Розробка автоматизованої системи керування технологічним процесом пароутворення в котлоагрегаті енергоблоку потужністю 225 мВт

ТХА-01885Ц2.822.039-09

2

38.

39-1 40-1

Температура

Метал в обігрівній зоні змійовика

498°С

ШПП перший ст.. Потік 2

Перетворювач термоелектричний. Гр. ХА(К) Монтажна довжина 5000 мм.

ТХА-01885Ц2.822.039-09

2

39.

66-1

Температура

Метал після вприску

526°С

Пароохолоджувач №3 Потік 1,2

Перетворювач термоелектричний. Гр. ХА(К) Монтажна довжина 5000 мм.

ТХА- 01885Ц2.822.039-09

1

40.

67-1 68-1 70-1 71-1

Температура

Пара після вприску

516°С Dу300

Пароохолоджувач №3 Потік 1,2

Перетворювач термоелектричний. Гр. ХА(К) Монтажнадовжина 200 мм. Матеріал захисної арматури 12Х1МФ

ТХА-13875Ц2.821.962-20

4

41.

68-2 70-2

Температура

Пара після вприску в n/o №3 Потік 1,2

516°С

Приміщення ПЗО

Перетворювач вимірювальний Гр. ХА(К). Гр.. вим: 0-600°С. вих. сигнал 4-20 мА

Ш-705-М1-14

2

42.

69-1

Температура

Метал в обігрівній зоні змійовика(крайні ширми)

535°С

ШПП другий ст. Потік 1

Перетворювач термоелектричний. Гр. ХА(К) Монтажна довжина 5000 мм.

ТХА- 01885Ц2.822.039-09

1

43.

73-1 75-1

Температура

Свіжа пара

545°С Dу250

паро розбіжний колектор в.д. потік 2

Перетворювач термоелектричний. Гр. ХА(К) Монтажна довжина 200 мм. Матеріал захисної арматури 12Х18Н10Т. Заг. гільза ст. 12Х18Н10Т. Монт. довж. 200 мм

ТХА-20885Ц2.822.050-22

2

44.

76-1 77-1 78-1

Температура

Свіжа пара

545°С Dу250

паро розбіжний колектор в.д. потік 1

Перетворювач термоелектричний. Гр. ХА(К) Монтажна довжина 200 мм. Матеріал захисної арматури 12Х18Н10Т. Заг. гільза ст. 12Х18Н10Т. Монт. довж. 200 мм

ТХА-20885Ц2.822.050-22

3

45.

54-1 61-1

Температура

Метал в обігрівній зоні змійовика(середні ширми)

526°С

Шпп другий ст..

Перетворювач термоелектричний. Гр. ХА(К) Монтажна довжина 5000 мм.

ТХА- 01885Ц2.822.039-09

2

46.

58-1 59-1 64-1 64-1

Температура

Пара до вприску

526°С Dу300

Пароохолоджувач №3 Потік 1,2

Перетворювач термоелектричний. Гр. ХА(К) Монтажна довжина 200 мм. Матеріал захисної арматури 12Х1МФ

ТХА-13875Ц2.821.962-20

4

47.

59-2 64-2

Температура

Пара до вприску

526°С

Приміщення ПЗО

Перетворювач вимірювальний Гр. ХА(К). Гр.. вим: 0-600°С. вих. сигнал 4-20 мА

Ш-705-М1-14

2

48.

83-1 88-1

Температура

Свіжа пара після вприску в пусковий n/o

545°С Dу250

Пуской вприск в свіжу пару Потік 1,2

Перетворювач термоелектричний. Гр. ХА(К) Монтажна довжина 200 мм. Матеріал захисної арматури 12Х18Н10Т. Заг. гільза ст. 12Х18Н10Т. Монт. довж. 200 мм

ТХА-20885Ц2.822.050-22

2

49.

83-1 88-1

Температура

Свіжа пара

545°С Dу250

Трубопровід свіжої пари перед звуж. пристроєм

Перетворювач термоелектричний. Гр. ХА(К) Монтажна довжина 200 мм. Матеріал захисної арматури 12Х18Н10Т. Заг. гільза ст. 12Х18Н10Т. Монт. довж. 200 мм

ТХА-20885Ц2.822.050-22

2

50.

75-2 77-2 78-2 81-2 86-2

Температура

Свіжа пара Потік 1,2

545°С

Приміщення ПЗО

Перетворювач вимірювальний Гр. ХА(К). Гр.. вим: 0-600°С. вих. сигнал 4-20 мА

Ш-705-М1-14

5

51.

81-1 86-1

Температура

Свіжа пара до вприску

545°С Dу250

Пусковий вприск в вс. пару Потік 1,2

Перетворювач термоелектричний. Гр. ХА(К) Монтажна довжина 200 мм. Матеріал захисної арматури 12Х18Н10Т. Заг. гільза ст. 12Х18Н10Т. Монт. довж. 200 мм

ТХА-20885Ц2.822.050-22

2

52.

