Модернизация системы автоматизации парового котла ТП-38 "Обуховоэнерго" с разработкой САУ давлением пара за котлом на базе ПТК
Техническая характеристика котлоагрегата ТП-38. Синтез системы управления. Разработка функциональной схемы автоматизации. Производстенная безопасность объекта. Расчет экономической эффективности модернизации системы управления котлоагрегатом ТП-38.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 30.09.2012 |
Размер файла | 2,6 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Рис. 3.3 - График изменения расхода пара
Рис. 3.4 - Кривая разгона по давлению пара при изменении расхода пара
Передаточная функция апериодического объекта 1-го порядка с запаздыванием при возмущении расходом пара:
где:
T-постоянная времени объекта по каналу возмущения;
K- коэффициент передачи объекта по каналу возмущения;
ф - запаздывание по каналу возмущения.
Найдем параметры модели объекта:
Для определения передаточной функции Wоб (p), необходимо вычислить коэффициент передачи объекта (kоб), постоянную времени объекта (Тоб) и запаздывание в объекте (фоб).
Запаздывание определяем визуально по кривой:
фобв = 60 [с].
kобв = ?P / ?Qт = (3138,23-3089,09)/(95-105) = -4,9 [кПа / т/ч]
Для нахождения Тоб найдём Р1 и Р2, после по кривой разгона определим непосредственно t1 и t2 и вычислим постоянную времени объекта:
Р1 = ?Qп * kобв *0.63+Р0 = 10 * -4,9 * 0,63 + 3138,2 = 3107,3 [кПа]
По графику находим t1 = 248 с
Р2 = ?Qп * kобв *0.87+Р0 = -4,9 * 10 * 0,87 + 3138,2 = 3095,6 [кПа]
По графику находим t2 = 316 с
Тоб = (t1 + t2 - 2ф)/3 = (248+316-2*60) / 3 = 148 [с].
В результате обработки графиков разгонных характеристик котлоагрегата ТП-38 данных были получены передаточные функции по каналам управления и возмущения.
3.2 Анализ возмущающих воздействий
Для выбора режимов работы, построения системы автоматического регулирования процессами, протекающими при производстве пара, необходимо провести анализ входных и выходных потоков технологического процесса и получить математическое описание объекта управления.
На рис. 3.5 представлена упрощенная схема котельной установки ТП-38.
Рис. 3.5 - Упрощенная схема парового котлоагрегата ТП-38
Анализ литературных источников [5,6,7] и опыта промышленной эксплуатации позволил выявить, что в процессе производства пара на котельной установке ТП-38 основным выходным параметром (регулируемой переменной) является давление генерируемого пара p. Входными воздействиями (регулирующими и возмущающими) в процессе производства пара являются степень открытия клапана на подачи топлива м2, степень открытия клапана на линии отбора пара м1 (или расход потребляемого пара gп), температуры подаваемой топливной смеси вх tсм и питающей воды вх tв, давление в линии подачи топлива рт и давление в линии потребления пара рпот (рис. 3.6).
Рис. 3.6 - Связь меду параметрами
В качестве регулирующего воздействия может быть выбрана степень открытия клапана на линии подачи топлива в топку, а остальные воздействия являются возмущающими. Основным возмущающим воздействием на процесс производства пара является колебание давления в линии потребителя пара.
Управляющим воздействием для корректировки давления пара на выходе котла является расход топлива. Также влияние на изменение давления оказывают расход отбираемого к потребителю пара и расход питательной воды, поступающей в котел, хотя эти показатели технологического процесса вносят незначительные коррективы в работу САУ.
Структурная схема математической модели системы управления давлением пара на выходе котла представлена на рис 3.7.
Qт (Р)
Qп (Р) Рп (Р)
Рис. 3.7 - Структурная схема математической модели САУ давлением пара за котлом
На данном рисунке даны следующие обозначения:
Qт (Р) - расход топлива;
Qп (Р) - расход пара;
Рп (Р) - давление пара на выходе котла;
Wоб1 (Р) - передаточная функция объекта по каналу: расход топлива - давление пара на выходе котла.
Wоб2 (Р) - передаточная функция объекта по каналу: расход пара - давление пара на выходе котла.
Синтез системы управления.
Синтез системы управления производился при помощи автоматизированной системы имитационного моделирования автоматических систем управления разработанной доцентом кафедры АСУ ТП СПГТУРП Селяниновой Л.Н. [10]
Для расчета составлена алгоритмическая схема разрабатываемой САУ, представленная на рис.3.8 и листе 10.02.11- 075097 АКУ.6.
Рис. 3.8 - Алгоритмическая схема разрабатываемой САУ
WЗД(P) - передаточная функция задатчика.
DР(Z) - дискретная передаточная функция цифрового регулятора.
WФЭ(Р) - передаточная функция формирующего элемента.
WИМ(Р) - передаточная функция исполнительного механизма.
WРО(P) - передаточная функция регулирующего органа на линии подачи топлива.
WОБ.У(P) - передаточная функция объекта по каналу управления.
WОБ.В(P) - передаточная функция объекта по каналу возмущения.
е(Z), U(Z),, PП.(Z) - дискретные изображения соответствующих аналоговых сигналов.
Т - период дискретности
Рассматривается линейная одноконтурная система с амплитудно-импульсной модуляцией. Ранее были получены передаточные функции для рассматриваемого объекта по каналам:
расход топлива - давление пара на выходе котла:
и расход пара - давление пара на выходе котла:
Произведем расчет цифровой САУ с ПИ-алгоритмом управления.
Передаточная функция дифференциального датчика давления равна
[]
Передаточная функция регулирующего органа при условии, что максимальный расход топлива на горелки Qтмах =10000 м3/ч соответствует 100% открытия клапана равна:
[]
Для синтеза системы выбираем ПИ-регулятор. ПИ-закон регулирования позволяет увеличить точность регулирования, уменьшить время отработки задающего воздействия, свести статическую ошибку к нулю.
где К1 и К2 - коэффициенты настройки регулятора.
После внесения численных значений передаточных функций в систему, получаем область устойчивости в плоскости К1 и К2, которая определяется следующим образом:
- апериодическая граница задаётся в виде неравенства К1 > К2;
- колебательная граница задаётся в виде таблицы значений К1 и К2;
- линия равного запаса устойчивости задаётся в виде таблицы значений К1 и К2
Распечатка данных приведена в приложение 1.
Рис. 3.9 - Колебательная граница устойчивости
Рис. 3.10 - Линия равного запаса устойчивости
Выбранные настройки регулятора:
K1 = 71.5
K2 = 67.0
Расчет и анализ системы управления.
С помощью программы АSIM LIN строим переходные процессы по задающему и возмущающему воздействиям. Рекомендуемые параметры настройки регулятора при ПИ-законе управления: К1 = 71.5, К2 = 67.0. Данные настройки обеспечивают минимальное перерегулирование 11% и минимальное время обработки сигнала.
Переходный процесс по задающему воздействию представлен на рисунке 3.11.
Рис. 3.11 - График переходного процесса по заданию.
