца-охладителя воды должна быть не более 80 °С. Регулирование уровня воды в колодце осуществляется релейным регулятором-сигнализатором путем включения/отключения насосов откачки охлажденной воды на смывку окалины.

В системе предусмотрено дистанционное управление шибером на дымоходе после котла. При отключении дымососа останавливается котел-утилизатор. Останов котла-утилизатора предусматривает автоматическое закрытие шибера на дымоходе после котла.

В случае отклонения рабочих параметров котла-утилизатора от нормы срабатывает звуковая и световая сигнализация:
- повышение уровня воды в барабане-паросборнике до 50 мм от нормального уровня;
- понижение уровня воды в барабане-паросборнике до минус 50 мм от нормального;
- понижение давления питательной воды перед узлом питания ниже 1,6 МПа;
- повышение уровня воды в барабане выше предельно допустимого 100 мм (перепитка котла);
- повышение уровня воды в барабане ниже предельно допустимого минус 100 мм (упуск уровня);
- повышение температуры дымовых газов за котлом более 250 °С;
- при отключении дымососа.

Контроль уровня дренажных вод в колодце-охладителе осуществляется с помощью регулятора-сигнализатора уровня. В случае достижения предельного (максимального или минимального) уровня выдается сигнал на включение или отключение насосов. Для предупреждения обслуживающего персонала об отклонении основных технологических параметров от нормы предусматривается аварийная и технологическая сигнализация.

Оригинал документа: Повышение эффективности использования продуктов сгорания в системах управления котлами утилизации тепла