81-2 86-2

Температура

Свіжа пара до вприску в пусковий n/o Потік 1,2

545°С

Приміщення ПЗО

Перетворювач вимірювальний Гр. ХА(К). Гр.. вим: 0-600°С. вих. сигнал 4-20 мА

Ш-705-М1-14

2

53.

82-1 87-1

Температура

Метал пускового n/o в.д.

545°С

Пусковий вприск в св. пару.Потик 1,2

Перетворювач термоелектричний. Гр. ХА(К) Монтажна довжина 5000 мм.

ТХА- 01885Ц2.822.039-09

2

54.

93-2 95-2

Тиск

Свіжа пари на виході

14МПА

По місцю

Перетворювач вим. Надл. Тиску. Вих. сигналу 4-20 мА. Гран вим.25 МПа

Сапорір-22ДИ-2170 01-УХЛ*3.1 0.25/25МПа-42

2

55.

1-2

Витрата

Котлова вода непер. продувки

3,35 м\год

По місцю

Прилад вим. Різниці тисків. Вих.. сигнал: 4-20мА. Гран. Вим: 0-10КПа. Стат. тиск: 40 МПА

Сапфір 22ДД-2434 01-УХЛ *3,1 0,5/10 КПа -42-В

1

56.

1-1

Витрата

котлова вода

6 м\год 15МПа

Трубопровід непер. продувки

Зварне з'єднання для трубопроводу Ду65

06 ОСТ 108.839. 01-82

1

57.

1-а

Витрата

котлова вода

3,35 м\год

Трубопровід непер. продувки

Посудина зрівнювальна, ОСТ25. 1160-84

СУ-25МПа-2-б

1

58.

43-1 63-1

Витрата

вода

247°С 17 м\год 20,9 МПа

Трубопровід жив. води на пускові вприски в n/o №1. Потік 1,2

Зварне з'єднання для трубопроводу Ду65

06 ОСТ 108.839. 01-82

2

59.

62-2

Витрата

жив. вода на пускові вприски в n/o №3. Потік 1,2

4 м\год

По місцю

Посудина зрівнювальна, ОСТ25. 1160-84

СУ-25МПа-2-б

1

60.

71-1

Витрата

вода

247°С 5 м\год 20,9 МПа

Трубопровід жив. води на пускові вприски в n/o №3. Потік 1,2

Зварне з'єднання для трубопроводу Ду65

06 ОСТ 108.839. 01-82

1

61.

43-2

63-2

Витрата

жив. вода на пускові вприски в n/o №1. Потік 1,2

17м\год

По місцю

Перетворювач вим. різниці тисків. вих. сигнал: 4-20 мА. гран. вим. 0-25МПа. Стат тиск: 40Мпа

Сапфір 22ДД-2434 01-УХЛ *3,1 0,5/25 КПа -42-8

2

62.

41-1

42-1

Витрата

жив. вода

247°С 15 м\год; 20,9 МПа

Трубопровід жив. води на пускові вприски в n/o №1. Потік 1,2

Зварне з'єднання для трубопроводу Ду65

06 ОСТ 108.839. 01-82

2

63.

41-2

42-2

Витрата

жив. вода на пускові вприски в n/o №1. Потік 1,2

15м\год

По місцю

Перетворювач вим. різниці тисків. вих. сигнал: 4-20 мА. гран. вим. 0-0,04МПа. Стат тиск: 40Мпа

Сапфір 22ДД-2434

01-УХЛ *3,1 0,5/0,04 МПа -42-8

2

64.

62-1

Витрата

жив. вода

247°С 4 м\год; 20,9 МПа

Трубопровід жив. води на пускові вприски в n/o №2. Потік 1,2

Зварне з'єднання для трубопроводу Ду65

06 ОСТ 108.839.01-82

1

65.

84-2 89-2

Витрата

жив. вода на пускові вприски в пароп в.д. Потік 1,2

8м\год

По місцю

Перетворювач вим. різниці тисків. вих. сигнал: 4-20 мА. гран. вим. 0-10КПа. Стат тиск: 40Мпа

Сапфір 22ДД-2434 01-УХЛ *3,1 0,5/0,1 МПа -42-В

2

66.

2-а

3-а

Витрата

Свіжа пара в ЦВТ потік 1,2

335 м\год

По місцю

Посуд урівнювальний ОСТ 25.1160-84

СУ-16МПа-2-б

2

67.

84-2

89-2

Витрата

Свіжа пара в ЦВТ потік 1,2

335 м\год

По місцю

Перетворювач вим. різниці тисків. вих. сигнал: 4-20 мА. гран. вим. 0-0,16МПа. Стат тиск: 40Мпа

Сапфір 22ДД-2434

01-УХЛ *3,1 0,5/0,16 МПа-42-В

2

68.