Произведем оценку показателей качества работы системы управления для переходного процесса под действием задающего воздействия. Иллюстрации для расчета приведены на рис.3.11 и листе 10.02.11-075-097.АКУ8 графической части диплома.
Статическая ошибка.
Как видно из графика переходного процесса, этот показатель в данной системе равен нулю.
?Х? = 0
Максимальный динамический выброс.
?Рmax = Рmax - Р0 = 222-0=222 кПа
Перерегулирование.
Критерий запаса устойчивости (склонность системы к колебаниям) определяет степень удаленности проектируемой системы от ее колебательной границы устойчивости в плоскости варьируемых параметров.
Затухание за период.
Время регулирования.
По графику находим tрег = 97 с
Время регулирования определяется заданной точностью регулируемого параметра. В данной системе - 5%.
Время переходного процесса.
По графику находим tпер.пр = 160 с
Время переходного процесса приближенно определяется зоной допустимого изменения регулируемого параметра. В данной системе - 2%.
Произведем оценку показателей качества работы системы управления для переходного процесса под действием возмущающего воздействия. Иллюстрации для расчета приведены на рис.3.12 и листе 10.02.11-075-097.АКУ8 графической части диплома.
Переходный процесс по возмущению представлен на рисунке 3.12.
Рис. 3.12 - График переходного процесса по возмущению
Из графика на рис.3.12 видно, что по данному каналу система обладает значительно меньшим быстродействием, чем по каналу управления. Это закономерно, поскольку из передаточной функции объекта следует, что по этому каналу он является более инерционным.
Статическая ошибка.
Как видно из графика переходного процесса, этот показатель в данной системе равен нулю.
?Р? = 0
Максимальный динамический выброс.
Перерегулирование.
Не определяем.
Критерий запаса устойчивости (склонность системы к колебаниям) определяет степень удаленности проектируемой системы от ее колебательной границы устойчивости в плоскости варьируемых параметров.
Затухание за период.
Не определяем.
Время регулирования.
По графику находим tрег = 560 с
Время регулирования определяется заданной точностью регулируемого параметра. В данной системе - 5%.
Время переходного процесса.
Не определяем.
Время переходного процесса приближенно определяется зоной допустимого изменения регулируемого параметра. В данной системе - 2%.
При расчете одноконтурной системы автоматического регулирования были получены следующие настройки регулятора: К1 = 71.5, К2 = 67.0. Предлагаемая система автоматического регулирования имеет величину перерегулирования 11%, статическая ошибка минимальная.
4. Разработка системы автоматизации и выбор КТС
Для разрабатываемой системы автоматизации котлоагрегата ТП-38 и управления его технологическими параметрами предлагается система управления выполненная на базе программируемого контроллера модели СР6782, промышленных внешнего пульта управления СР6911, фирмы (СКБ ПСИС (г. Чебоксары) и АРМ оператора.
Структура системы управления на базе ПТК СР6782 представлена на рис. 4.1. и на листе 10.02.11-075097.АКУ.9. Система представляет собой централизованную трехуровневую систему управления.
На нижнем (полевом) уровне находятся измерительные преобразователи, исполнительные механизмы и др. оборудование котлоагрегата ТП-38.
На среднем уровне расположен блок управления, предназначенный для обработки входных аналоговых и дискретных сигналов и управления внешними устройствами по заданному алгоритму, представляющий собой контроллер с модулями входных и выходных сигналов и с выходом в сетевой интерфейс RS-485.
Рис. 4.1 - Структурная схема системы управления
На верхнем уровне находится автоматизированное рабочее место оператора. Связь АРМ с управляющим контроллером происходит по интерфейсу RS-485, с использованием
протокола MODBUS RTU. Автоматическая система управления котлоагрегата должна обеспечить выработку пара строго в соответствии с его потреблением турбиной и поддержание ряда качественных показателей работы оборудования.
Для решения этих задач производится регулирование, контроль и регистрация следующих параметров:
1. автоматическое регулирование:
- уровня воды в барабане котла;
- давления пара на выходе котла;
- разрежения в топке котла;
- соотношения «топливо-воздух».
- управление температурой перегретого пара
- управление непрерывной продувкой котловой воды
2. контроль и регистрация:
- давления пара;
- разрежение в топке;
- давление воздуха перед горелками;
- давление газа перед горелками;
- расход питательной воды;
- расход пара;
- расход газа на котел;
- уровень в барабане котла.
3. управление регулирующими органами:
- управление клапаном на линии подачи топлива в котел;
- управление клапаном на линии подачи питательной воды;
- управление направляющими аппаратами дутьевого вентилятора;
- управление направляющими аппаратами дымососа;
- управление клапаном на линии впрыска воды в пароперегреватель;
- управление клапаном на линии непрерывной продувки котловой воды.
Датчики снимают показания с объекта управления и передают их в виде унифицированного сигнала на контроллер СР6782 через модули аналоговых входных сигналов СР6731. В контроллере данные программно обрабатываются в соответствии с алгоритмом и заданием, в результате микроконтроллер вырабатывает управляющие сигналы, которые через модули выходов СР6723 поступают на исполнительные устройства (исполнительные механизмы и регулирующие органы) для регулирование следующих параметров: уровня воды, давления пара на выходе котла, разрежения в топке, соотношения «топливо-воздух».
4.1 Выбор КТС системы автоматизации
В проекте предусматривается установка контрольно-измерительных приборов фирмы «Метран». Микропроцессорные измерительные преобразователи производства «МЕТРАН» имеют ряд преимуществ перед традиционными датчиками.
Экономические преимущества:
Снижение временных и экономических затрат при проектировании систем автоматизации;
Возможность перенастройки диапазона и как результат сокращение затрат в 5-7 раз на содержание парка запасных датчиков;
Снижение сроков поставки изделий до 20 дней.
Преимущества микропроцессорного преобразователя:
Оперативность проведения ремонтных и профилактических работ как результат непрерывной самодиагностики; уменьшение простоев оборудования и повышение надежности производственного процесса;
Повышенная точность измерений (приведенная погрешность до +0,15 %);
Встроенная cамокалибровка;
Сигнализация обрыва или короткого замыкания первичного преобразователя (сенсора);
Минимизация погрешности измерений.
Линеаризация микропроцессором номинальной статической характеристики сенсора для повышения точности измерений;
Сигнализация выхода сигнала 4-20 мА (20-4 мА) за пределы допускаемого диапазона в процессе настройки и пусконаладочных работ;
Возможность инверсного выхода 20-4 мА;
Встроенный фильтр радиопомех.
Средства автоматизации, применяемые в проекте:
- Для непрерывного преобразования давления пара за котлом в унифицированный сигнал постоянного тока (4-20 мА) для систем управления, применен измеритель давления, типа «Метран-150СG - (0 - 6 МПа), фирмы «Метран».
- Для непрерывного преобразования уровня воды в барабане котла в унифицированный сигнал постоянного тока (4-20 мА) для систем управления, применен преобразователь дифференциального давления, типа «Метран - CD - (0-6,3 кПа)», фирмы «Метран».