74-2

Витрата

жив. вода на пускові вприски в n/o №3. Потік 1,2

5 м\год

По місцю

Перетворювач вим. різниці тисків. вих. сигнал: 4-20 мА. гран. вим. 0-0,16МПа. Стат тиск: 40Мпа

Сапфір 22ДД-2434

01-УХЛ *3,1 0,5/0,16МПа -42-В

1

69.

72-1 74-1

Витрата

Вода

247°С 4 м\ год; 20,9 МПа

Трубопровід жив. води на пускові вприски в n/o №3. Потік 1,2

Зварне з'єднання для трубопроводу Ду65

06 ОСТ 108.839.

01-82

2

70.

4-а

Витрата

Жив. вода

4 м\год

По місцю

Посуд урівнювальний ОСТ 25.1160-84

СУ-16МПа-2-б

2

71.

72-2 74-2

Витрата

жив. вода на пускові вприски в n/o №3. Потік 1,2

4 м\год

По місцю

Перетворювач вим. різниці тисків. вих. сигнал: 4-20 мА. гран. вим. 0-0,25МПа. Стат. тиск: 40Мпа

Сапфір 22ДД-2434

01-УХЛ *3,1 0,5/0,25МПа -42-В

2

72.

79-1 92-1

Витрата

Вода

247°С 8 м\ год.; 20,9 МПа

Трубопровід жив. води на пускові вприски в n/п в.д. Потік 1,2

Зварне з'єднання для трубопроводу Ду65

06 ОСТ 108.839.

01-82

2

73.

84-4 89-4

Витрата

Свіжа пара до ЦТВ. Потік 1,2

335 м\год

Приміщення ПЗО

Блок добування кореня. Вх. сигн: 4-20 мА. Вих. сигн: 4-20 мА

БИК-1

1-УХЛ 4-1, 4-20,4-20

2

74.

84-5 89-5

Витрата

Свіжа пара до ЦТВ. Потік 1,2

335 м\год

БЩУ

Прилад показуючий реєструючий. Шкала:0-400 м\год Грош. вим: 4-20мА

РП160-08

2

75.

80-1

Витрата

Жив. вода

247°С 65 м\ год.; 20,9 МПа

Тр-д жив. води на пускові вприски

Зварне з'єднання для трубопроводу Ду65

06 ОСТ 108.839. 01-82

1

76.

80-2

Витрата

Жив. вода на пускові вприски

65 м\год

По місцю

Перетворювач вим. різниці тисків. вих. сигнал: 4-20 мА. гран. вим. 0-0,04МПа. Стат. тиск: 40Мпа

Сапфір 22ДД-2434

01-УХЛ *3,1 0,5/0,04

МПа -42-В

1

77.

100-1 100-2

Положення РТ непер. продувки

Приміщення ПЗО

Перетворювач вимірювальний вих.. сигнал:4-20 мА

Ш-705-М1-14

2

78.

8-2

Рівень

Котлова вода в барабані

+513 мм

(-513 мм) 16.5МПа

По місцю

Перетворювач вим. різниці тисків. вих. сигнал: 4-20 мА. гран. вим. 0-6,3КПа. Стат. тиск: 40Мпа

Сапфір 22ДД-2434

01-УХЛ *3,1 0,5/6,3КПа-42-В

1

79.

8-6

Рівень

Конденсат

+315 мм

(-315мм)

По місцю

Знижений показник рівня

1

80.

8-5

Рівень

Конденсат

+315 мм

(-315 мм)

БЩУ

Прилад показуючий реєструючий. Шкала: -315-0-315 Гран. вимір. 4-20МПа

РП-160-08

1

81.

8-1

Рівень

Конденсат

+315 мм

(-315 мм)

По місцю

Посудина постійного рівня

1

82.

50-44 50-57

Положення РК на вприск 3. Потік 1,2

БЩУ

Вим. прилад. Шкала 0-100%. Гран. вимір. 0-4-20мА

М6Е133

2

83.

7-1

Тиск

Котлова вода непер. продувки

15,09МПа

По місцю

Перетворювач вим. різниці тисків. вих. сигнал: 4-20 мА. гран. вим. 0-25МПа. Стат. тиск: 40Мпа

Сапфір 22ДШ-2170 01-УХЛ *3,1 0,5/25 МПа-42

1

84.

7-3

7-5

Тиск

Пара в барабані котла

16,5МПа

По місцю

Перетворювач вим. різниці тисків. вих. сигнал: 4-20 мА. гран. вим. 0-25МПа. Стат. тиск: 40Мпа

Сапфір 22ДШ-2170 01-УХЛ *3,1 0,5/25 МПа-42

2

85.

7-6

Тиск

Пара в барабані котла

16,5МПа

БЩУ

Прилад показуючий реєструючий. Шкала: 0-25Мпа Гран. вимір. 4-20МПа

РП-160-08

1

86.

97-1

98-1

Тиск

Свіжа пара від „+” камери

14МПа

По місцю

Перетворювач вим. різниці тисків. вих. сигнал: 4-20 мА. гран. вим. 0-25МПа. Стат. тиск: 40Мпа

Сапфір 22ДШ-2170

01-УХЛ *3,1 0,5/25 МПа-42

2

87.

7-2

Тиск

Пара в барабані

16,5МПа

По місцю

Манометр показуючий електроконтакт. Гран вим: 0-25МПа

ДМ2010сг Исп.5

1

5. Розрахунок окремих елементів автоматизації

Для виконання розрахунку необхідно мати компоновочні та конструктивні дані пристроїв для регулювання перегріву, а також результати теплового розрахунку пароперегріву. При розрахунках деякими даними доведеться задатися.

1) Перепади тисків:

Повний перепад тисків в системі паро охолоджувача по паровій стороні знаходиться як сума гідравлічних опорів в паропровідних, з'єднувальних та відвідних елементах. По водяній стороні, крім цього, визначаються невимірні перепади тисків.

При розрахунку гідравлічних опорів по водяній стороні повинні бути прийняті до уваги місцеві опори всіх допоміжних пристроїв (фільтри, вимірювальні шайби, запірна та регулювальна арматура та ін.).

За умовою теплового розрахунку сумарна втрата тиску в паро охолоджувачі не повинна перевищувати

1.1. Знаходимо коефіцієнт опору дирчатого фільтра, віднесеного до швидкості води в отворах.

Відносний «живий» переріз фільтра:

де коефіцієнт опору = 1,37

1.2. Гідравлічний опір по паровій стороні вприскую чого пароохолоджувача визначається як сума опорів входу і виходу камер пароохолоджувача, в захисній сорочці розпилювального пристрою (форсунки) і ежекторного сопла.

Опір форсунки знаходимо за формулою:

, (6.1)

де n - кількість форсунок;

- коефіцієнт опору форсунки;

- масова швидкість пари у вільному перерізі перед форсункою, яка визначається по витраті пари до вприску кг / (м^{2 .} с)

Нехай n = 1.

Для визначення задамося зовнішнім діаметром форсунки d_ф і внутрішнім діаметром сорочки d_c по місцю встановлення форсунки. d_ф = 42 мм; d_c = 110 мм

Визначаємо величину:

(6.2)

= 0,225

1.3. По даних теплового розрахунку визначаємо:

- витрата води на вприск G = 1500 кг/с;

- витрата пари за вприском D_к = 118750 кг/с;

- температура вприскуючої живильної води t _ж.в. = 227 ⁰С;

- ентальпія живильної води на вприск i _ж.в. =235 ккал/кг.

За таблицями пари та води знаходимо:

- ентальпія пари на виході з пароохолоджувача i_к = 789,7 ккал/кг;

- ентальпія пари до пароохолоджувача i_н = 797 ккал/кг.

По i_н та тиску пари визначаємо питомий об'єм пари до вприску:

_н = 0,01262 м³/кг

Тепер можемо визначити масову швидкість пари у вільному перерізі перед форсункою :

= кг (м^{2 .} с) (6.3)

1.4. Опір форсунки по паровій стороні:

кгс/м² (6.4)

при n = 1 (одна форсунка)

1.5. Масова швидкість пари в стиснутому перерізі труби Вентурі (_ст) визначається за формулою:

(_ст) = (6.5)

(_ст) = 4149 кг (м^{2 .} с)

Визначаємо коефіцієнт опору труби Вентурі:

_в = 0,15

Тоді втрати тиску в трубі Вентурі по паровій стороні:

кгс/м²

1.6. За таблицями визначаємо питомий об'єм пари за вприском _к (по Р_к та і_к ):

_к = 0,01235 м³/кг

1.7. Масова швидкість пари в циліндричній сорочці за трубою Вентурі:

()_с = = 1330 кг (м^{2 .} с) (6.6)

Коефіцієнт опору тертя в сорочці:

_с = 0,24

Звідси втрата тиску від тертя в сорочці :

кгс/м² (6.7)

1.8. Коефіцієнт опору при раптовій зміні перерізу на вході в трубу пароохолоджувача:

_вх = 0,175 (6.8)

Масова швидкість пари на вході в пароохолодувач ()_вх :

()_вх = = 1386 кг(м^{2 .} с) (6.9)

Втрата тиску на вході в пароохолоджувач:

кгс/м² (6.10)

1.9. Коефіцієнт опору при раптовій зміні перерізу на виході із труби пароохолоджувача:

_вих = 0,13 (6.11)

Масова швидкість пари на виході із пароохолоджувача:

()_вих = = 1403 кг(м^{2 .} с) (6.12)

Втрати тиску на виході з пароохолоджувача:

кгс/м² (6.13)

2.0. Визначаємо сумарні втрати тиску в пароохолоджувачі:

?P = ?P_ф+?P_в+?P_с+?P_вх+?P_вих.=213+1580+267+216+161=2197 кгс/м² 2500 кгс/м²

Отже, геометричні розміри пароохолоджувача вибрані вірно.