- Для непрерывного преобразования расхода газа подаваемого на горелки котла в унифицированный сигнал постоянного тока (4-20 мА) для систем управления, применен преобразователь дифференциального давления, типа «Метран - CD - (0-6,3 кПа)», фирмы «Метран».
- Для непрерывного преобразования давления воздуха подаваемого на горелки котла, в унифицированный сигнал постоянного тока (4-20 мА) для систем управления, применен преобразователь дифференциального давления, типа «Метран - CG - (0-6,3 кПа)», фирмы «Метран».
- Для непрерывного преобразования расхода пара в унифицированный сигнал постоянного тока (4-20 мА) для систем управления, применен преобразователь дифференциального давления, типа «Метран - CD - (0-250 кПа)», фирмы «Метран».
- Для непрерывного преобразования расхода питательной воды в унифицированный сигнал постоянного тока (4-20 мА) для систем управления, применен преобразователь дифференциального давления, типа «Метран - CD - (0-63 кПа)», фирмы «Метран».
- Для непрерывного преобразования расхода воды на впрыск в пароперегреватель, в унифицированный сигнал постоянного тока (4-20 мА) для систем управления, применен преобразователь дифференциального давления, типа «Метран - CD - (0-250 кПа)», фирмы «Метран».
- Для непрерывного преобразования значения температуры пара в пароперегревателе, в унифицированный сигнал постоянного тока (4-20 мА) для систем управления, применены термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом, типа «ТХАУ Метран-271 (0-600 єС) (4 - 20 мА)», фирмы «Метран».
- Для непрерывного преобразования расхода котловой воды на непрерывную продувку, в унифицированный сигнал постоянного тока (4-20 мА) для систем управления, применен преобразователь дифференциального давления, типа «Метран - CD - (0-250 кПа)», фирмы «Метран».
- Для непрерывного преобразования значения разрежения в топке котлоагрегата, в унифицированный сигнал постоянного тока (4-20 мА) для систем управления, применен преобразователь давления, типа «Метран - CG0 - (-0,63…0,63 кПа)», фирмы «Метран».
- Для регулирования расходов газа и воздуха на горелки, питательной воды, воды на впрыск, разрежения в топке котла, расхода воды на продувку, применены электрические, однооборотные механизмы, типа «МЭО».
- Для контроля количества кислорода и угарного газа в уходящих газах и преобразования его значения в унифицированный сигнал постоянного тока (4-20 мА) применяется газоанализатор кислорода в дымовых газах OMS 420 рис. 4.2. Производитель, фирма MRU GmbH (Германия).[11]
Рис. 4.2 - Внешний вид газоанализатора OMS 420
Особенности
Непрерывный мониторинг (О2)
Автоматическая система калибровки
Обогреваемые сенсоры на твердом электролите
Встроенный микроконтроллер с графическим ЖК дисплеем с подсветкой 2 аналоговых выхода 4...20 мА, (нагрузка не более 500 Ом) для передачи сигнала к программируемому контроллеру (PLC) и цифровой интерфейс RS 485
Высокое быстродействие и малое энергопотребление
Не требует чистого воздуха, точно измеряет компоненты во влажном газе
Компактная прочная промышленная конструкция
Автоматическая продувка зонда сжатым воздухом
Принцип измерения
Кислород (O2) ZrO2 оксид циркония CO2 (компоненты химического недожога) Ї обогреваемый твердый электролит. Все компоненты химического недожога дымового газа (CO+H2+СxHy) индицируются как эквивалент СО
Технические характеристики
Рабочая температура, °C +20…+55
Температура газов, °C до 1000
Класс защиты IP65
Питание, В 24
Диапазон измерения О2 0…25%
Диапазон измерения СО2 0…1000 ппм
Описание комплекта контроллера:
Автоматическое управление работой котлоагрегата реализуется с помощью программируемых контроллеров серии СР6700 производства «СКБ ПСИС», г. Чебоксары.
Контроллерами реализуются следующие функции:
- измерения параметров работы котлоагрегата и их регулирования;
- автоматического управления техпроцессом;
- связи с верхним уровнем;
- представления информации о значении параметров и ходе техпроцесса;
Расчет информационной мощности ПТК
При проектировании автоматизированной системы для конкретного энергообъекта на основе перечня технологических функций системы, технологических алгоритмов этих функций и перечней входных и выходных сигналов, содержащихся в каждом из технологических алгоритмов, должны быть разработаны обобщенные перечни входных и выходных сигналов. На основе этих обобщенных перечней, а также технических характеристик контроллеров ПТК и проекта их территориального размещения на объекте должно быть выполнено распределение входных и выходных сигналов по контроллерам.
Сведём эти данные в соответствующие таблицы 4.1,4.2,4.3,4.4.
Таблица 4.1 - Аналоговые входные сигналы
Аналоговые входные сигналы |
|||||
№пп |
Наименование технологического параметра |
№ поз. |
Вид сигнала |
Кол. |
|
Топливный тракт |
|||||
1 |
Давление пара за котлом |
4 - 20 мА |
1 |
||
2 |
Угол поворота МЭО газа |
1 |
|||
Газовоздушный тракт |
|||||
4 |
Расход газа на горелки |
4-20 мА |
1 |
||
5 |
Давление воздуха перед горелкой |
4-20 мА |
1 |
||
6 |
Угол поворота МЭО дутьевого вентилятора |
4-20 мА |
1 |
||
7 |
Концентрация кислорода в уходящих газах |
4-20 мА |
1 |
||
Разрежение в топке |
|||||
8 |
Разрежение в топке |
4 - 20 мА |
1 |
||
9 |
Угол поворота МЭО дымососа |
4 - 20 мА |
1 |
||
Пароводяной тракт |
|||||
10 |
Расход питательной воды на котел |
4-20 мА |
1 |
||
11 |
Уровень воды в барабане котла |
4-20 мА |
1 |
||
12 |
Расход пара в паровую магистраль |
4-20 мА |
1 |
||
13 |
Расход котловой воды на непрерывную продувку |
4-20 мА |
1 |
||
14 |
Расход воды на впрыск в пароперегреватель |
4-20 мА |
1 |
||
15 |
Температура пара после 1 ст. пароперегревателя |
4-20 мА |
1 |
||
16 |
Температура пара после 2 ст. пароперегревателя |
4-20 мА |
1 |
||
17 |
Угол поворота МЭО питательной воды |
4-20 мА |
1 |
||
18 |
Угол поворота МЭО непрерывной продувки |
4-20 мА |
1 |
||
19 |
Угол поворота МЭО впрыска воды |
4-20 мА |
1 |
||
Общее количество: |
= |
19 |
|||
С учетом резерва 10% |
22 |
Таблица 4.2 - Дискретные входные сигналы
Дискретные входные сигналы |
|||||
№пп |
Наименование технологического параметра |
№ поз. |
Вид сигнала |
Кол. |
|
Паровой тракт |
|||||
1 |
конечные выключатели ИМ главной паровой |
NO |
2 |
||
задвижки |
|||||
Общее количество: |
= |
2 |
|||
С учетом резерва 10% |
3 |
Таблица 4.3 - Дискретные выходные сигналы
Дискретные выходные сигналы |
|||||
№пп |
Наименование технологического параметра |
№ поз. |
Вид сигнала |
Кол. |
|
Топливный тракт |
|||||
1 |
Пускатель ПБР-3А ( МЭО на регулирующем |
24В |
2 |
||
клапане газовой магистрали ) |
|||||
Газовоздушный тракт |
|||||
2 |
Пускатель ПБР-3А ( МЭО дутьевого вентилятора) |
24В |
2 |
||
3 |
Пускатель ПБР-3А ( МЭО дымососа ) |
24В |
2 |
||
Пароводяной тракт |
|||||
4 |
Пускатель ПБР-3А ( МЭО на регулирующем |
24В |
2 |
||
клапане питательной воды ) |
|||||
5 |
Пускатель ПБР-3А ( МЭО на регулирующем |
24В |
2 |
||
клапане линии непрерывной продувки ) |
|||||
6 |
Пускатель ПБР-3А ( МЭО на регулирующем |
24В |
2 |
||
клапане впрыска воды ) |
|||||
7 |
Пускатель ПБР-3А ( МЭО на ГПЗ) |
24В |
2 |
||
Общее количество: |
= |
14 |
|||
С учетом резерва 10% |
16 |
Общее количество входных и выходных сигналов сведено в таблицу 4.4
Таблица 4.4 - Итоговая таблица сигналов
Тип сигнала |
Аналоговые входные сигналы |
Дискретные входные сигналы |
Дискретные выходные сигналы |
|
Количество |
22 |
3 |
16 |
Выбор требуемой конфигурации контроллера.