автоматичний парогенератор котел

6. Спеціальна частина

Вприскуючий пароохолоджувач

Для регулювання температури по паровому тракту і за котлом в заданому діапазоні навантажень і при пусках котел має в кожному потоці по чотири вприскуючих пароохолоджувачі в первинному тракті і по два пароохолоджувачі в тракті вторинної пари.

Для можливості рулювання температури пари в пускових режимах існують пускові вприски, а в режимах регульованого діапазону навантажень - штатні (основні) вприски. За радіаційним пароперегрівачем (РПП) кожного потоку котла розташовані пароохолоджувачі вприску(1), в розсічці ширшованого пароперегрівника першого ступеня (ШПП 1 ст.) - пароохолоджувачі вприску 2, а перед вихідним пакетом ширлювого перегрівника 2-го степені (ШПП 2 ст.)- пароохолоджувачі вприску 3.Крім того в головних паропроводах розташовані вприскуючи пароохолоджувачі, які використовуються тільки при пусках - вприск 4.

До охолоджувачів (вприски 1,2,3) вода підводиться окремо на штатні і пускові вприски. Пускові вприски в тракті первинної можуть вимагатися в роботу при тиску пари не нижче 2МПА і температурі пари не нижче 300°С.

Конструктивно ділянка регулювання перегріву утворює частину поверхні нагріву пароперегрівача, вимагаюча обігрівальні і не обігрівальні труби, від місця вводу охолоджуючого моменту до вихідного колектора, в якому необхідно підтримувати задану температуру tпп.

Вприскуючий пароохолоджувач представляє собою самий простий пристрій парового регулювання .Він являє собою пряму ділянку паропровода довжиною 6-7 м. , який служить для вприску конденсату в потік перегрітої пари. Конденсат вводять через форсунку-розпилювач з декількома отворами діаметром 3-6 мм.Для уникнення попадання відносно холодних потоків конденсатора на стінки паропровода, який має таку саму температуру , як і перегріта пара , всередині паропровода встановлюється замкнена сорочка. Її довжина (3-5м) визначається ділянкою випаровування капель вологи.

Принцип дії вприскую чого пароохолоджувача оснований на зміні штальної частково перегрітої пари за рахунок тепла, що відбувається на випаровування охолоджуючої води, що вприскується в паропровід.

Знищення температури перегрітої пари вприскуючим пароохолоджувачем досягається на деякій відстані від місця вводу конденсату, так як на випаровування капель конденсату і подальший перегрів утвореної із них пари необхідно певний проміжок часу. Зменшення цієї відстані досягається збільш тонким розпиленням конденсату(за рахунок зменшення діаметра отворів форсунки і збільшення перепадів тисків між водою, що вприскується та парою) і по можливості збільшення різниці температур пари і конденсату.

Перевола вприскую чого пароохолоджувача перед поверненням у тому, що він має меншу інерційність зміни температури перегрітої пари при зміні витрати води а вприск , недолік - забруднення пари солями охолоджуючої води. Запобігти цьому недоліку можна шляхом використання в разі охолоджуючого моменту власного конденсату парогенератора. Для цього насичена пара із барабана поступає в охолоджувач пари - конденсатор і із збірника конденсату подається в пароохолоджувач.

На котлоарестаті ТПЕ-14/А з метою від лагодження оптимального режиму регулювання температури пари по тракту первинної та вторинної пари використовуються також водоподачі пристрої до пароохолоджувача вприску 2 та встановлені пускові вприски 4 до головних паропроводів.

В табл. 7.1 приведені геометричні характеристики пароохолоджувачів котла ТПЕ-214/А.

Як видно із таблиці 7.1 , кожен водоподаючий пристій розрахований на певну максимальну витрату води, при якій перепад тиску на розпилюючий форсунці складає ?. На всіх форсунках відцентрового типу, що використані для задовільної якості розпилювання води форсункою і випаровування її.

В пускових вприсках 1,2 і 4 встановлюються однакові відцентрові форсунки, продуктивність яких 5,5 при ?, пусковий вприск у другому по ходу пари пароохолоджувачі має меншу продуктивність , але кращу якість розпилення.

Тепловий баланс пароохолоджувача можна записати:

і , (7.1)

де D', Dвпр - витрата пари і води на вприск через пароохолоджувач, кг\сек

п', п''- ентальпія пари перед пароохолоджувачем і за ним; кДж\кг.;

Впр - ентальпія води що іде на вприск.

Рівняння (7.1) дозволяє визначити необхідну витрату води на вприск , якщо задане питоме тепло сприйняття пароохолоджувача ?L n/o / (in'' + I впр)

Вприскуючи пароохолоджувачі дуже вимогливі до якості води, що використовується для вприску.