Контроллеры с мезонинной архитектурой серии СР6000.
Клеммные колодки (для подключения сигнальных кабелей) свободно компонуются малоканальными модулями ввода/вывода (мезонинами), образующими требуемую конфигурацию контроллера. Для масштабирования вычислительной мощности, объема ввода/вывода колодки имеют разную емкость и легко объединяются. Аппаратура устанавливается в стандартные шкафы, ящики и панели централизованных систем, специализированные оболочки распределенных систем и непосредственно в оборудование (температура до 70°С, механические воздействия - М4, кабель - до 4 ммІ).
Преимущества мезонинной организации СР6700
Минимальная избыточность (1-3 канала на модуле). Снижение эксплуатационных расходов: диагностика до канала, простая процедура замены модулей без настроек и монтажных работ, оптимальный ЗИП. Дешевое резервирование процессоров, важных сигналов, естественная живучесть. Параллельная обработка данных на мезонинах, обеспечивающая любые структуры и количества информационных связей контроллеров. Возможность реализации на единой элементной и конструктивной базе АСУТП различного назначения и сложности.
Коммуникации, программирование, формальности
Интерфейсы - RS-232, RS-485, Ethernet, ZigBee. Открытая и бесплатная среда для МЭК - программирования CoDeSys. Взаимодействие со SCADA/HMI - ModBus или ОРС-сервер. ТУ 3433-001-13095309-2006 «Устройства управления технологической автоматики, защиты и КИП УСО 6000». Сертификаты.
Гарантийный срок - 2 года. Срок службы - 15 лет.
Для реализации требуемых задач была выбрана следующая конфигурация:
1. СР6711 (3 дискретных входа с общей точкой) - 2 шт.
2. СР6723 (2 дискретных выхода, оптореле) - 8 шт.
3. СР6731 (2 унифицированных токовых входа) - 11 шт.
4. СР6751 (интерфейс RS-485) - 3 шт.
5. СР6761 (внутренний источник питания 3В) - 4 шт.
6. СР6782 (процессор) - 2 шт.
7. СР6082 (клемная колодка для 2-х СР6782) - 1 шт.
8. СР6044 (системная плата на 44 мезонина) - 1 шт.
9. СР6640 (блоки питания ? /=220 в =24В) - 4 шт.
- блоки питания СР6640 - 2 шт преобразуют напряжение 220В (переменное или постоянное) в 9 каналов стабилизированного напряжения 24В постоянного тока с нагрузочной способностью каждого до 120 мА (общая мощность до 10 Вт). От них осуществляется резервированное питание контроллера, дискретных входов, части аналоговых датчиков.
Технические характеристики программного обеспечения
Период обновления данных входов/выходов - не более 100мс.
Интерфейс: RS-485 115200 bps.
Протокол: Modbus RTU.
Среда программирования: CoDeSys (программа среды и инструкции пользователя распространяются бесплатно, в т.ч. по интернет).
Языки программирования - стандарт МЭК 61131-3: IL (список инструкций), ST (структурированный текст), LD (графический язык релейных диаграмм), SFC (графический язык последовательных функциональных схем), FBD (графический язык функциональных блоковых диаграмм), CFC (графический язык непрерывных функциональных схем).
Объем оперативной памяти - 512 кбайт Flash, 32 Мбайт RAM.
Объем поддерживаемой энергонезависимой памяти хранения пользовательских настроек - (полный - 5 кбайт)
Управление процессом ведется с помощью SCADA-системы EISA.
EISA предназначена для создания верхнего уровня автоматизированных систем (подсистем) управления технологическими процессами (АСУ ТП). Благодаря гибкой системе настройки пакетов обмена с контроллерами нижнего уровня, EISA легко адаптируется под различные протоколы обмена. Практически отсутствует необходимость написания драйверов различных устройств. Большинство настроек протоколов осуществляется непосредственно из системы. Здесь задаются как временные характеристики обмена, так и непосредственно структура пакетов. Данные от любых устройств можно просматривать в стандартном окне программы, которое не зависит от типа подключенного оборудования. Это дает возможность персоналу легко настраивать систему, «привязывать» элементы мнемосхем и контролировать входные данные в случае некорректного отображения информации на мнемосхеме. Настройками каналов обмена можно легко конфигурировать частоту и порядок опроса контроллеров нижнего уровня, что позволяет получать требуемые временные характеристики отображения информации.
Таблица 4.5 - Основные характеристики системы EISA
Информационная мощность |
||
Количество входных/выходных сигналов: |
Ограничено установленным на нижнем уровне оборудованием |
|
Количество видеокадров |
Не ограничено |
|
Количество динамических элементов на одном видеокадре |
Ограничено размером экрана |
|
Количество стандартных типов технологической сигнализации |
3 |
|
Количество сообщений |
Не ограничено |
|
Количество исторических графиков |
Все аналоговые сигналы |
|
Периодичность обновления графиков, сек |
1 |
|
«Глубина» графиков |
до 1 года |
|
Отображение информации |
||
Время полной смены кадра, сек |
не более 1 |
|
Цикл обновления оперативной информации на мониторе, сек |
не более 0,2 |
|
Передача управляющих воздействий |
||
Информационные сети |
RS-485, Ethernet |
|
Задержка представления аварийных сигналов, сек |
не более 0,2 |
|
Задержка в передаче командных сигналов, сек |
0,1 |
|
Программное обеспечение |
||
Среда разработки |
Delphi 7 |
|
Операционная система |
MS Windows 2000 Prof, MS Windows XP Prof |
|
Предустановленные программы |
BDE Administrator |
Описание применяемого способа передачи данных
RS-485 - стандарт передачи данных по двухпроводному полудуплексному многоточечному последовательному каналу связи. В стандарте RS-485 для передачи и приёма данных часто используется единственная витая проводов. Передача данных осуществляется с помощью дифференциальных сигналов. По одному проводу (условно А) идет оригинальный сигнал, а по-другому (условно В) - его инверсная копия. Таким образом, между проводниками витой пары всегда есть разность потенциалов: при "1" она положительна, при "0" -отрицательна.
Электрические и временные характеристики интерфейса RS-485
32 приёмопередатчика при многоточечной конфигурации сети (на одном сегменте, максимальная длина линии в пределах одного сегмента сети: 1200 метров).
Только один передатчик активный.
Максимальное количество узлов в сети - 250 с учётом магистральных усилителей.
Характеристика скорость обмена/длина линии связи (зависимость экспоненциальная):
62,5 кбит/с 1200 м (одна витая пара)
375 кбит/с 300 м (одна витая пара)
500 кбит/с
1000 кбит/с
2400 кбит/с 100 м (две витых пары)
10000 кбит/с 10 м
Технические характеристики основных модулей
Перечень технических характеристик основных модулей представлен в таблице 4.6.
Таблица 4.6 - Назначение и характеристики используемых модулей комплекса
Внешний вид |
Название |
Технические характеристики |
|
|
Ввод дискретный СР6711/СР6712/СР6713 |
24 В, 10 мА (СР6711) / 110 В, 5 мА (СР6712) / 220 В, 2,5 мА (СР6713), 3 канала с общей точкой, переменное или постоянное напряжение, счетный ввод |
|
|
Вывод дискретный СР6723 |
до 60 В (130 мА), оптореле, 2 независимых канала. |
|
|
Ввод токовый СР6731 |
0ч5 мА (10 бит), 4ч20 мА (12 бит), 2 независимых канала (±0,25%). |
|
|
Интерфейс СР6751/СР6752 |
RS-485 / RS-232, 115,2 кбод, 1 изолированный канал /1 канал |
|
|
Питание СР6761 |
2 входа 24 В; выход 3,3 В, 500 мА; параллельная работа |
|
|
Процессор СР6782 |
ARM7TDMI-S, 512 кбайт Flash, 32 Мбайт RAM, 5 кбайт EEPROM, 72 MIPS, Ethernet 100M, USB 2.0 Host, RTC, SD/MMC Card до 2 Гб, ОС uClinux по заказу, визуализация средствами CoDeSys в графическом режиме |
|
|
Клеммная колодка СР6044 |
максимальное количество модулей 44 шт., 249 Ч 148,3 Ч 35 мм, монтажная плита, сечения кабелей 2,5/4 ммІ |
|
блоки питания СР6640 |
преобразуют напряжение 220В (переменное или постоянное) в стабилизированное напряжение 24В постоянного тока |
||
Пульт управления СР6911 |
Цветной графический 2,8". Размер экрана: 58 Ч 43 мм. Клавиатура: 16 клавиш. Интерфейс: RS-485/USB. Целевая визуализация средствами CoDeSys в графическом режиме (СР6782). |
Разработка функциональной схемы автоматизации.
Функциональная схема системы управления котлом ТП-38 на базе ПТК «СР6700» представлена на рисунке 4.3 и в графической части проекта - лист 10.02.11 - 075097.АКУ.10. Спецификация на КТС представлена в Приложении 2.
Функциональная схема разрабатывалась после решения следующих задач:
- изучена технологическая схема объекта;
- составлен перечень контролируемых параметров технологического процесса;
- определены предельные рабочие значения контролируемых объектов;
- выбрана структура измерительных каналов;
- выбраны методы и технические средства получения, преобразования, передачи и представления измерительной информации;
- решены вопросы размещения технических средств автоматизации (ТСА) на технологическом оборудовании, трубопроводах, по месту и на щитах;
Разработанная в данном проекте функциональная схема содержит описание и структуру следующих контуров регулирования:
- давления пара на выходе котла;
- уровня воды в барабане котла;
- разрежения в топке котла;
- соотношения «топливо-воздух».
- управление температурой перегретого пара
- управление непрерывной продувкой котловой воды
Описание работы функциональной схемы:
Измерительные преобразователи преобразуют значения каждого контролируемого параметра в соответствующие унифицированные сигналы 4-20 мА. Эти сигналы, через модули аналогового ввода СР6731 передаются на управляющий контроллер СР6782. Процессор контроллера обрабатывает полученные сигналы по заданному алгоритму и в зависимости от результата выдает, через модули вывода СР6723, управляющие сигналы которые приводят в действие соответствующие ИМ регулирующих органов.
Рис. 4.3 - Функциональная схема автоматизации
5. Безопасность объекта
В данном разделе рассмотрена безопасность работы персонала в помещении котельного цеха ТЭЦ ООО «Обуховоэнерго». Процесс производства характеризуется как непрерывный.
Производство обслуживается оперативным и оперативно-ремонтным персоналом, работающими по одно и двухсменным графикам. В таком режиме работают электрослесари, слесари по ремонту котельного оборудования (КО), проводящие основное рабочее время в соответствующих цехах. Электрослесарь по ремонту электрооборудования обеспечивает работу электрооборудования в заданных режимах, ведет регулярное наблюдение за действующим и резервным оборудованием, проводит профилактический и капитальный ремонт электрооборудования. Слесарь по ремонту КО осуществляет плановый профилактический и капитальный ремонт КО. Слесарь по обслуживанию тепловых пунктов (ТП) и ремонту оборудования тепловых сетей (ТС) обеспечивает работу оборудования ТП в заданных режимах по температуре и давлению, ведет постоянное наблюдение за действующим и резервным оборудованием, проводит профилактический и капитальный ремонт оборудования ТП, осуществляет обход ТС, вскрытие люков, спуск в тепловые камеры и технические подвалы зданий, монтаж тепловых трасс, зачистку тепловых трасс от загрязнений. Оператор КО осуществляет растопку, пуск, остановку котлов, питание их водой, регулирование режима горения топлива; наблюдает за контрольно-измерительными приборами, уровнем воды в котле, давлением пара и температурой воды в отопительной системе. Электросварщик осуществляет сварку трубопроводов в рабочих помещениях, технических подвалах зданий и на открытой территории
Производственная безопасность.
При эксплуатации основного и вспомогательного оборудования в котельной возникают различные опасные и вредные производственные факторых [12], которые могут вызвать у человека различные заболевания, создать травмоопасные и аварийные ситуации.
Производственная среда - это пространство, в котором осуществляется трудовая деятельность человека. В производственной среде, как части техносферы формируются негативные факторы, которые существенно отличаются от негативных факторов природного характера.
Эти факторы формируют элементы производственной среды (среды обитания), к которым относятся:
1. предметы труда;
2. средства труда (инструмент, машины и т.п.);
3. продукты труда;
4. энергия;
5. природно-климатические факторы;
6. растения животные;
7. персонал.
Производственные помещения - это замкнутые пространства производственной среды, в которых постоянно или периодически осуществляется трудовая деятельность людей, связанная с участием в различных видах производства, в организации, контроле и управлении производством.