При роботі котла температура пари не залишається постійною. Це проходить в результаті зміни співвідношення між тепло сприйняттям випарної та нагрівальної поверхі нагріву , але викликане коливаннями навантаження, зміною надлишку повітря в котлі, вологи палива та інше. Тому застосовується регулювання температури. Воно може проводитися як зміною теплосприйняття окремих поверхонь, так і зниженням ентальпія пари на ділянці пароперегрівача (парове регулювання).

При паровому регулюванні застосовують пароохолоджувачі поверхневого або вприскую чого типу, які можуть встановлюватися на початку, в розсічці(всередині), так і в кінці пароперегрівача.

При установці на виході температура пари підтримується тільки за пароохолоджувачем, а сам пароперегрівник не залишається від перегріву пару труб.

При встановленні в розсічку температура пари регулюється на всьому тракті. Крім того установка в розсічку має ту перевагу, що його дія скоріше відображається на зміні температури пари.

У вприскуючому пароохолоджувачі вода(береться живильна вода із напору живильних насосів, тобто тиск води більший вприску пари в 1,5-1,8 рази) вводиться через кільцеву камеру. Кільцева камера має отвори, через які вода попадає в паровий переріз труби. Роздрібнені краплі води, нагріваються і випаровуються, що приводить до охолодження пари. Для захисту металу трубопроводу за рахунок попадання крапель води по довжині 3-4 метри встановлена запобіжна труба. Між основною трубою та захисною трубою приварюється захисний простір, який надійно захищає метал основного трубопроводу.

Від місця вводу вприску води до врізки в основний колектор пароперегрівача залишається ділянка трубопроводу довжиною 8-9 метрів, що забезпечує необхідний час для повного випаровування крапель води.

При роботі вприскую чого пароохолоджувача пара частково утворюється в пароперегрівачі, тим самим пароперегрівач в деякій степені стає випарною поверхнею. Тому вода, що подається на вприск, не повинна містити домішок, це може призвести до поверхні нагріву. Це єдиний недолік вприскую чого пароохолоджувача. Але вприскуючий пароохолоджувач являється в даний час єдиним органом регулювання температури як первинної , так і вторинної пари на котлах всіх типів.

Таблиця 6.1 Геометричні характеристики вприскуючих пароохолоджувачів котла ТПЕ-214\А

№ п\п	Назва параметру	Позначення	Розмірнісь	Вприск 1	Вприск 2	Вприск 3	Вприск 4	Штатний вприск	Пусковий в ГПП
1.	Діаметр і товщина паропровода	?пп * пп	мм	325*32	325*32	377*50	325*38	465*20	630*25
2.	Кількість n/o в котлі	nn/o	?	2	2	2	2	2	2
3.	Діаметр і довжина стінки захисної сорочки	dc * c	мм	245*9	245*9	245*9	218*8	400*8	560*8
4.	Довжина захисної сорочки	Lc	м	4.0	4.0	4.0	5.0	4.5	6.5
5.	Максимальна витрата води	Gmax	m\год						м б
	-в штатний вприск			1,5	1,5	1,5		6,6
	-в пусковий вприск			5,5	4,5	5,5	5,5		1,5 5,0
6.	Кількість форсунок	nop
	-в штатному вприску			1	1	1		1
	-в пусковому вприску			1	1	1	1		1/2
7.	Діаметр і число отворів струйної форсунки штатного типу	?отв. nотв	мм	3,5\18	3,5\10	3,5\10		,0\10
8.	Характери тики уситробіжних форсунок								м б
	- діаметр сопла	?с	мм	6,5	4,5	6,5	6,5	?	5,5 5,0
	- діаметр памери закруг	D к.з.	мм	19,0	18,0	19,0	19,0	?	26,5 21,0
	- діаметр і кіл-сь вхідних каналів пускових вприсків	?хв. nхв	мм\	3,5\12	3,0\12	3,5\12	3,5\12	?	3,0\3 3,0\8
9.	Максимальний перепад тиску на форсунці	?	МПа
	- штатного вприску			1,0	0,8	0,8	?	1,2	?
	-в пускового вприску			4,0	4,0	4,0	4,0	?	4,0 4,0
10.	Арматура регумоюча в
	- штатного вприску			1098-50-Е-04	1098-50-Е-04	1098-20-Е-02		1098-20-Е-04	1098-20-Е-03
	-в пускового вприску			-20-Е-03	-20-Е-05	20-Е-03	1098-20-Е-03

7. Розрахунок надійності системи автоматизації

Надійність є основною властивістю якості. Вона спрямована на підвищення безпечності і ефективності використання промислової продукції. Не менш важливим є питання надійності і на проміжних стадіях виробництва. Розрізняють надійність продукції, технологічних систем, що пов'язані з реалізацією технологічних процесів, а також надійність самих технологічних процесів.

Надійність - є властивість об'єкту зберігати в часі у встановлених межах значення експлуатаційних параметрів, які характеризують його здатність виконувати задані функції відповідно заданих режимів і умов використання, технологічного обслуговування, ремонту, зберігання і транспортування.