Внутри производственных помещений находятся рабочая зона и рабочие места.
Рабочей зоной называется пространство (до 2 м) над уровнем пола или площадки), на котором находятся места постоянного или временного пребывания работающих.
Рабочее место - часть рабочей зоны; оно представляет собой место постоянного или временного пребывания работающих в процессе трудовой деятельности.
Условия труда - сочетание различных факторов, формируемых элементами производственной среды, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека.
Опасные производственные факторы:
движущие, вращающие предметы (обрабатываемые детали, заготовки и др.);
поражение электротоком;
различные ожоги;
высокое давление воды, водяного пара.
Вредные производственные факторы:
повышение влажности, температуры;
вредные вещества 1-4 класса, микроорганизмы;
повышенный шум при работе насосов, вентиляторов.
Группа производственного процесса: загрязнение рук спецодежды веществами 3 и 4 класса опасности 2 в.
Тяжесть труда: умеренные физические нагрузки. Категория II Б;
Зрительная работа:
рассматривание предметов размеров 1-5 мм.
Характер зрительной работы средней точности.
Разряд зрительной работы 5.
Риски:
падение на ровных поверхностях;
падение с высоты;
взрыв котла с вероятностью пожара;
возгорание и взрыв топлива;
ожоги от горячих поверхностей, горячей воды и выходящего пара;
отравление окисью углерода или другими продуктами сгорания в воздухе и др.
Комплексная оценка труда рабочих основных профессий промышленно-отопительных котельных представлена в таблице 5.1, данные в которой свидетельствуют о том, что условия труда слесарей по ремонту КО, операторов КО, электросварщиков соответствуют классу 3.1, что не исключает появление функциональных изменений в организме, увеличивающих риск ухудшения здоровья. Условия труда электрослесарей, слесарей по ремонту ТС и ТП по результатам комплексной оценки относятся к допустимому, 2 классу. По тяжести трудового процесса работа слесарей по ремонту КО, электросварщиков, газорезчиков относится к классу 3.1, по напряжённости - к допустимому, 2 классу. Труд операторов котельных по тяжести относится к допустимому 2 классу, по напряженности - к классу 3.1. Труд электрослесарей, слесарей по ремонту ТС и ТП по тяжести труда и напряжённости соответствует допустимому 2 классу.
Таблица 5.1 - Комплексная оценка труда рабочих основных профессий.
Профессия |
Факторы производственной среды |
Тяжесть |
Напряжен-ность |
Общ. оценка |
|||||
Микро климат |
Шум |
Общ. вибрация |
Запыленность |
Токс. в-ва |
|||||
Слесарь по ремонту КО |
2 |
3.1 |
2 |
2 |
2 |
3.1 |
2 |
3.1 |
|
Оператор КО |
2 |
3.1 |
- |
- |
2 |
2 |
3.1 |
3.1 |
|
Слесарь по ремонту ТС и ТП |
2 |
2 |
- |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
Электрослесарь |
2 |
2 |
- |
- |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
Электросварщик |
2 |
3.1 |
2 |
- |
2 |
3.1 |
2 |
3.1 |
|
Группа сравнения |
2 |
2 |
- |
- |
2 |
2 |
2 |
2 |
Контроль загазованности котельной.
Безопасная работа обслуживающего персонала и безаварийная работа оборудования, систем и помещений котельной строго регламентируется требованиями нормативных документов:
- ПБ 12-529-03 Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления;
- РД 12-341-00 Инструкция по контролю за содержанием окиси углерода в помещениях котельных.
Указанные нормативные документы предусматривают установку специальной системы контроля воздуха в котельной по содержанию в нем окиси углерода и природного газа метана.
Система контроля загазованности предусматривает установку газоанализатора Хоббит-Т с возможностью выполнения замеров в 6-ти точках помещений котельной по содержанию окиси углерода и метана. Схема размещения приведена на рис. 6.1
Для данной котельной предусматривается установка газоанализатора Хоббит-Т-2СО-7СН4 с установкой:
- 2-х датчиков по контролю окиси углерода - в рабочей зоне оператора у фронта котлов и помещения операторской;
- 4-х датчиков по содержанию метана - под коньком кровли котельного зала и над газорегуляторной установкой (ГРУ).
Основные показатели загазованности приведены в таблице 5.2
Сигнал от датчиков поступают на блок индикации газоанализатора, установленный в помещении операторской. Блок индикации сравнивает величины сигналов от датчиков с заданными порогами предельных значений и вырабатывает управляющие сигналы.
При достижении концентрации окиси углерода равной 20 мг/м3, соответствующей 1-му Порогу, на блоке индикации включается световая прерывистая сигнализация (светодиод Порог 1) и дублирующий ее звуковой сигнал.
При достижении в зонах контроля концентрации окиси углерода равной 100 мг/м3 соответствующей 2-му Порогу, на блоке индикации включается световая непрерывная сигнализация (светодиод Порог 2) и дублирующий ее звуковой сигнал, блок коммутации через свой управляющий контакт Порог 2 и дополнительно установленной на вводе газа в котельную.
Основные показатели по замерам загазованности Таблица 5.2
Таблица 5.2 - Основные показатели по замерам загазованности
Наименование контролируемого компонента |
Порог срабатывания сигнализаторов |
Устанавливаемое оборудование |
||||||
1 порог |
2 порог |
Прибор |
Датчик |
|||||
Тип |
Место установки |
№ |
Тип |
Место установки |
||||
Окиси углерода СО |
20 мг/м3 |
100 мг/м3 |
Хоббит-Т-2СО-7СН4 |
Помещение оператора |
1 |
Блок датчика СО |
На боковой стенке слева от входа в операторскую |
|
2 |
Блок датчика СО |
котельный зал на оси 5-Б |
||||||
Метан СН4 Природный газ |
10% НКПР |
20% НКПР |
3 |
Блок датчикаСН4 |
под коньком оси 4-Б |
|||
4 |
Блок датчикаСН4 |
под коньком оси 4-В |
||||||
5 |
Блок датчикаСН4 |
под коньком оси 6-Б |
||||||
6 |
Блок датчика СН4 |
в ГРП |
При достижении концентрации метана равной 10% НКПР и 20 НКПР, соответствующих 1-му и 2-му порогам, на блоке индикации включается прерывистая или непрерывная сигнализация на каждый заданный порог по каждому каналу и дублирующий ее звуковой сигнал. По 2-му порогу концентрации метана передается сигнал на закрытие электрозадвижки на вводе газа в котельную.
При снижении концентрации СО или СН4 ниже уровня 1-го порога световая и звуковая сигнализация включается автоматически.
Рис. 5.1 - План размещения датчиков контроля содержания СО и СН4 в помещение котельного цеха
Обозначения на схеме:
0 - прибор Хоббит-Т-2СО-7СН4 5 - датчик СН4
1 - датчик СО 6 - датчик СН4
2 - датчик СО ГРП - газораспределительный пункт
3 - датчик СН4
4 - датчик СН4
Причины возникновения повышенного содержания окиси углерода и метана в воздухе помещений котельной.
Основными причинами возникновения повышенного содержания окиси углерода и метана в воздухе помещений котельной являются нарушения тяги, которые могут происходит в результате следующего:
- несогласованной работы дутьевого вентилятора и дымососа;
- колебания величины разрежения в топке котла в связи с разрушением горелки, нарушения процесса смесеобразования топлива с воздухом;
- разрушения газоходов при попадании в них грунтовых вод (или воды из других коммуникаций);
- появления течи из труб и других элементов поверхностей нагрева котлов, экономайзеров;
- загорания сажи на поверхности нагрева котлов, при работе на мазуте;
- нарушений в настройке приборов и регуляторов соотношения давлений газ-воздух, разрежения в топке, тепловой нагрузки;
- возникновение разрежения в помещении котельной вследствие нарушений в работе приточной вентиляции, когда забор воздуха на горение топлива в котлах осуществляется из этого помещения;
- нарушение газоплотности обмуровки и гарнитуры котлов;
- другие причины.
Мероприятия по безопасности, выполняемые обслуживающим персоналом.
При срабатывании на газоанализаторах сигнала 1-й порог оператор котельной должен:
1. Убедиться в постоянстве полученного от датчика сигнала;
2. Принять меры к обнаружению и устранению причины или источника проникновения СО и СН4 в помещении котельной;
3. Открыть двери, фрамуги, проверить действие рабочей вентиляции;
4. Сделать запись в сменном журнале.
При срабатывании на газоанализаторах 2-й порог оператор котельной должен:
1. Открыть двери, фрамуги, проверить действие рабочей вентиляции;
2. Принять меры к обнаружению и устранению причины или источника проникновения СО и СН4 в помещении котельной;
3. Сообщить ответственному за газовое хозяйство котельной о возникшей инциденте;
4. Сделать запись в сменном журнале.
5. При сохранении уровня концентрации в течении 30 мин. Проверить отключения подачи топлива.
Пожаротушение.
Для пожаротушения наружного участка мазутного хозяйства мазутонасосной, резервуаров запаса мазута и присадки принимается передважная система пожаротушения с применением воздушно-механической пены средней кратности.
Для получения воздушно-механической пены принимается пеногенератор= ПГВ-600 эжекционного типа с использованием 6% водного раствора пенообразователя ПО-1. Необходимый запас воды для нужд пожаротушения хранится в 3-х подземных резервуарах емкостью по 50 м3.
Неблагоприятные воздействия физических факторов.
а) воздействие микроклимата.
Микроклимат производственных помещений это климат внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетание температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей.
Микроклимат оказывает влияние на процесс теплообмена и характер работы. Длительное воздействие на человека неблагоприятных метеорологических условий резко ухудшает его самочувствие, снижает производительность труда и приводит к заболеваниям.
Для создания нормальных условий труда в производственных помещениях обеспечивают нормативные значения параметров микроклимата температуры воздуха, его относительной влажности и скорости движения, а также интенсивности теплового излучения.
В ГОСТ 12.1.005-88 указаны оптимальные и допустимые показатели микроклимата в производственных помещениях. Оптимальные параметры воздуха рабочей зоны, обеспечивающие комфорт и высокую работоспособность человека:
температура воздуха 18-21 0С;
относительная влажность 40-60%,
скорость движения воздуха не более 0,5 м/с.
Допустимыми называются такие параметры, при которых могут ощущаться дискомфортные тепловые ощущения, временное ухудшение самочувствия и снижение работоспособности, но эти отклонения быстро компенсируются и не вызывают нарушения здоровья человека.
б) воздействие шума.
Шум это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающих при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах. Длительное воздействие шума снижает остроту слуха и зрения, повышает кровяное давление, утомляет центральную нервную систему, в результате чего ослабляет внимание, увеличивает количество ошибок в действиях работающего, снижается производительность труда. Воздействие шума приводит к появлению профессиональных заболеваний и может явиться также причиной несчастного случая. Источниками производственного шума в котельном цеху являются: дымососы, дутьевые вентиляторы и сами котлы.
Уровень шума в помещении котельной не должен превышать 80 децибел.
Нормы уровня шума приводятся в ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ Шум. Общие требования безопасности.
в) воздействие вибрации.
Вибрация представляет собой процесс распространения механических колебаний в твердом теле. Длительное воздействие вибрации ведет к развитию профессиональной вибрационной болезни. Вибрация, воздействует на машинный компонент системы человек-машина, снижает производительность технических установок и точность считываемых показаний приборов и т.д.
Особенно вредны вибрации с вынужденной частотой, совпадающей с частотой собственных колебаний тела человека или его отдельных органов (для тела человека 6-9 Гц, головы 6 Гц, желудка 8 Гц, других органов в пределах 25 Гц).
Частотный диапазон расстройств зрительных восприятий лежит между 60 и 90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок.
Для санитарного нормирования и контроля вибраций используются среднеквадратичные значения виброускорения и виброскорости, а также их логарифмические уровни в децибелах (ГОСТ 12.1.012-90). Нормы установлены при длительности воздействия 4-8 часов. В помещении котельной действует вибрация с частотой от 4 до 31,5 Гц. В связи с этим регламентируется общая виброскорость в пределах от 90 до 92 децибел.
г) воздействие механических нагрузок.
При длительной эксплуатации трубопроводов за счет коррозии уменьшается толщина стенки. При повышении давления среды внутри сосудов, трубопроводов выше допустимого возможны разгерметизация и выброс среды в помещение, что может привести к ожогам, отравлениям.
д) вредное воздействие химических веществ.
1. раздражение глаз, дыхательных путей и кожи в результате попадания гидразина и его производных, использующихся в добавках к котловой воде (сильное воздействие может вызвать временную слепоту);
2. раздражение верхних дыхательных путей и кашель в результате вдыхания двуокиси серы, в частности, при сжигании топлив с высоким содержанием серы;
3. воздействие химических веществ и соединений, используемых в водоочистке, в частности, ингибиторов коррозии и очистителей кислорода, таких как гидразин; химических веществ, являющихся восстановителями ионообменных смол, включая кислоты и основания; чистящих веществ и растворителей для удаления ржавчины и окалины; окиси углерода и др.
е) неблагоприятное воздействие биологических факторов.
Развитие грибковых заболеваний и рост бактерий в котельной вследствие повышения температуры и влажности.
ж) социальные факторы.
стресс под действием жары;
общая усталость в результате физической работы в шумном, теплом и влажном помещении.
Мероприятия по уменьшению вредного воздействия производственных факторов.
Для уменьшения вредного воздействия на человека вышеперечисленных факторов и предупреждения несчастных случаев предусматриваются следующие мероприятия:
- Для защиты персонала от вредных механических воздействий предусмотрены следующие средства индивидуальной защиты: костюм х/б; рукавицы комбинированные; очки защитные; куртка на утепленной подкладке; ботинки кожаные; каска защитная; наушники или беруши; респиратор.
- В котельной предусмотрена высокая степень механизации трудоемких работ, для чего используется соответствующее подъемно-транспортное оборудование
- Вращающиеся части оборудования имеют ограждения и кожухи.