Теорія надійності вивчає процеси виникнення відмов технічних об'єктів і методи боротьби з відмовами. Технічними об'єктами можуть бути вироби, системи і їх елементи, прилади, машини, агрегати і окремі деталі. Приклад, автоматизована система управління технологічним процесом (АСУ ТП). Термін елемент застосовується для складової частини системи. Приклад елементів, процесор цифрової ЕОМ.

Систему можна розбити на будь-яку кількість елементів для дослідження надійності. Кожен елемент повинен виконувати в системі конкретні функції. Розрізняють два основні стани об'єктів: працездатний і непрацездатний.

Працездатний - стан об'єкта, при якому він здатний виконувати задані функції, зберігаючи значення заданих параметрів.

Стан об'єкту при якому значення хоча б одного з заданих параметрів не відповідає вимогам називається непрацездатним.

Відмова - це подія, після виникнення якої припиняється функціонування об'єкта.

В даному дипломному проекті розглядається технологічний процес пароутворення в котлоагрегаті енергоблоку потужністю 225 мВт - система, а елемент - котлоагрегат. Для дослідження на надійність обираємо котлоагрегат, оскільки він є складовою частиною процесу, виконує конкретну функцію і при відмові призведе до ланцюга проблем: зупинки неперервного технологічного процесу, простою обладнання і витрат на ремонт. Далі необхідно визначити для будь-якого моменту часу такі показники, як ймовірність безвідмовної роботи котлоагрегата P(t), ймовірність відмов Q(t) та середнє значення напрацювання до відмови T0. Для цього також треба знати закон розподілу характеристичних випадкових величин в залежності від закону розподілу відповідної випадкової величини. Так як інтенсивність відмов в даному технологічному процесі величина стала, тобто ?=const, то надійність роботи котлоагрегата будемо розраховувати за експоненційним законом розподілу. Даний закон найчастіше застосовується для оцінки об'єктів. Це можна пояснити тим, що по-перше - при постійній відмові функції для оцінки показників надійності є досить простим; по-друге- експоненційне розподілення напрацювання до відмови є типовим для об'єктів, що складаються з багатьох елементів для яких характерне різне розподілення напрацювання до відмови; по-третє - для всіх випадків приймається ?=const. При експоненційному розподіленні ймовірність безвідмовної роботи визначається як

Р(t) = exp(-?*t), (8.1)

де ? = 5*10^-9 1/год;

t = 2160годин.

Оскільки на будь-якому проміжку часу t об'єкт або зберігає працездатний стан, або відмовляє то

Р(t) + Q(t) = 1 (8.2)

Звідси, ймовірність відмов дорівнює

Q(t) = 1 - Р(t) = 1 - exp(-?*t) (8.3)

Інтенсивність відмов при експоненційному розподіленні має постійне значення ?=const, а середнє значення напрацювання до відмови

T0 = 1 / ?=1/5*10^-9=200000000год. (8.4)

В таблиці 7.1 обраховуємо значення ймовірностей відмов та безвідмовної роботи котлоагрегату.

Таблиця 7.1.

T	P(t)	Q(t)
100	0,9999995	0,0000005
200	0,9999999	0,000001
300	0,9999985	0,0000015
400	0,999998	0,000002
500	0,9999975	0,0000025
600	0,999997	0,000003
700	0,9999965	0,0000035
800	0,999996	0,000004
900	0,9999955	0,0000045
1000	0,999995	0,000005
1100	0,9999945	0,0000055
1200	0,999994	0,000006
1300	0,9999935	0,0000065
1400	0,999993	0,000007
1500	0,9999925	0,0000075
1600	0,999992	0,000008
1700	0,9999915	0,0000085
1800	0,999991	0,000009
1900	0,9999905	0,0000095
2000	0,99999	0,00001
2100	0,9999895	0,0000105
2160	0,9999892	0,000011

Для визначеності залежності цих ймовірностей від часу роботи котлоагрегата побудуємо графіки P(t) - ймовірність безвідмовної роботи та Q(t) - ймовірність відмов.

Рис. 7.1

Проаналізувавши дані графіки ми бачимо, що із збільшенням часу роботи електоклапана ймовірність безвідмовної роботи спадає, а ймовірність відмов зростає.

8. Обгрунтування вибору щитів, пультів та засобів монтажу і розміщення засобів автоматизації

Приміщення для котлоагрегату. Розташування основного та допоміжного обладнання

Стаціонарні котли повинні встановлюватись в приміщеннях, які відповідають вимогам СНІП ІІ-35-76 та СНІП ІІ-58-75 «Електростанції теплові». Встановлення приміщень та горищ над котлами не допускається. Місце встановлення котлоагрегату всередині виробничих приміщень повинно відділятися від решти частини приміщення вогнестійкими перегородками по всій висоті котла, але не нижче 2 м із встановленням дверей.