- Лестницы, переходы и площадки оборудованы перилами высотой 1 м и бортовыми ограждениями высотой 100 мм, угол наклона лестниц не превышает 60є.
- Предусмотрена выдача молока: рекомендуется 0.5 л. Молока за смену.
- Также предусмотрена доплата к тарифной сетке в размере 4%.
- Все тепловыделяющие поверхности имеют тепловую изоляцию, температура на поверхности тепловой изоляции не превышает 48єС при теплоносителе с температурой выше 500єС и 45єС при теплоносителе с меньшей температурой, температура неизолированных частей оборудования не превышает 45єС.
- для создания заданных параметров микроклимата установлены системы кондиционирования воздуха.
- Зоны с уровнем звука или эквивалентным уровнем звука выше 85 дБА должны быть обозначены знаками безопасности по ГОСТ 12.4.026. Работающие в этих зонах должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты органов слуха по ГОСТ 12.4.051.
Мероприятия, повышающие уровень производственной безопасности.
К данным мероприятиям относятся изучение персоналом «Правил техники безопасности при обслуживании тепломеханического оборудования» (ПТБ) с последующей сдачей квалификационных экзаменов. Последующие очередные экзамены по ПТБ принимает администрация цеха с периодичностью 1 раз в год. Также проводятся следующие инструктажи по технике безопасности и пожарной безопасности:
повторный 1 раз в месяц;
внеплановый;
текущий (целевой).
По графику, утвержденному администрацией предприятия, проводятся контрольные
противоаварийные и противопожарные тренировки. Допускается совмещение противоаварийных тренировок с противопожарными. Противоаварийные тренировки, как правило, проводятся на рабочих местах или на тренажерах.
Экологическая безопасность
На ТЭЦ «Обуховоэнерго» используется, два вида топлива: природный газ (основное) и мазут (резервное).
Характерные для котельных выбросы - это оксид углерода (именуемый в обиходе угарным газом), диоксид серы и оксиды азота.
Загрязнение воздуха производственных помещений может происходить за счет выбросов из технологического оборудования или при проведении технологических процессов без локализации выбросов. В этом случае возможно повышенное загрязнение воздуха рабочей зоны, а удаляемый из помещения вентиляционный воздух может стать причиной загрязнения атмосферного воздуха промышленных площадок и населенных мест.
Ввиду того, что данное предприятие - источник загрязнения окружающей среды, котельная и жилой район должны быть разделены санитарной защитной зоной.
Для котельных, работающих на газе, устанавливается единая санитарно - защитная зона.
В санитарно - защитной зоне допускается расположение гаражей, складских помещений, рекомендуется озеленение.
Категория сочетанием «источник - вредное вещество» для диоксида азота 1 категория вредности. Периодичность контроля за соблюдением нормативов ПДВ для диоксида азота 1 раз в квартал. Для остальных веществ 1раз в год.
Одним из мероприятий по предотвращению вредного влияния выбросов из котельной является обеспечение оптимальной высоты дымовой трубы.
Мероприятия по снижению экологического ущерба.
Для снижения уровня выбросов NOX, в данном дипломном проекте, разработанный программно технический комплекс позволяет реализовать внедрение режима сгорания топлива с контролируемым умеренным недожогом [10].
Целью мероприятия является снижение избытка воздуха в топке. В результате уменьшения содержания кислорода в зоне горения происходит подавление образования как термических, так и топливных NOx. Поэтому данное мероприятие может быть применено при сжигании любых видов органического топлива. Оно позволяет не только снизить выбросы NOx, но и несколько повысить КПД котла за счет снижения потерь теплоты с уходящими газами и затрат энергии на собственные нужды.
Сжигание природного газа с контролируемым умеренным недожогом позволяет снизить выбросы NOX на 30-40% при одновременном повышении КПД котла.
Суммарный показатель вредности таких режимов в 1,5 - 2,0 раза ниже, чем при обычном сжигании природного газа в соответствии с режимной картой, а суммарный вклад монооксида углерода и бенз(а)пирена в общую вредность выброса от котла в атмосферу не превышает 3 - 7%.
При этом величина химического недожога должна быть ограничена содержанием вредных примесей в дымовых газах за дымососом (в пересчете на а = 1,4): для СО - не более 100 ррm (125 мг/м3) и для БП - 60 - 100 нг/м3.
Подобные документы
Модернизация системы управления котлоагрегатом. Датчики и оборудование, использованные в системе автоматизации парового котла. Автоматизация парового котла Е-1-0,9Г в программном обеспечении "Alpha Programming". Особенности системы серии "Альфа-2".
курсовая работа [3,6 M], добавлен 16.08.2011Разработка функциональной схемы автоматизации парового котлоагрегата КЕ-10/14 с выбором средства автоматизации. Выполнение расчета шкалы ротаметра и определение параметров сопротивлений резисторов измерительной схемы автоматического потенциометра.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 24.12.2012Описание газообразования в котельной установке. Построение формальной математической модели автоматизации. Разработка структурной и функциональной схемы устройства. Программирование контролера системы управления. Текст программы на языке ASSEMBLER.
дипломная работа [3,8 M], добавлен 26.06.2012Технологическая характеристика объекта автоматизации – тельфера. Составление функциональной и технологической схемы системы автоматического управления. Разработка принципиальной электрической схемы. Расчёт и выбор технических средств автоматизации.
курсовая работа [248,1 K], добавлен 13.05.2012Водоснабжение котельной, принцип работы. Режимная карта парового котла ДКВр-10, процесс сжигания топлива. Характеристика двухбарабанных водотрубных реконструированных котлов. Приборы, входящие в состав системы автоматизации. Описание существующих защит.
курсовая работа [442,0 K], добавлен 18.12.2012Регулирование давления перегретого пара и тепловой нагрузки, экономичности процесса горения, разряжения в топке котла, перегрева пара. Выбор логического контроллера и программного обеспечения для него. Разработка функциональной схемы автоматизации.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 31.12.2015Анализ существующих систем автоматизации процесса регулирования давления пара в барабане котла. Описание технологического процесса котлоагрегата БКЗ-7539. Параметрический синтез системы автоматического регулирования. Приборы для регулирования параметров.
дипломная работа [386,2 K], добавлен 03.12.2012Проблема комплексной автоматизации. Структуры автоматизированной системы управления ТЭС. Анализ и выбор современных средств управления и обработки информации. Разработка функциональной схемы системы управления за параметрами. Управления расходом воды.
курсовая работа [424,9 K], добавлен 27.06.2013Определение необходимой тепловой мощности парового котла путем его производительности при обеспечении установленных температуры и давления перегретого пара. Выбор способа шлакоудаления, расчет объемов воздуха, продуктов сгорания и неувязки котлоагрегата.
курсовая работа [464,7 K], добавлен 12.01.2011Измерение давления и температуры различных сред, области его применения. Разработка функциональной схемы автоматического контроля и управления паровым котлом. Обоснование выбора приборов и аппаратуры. Описание правил монтажа дифманометра и диафрагмы.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 30.12.2014