Проходи в котельній повинні мати вільну висоту не менше 2 м. При відсутності переходу через економайзер відстань від нього до нижніх конструктивних частин покриття котельної повинно бути не менше 0,7 м.

Забороняється встановлення в одному приміщенні з котлом та економайзером обладнання, яке не має прямого відношення до обслуговування та ремонту котлів чи до технології одержання пари.

Котли можуть встановлюватись в загальному приміщенні або на суміжних приміщеннях без спорядження розділяючи стінок між котельнею та машинним залом.

Для зручного та безпечного обслуговування котлів, пароперегрівачів та економайзерів повинні встановлюватись площадки та сходи з перилами висотою не менше 0,9 м. Площадки та сходи в котельній напіввідкритого та відкритого типів виконуються із просіяно-витяжного листа, полоскової сталі.

Ширина вільного проходу площадок повинна бути не менше 600 мм, а для обслуговування арматури, контрольно-вимірювальних приладів та іншого обладнання - не менше 800 мм.

Вибір приміщення для операторної (БЩУ)

Операторна (або Блок Щитового Управління), де встановлюються щити і пульти, повинна бути побудована та прийнята під монтаж по акту відповідно до БН-245-71.

У відповідності до БН-245-71 об'єм виробничого приміщення на одного робітника складає не менше 15 м³, а площа - не менше 4,5 м². Стіни та стелю операторної фарбують масляною фарбою, решта поверхні - клеєною. Розміри дверей повинні бути такими, щоб можна було проносити щити та пульти.

Пульти повинні бути не електропровідними, що дозволяє значно покращити електробезпеку цих приміщень. Їх покривають пилопіумом.

Організація робочих місць оперативного персоналу АСУ ТП повинна відповідати фізіологічним вимогам а також характеру роботи персоналу.

Робочі місця повинні бути організовані у відповідності з вимогами діючих стандартів, технічних умов та методичних вказівок по безпеці прації.

Рівень небезпечних виробничих факторів на робочих місцях (фізичних, хімічних, біологічних) повинні відповідати ГОСТ 120.003-74.

При розробці дизайну внутрішнього простору БЩУ необхідно використовувати комплексний підхід по забезпеченню функціональності, комфорту та екологічності з підтриманням необхідного рівня зосередженості оперативного персоналу.

Базова форма приміщень БЩУ визначається виходячи із будівельних умов.

При проектуванні інтер'єру враховується психофізична дія кольору на очі людини. Виконання рекомендацій по вибору кольору приміщень будуть сприяти покращенню гігієнічних умов праці, зменшенню навантаження на нервову систему та зменшенню втоми, забезпеченню безпеки виробничих процесів, а також покращенню естетичного рівня приміщення БЩУ.

При вирішенні питань освітлення перевага віддається люмінесцентному освітленню, так як такі лампи виділяють менше тепла, ніж лампи розжарювання і більш рівномірно освітлюють робочий простір. Необхідно встановлювати люмінесцентні світильники, що живляться трьохфазним струмом. Рівень освітленості робочих місць повинен відповідати характеру та умовам праці й діючим нормам.

Приміщення котельної мають бути забезпечені достатнім природнім природним світлом, а в нічний час - електричним освітленням. Приміщення, які не можна забезпечити по технічним причинам природним світлом, повинні мати електричне освітлення. Освітлення повинно відповідати СНІП ІІ-4-79 «Природне та штучне освітлення».

Крім робочого освітлення в котельних повинно бути електричне аварійне освітлення.

Обов'язково повинні мати аварійне освітлення слідуючі місця:

1) проходи між котлами, ззаду них та над ними;

2) площадки та сходи котлів;

3) щити та пульти управління;

4) вимірювальні прилади;

5) зальні приміщення;

6) обладнання водопідготовки та ін..

Розміщення технічних засобів КВПІА на щитах

За допомогою апаратури, розміщеної на щитах, оператор одержує необхідну інформацію про хід технологічного процесу і веде управління ним автоматично.

Технічні засоби компонують на панелях так, щоб забезпечити зручність їх експлуатації із врахуванням частоти їх використання. Прилади, що не контролюють найважливіші параметри процесу, повинні бути розміщені в центрі щита. Регулюючі прилади розташовуються так, щоб забезпечити умови нормальної роботи з елементами настройок. Перемикачі та кнопки управління встановлюють в нижній частині щита під вимірювальними приладами. Сигнальні лампи монтують у верхній частині щита.

Таблиця 8.1 Висота розміщення засобів автоматизації та апаратури на щитах

№ з/п	Призначення	Висота, мм
1.	Показуючі прилади та сигнальна апаратура	800-2000
2.	Самопишучі та регулюючі прилади	800-1700
3.	Апатарура контролю та управління (перемикачі)	750-1100

Робочою залою по БН-245-71 слід вважати простір висотою до 2 м над рівнем підлоги, або площу, на якій знаходяться робочі місця.

Постійним робочим місцем вважають місце, на якому робітник знаходиться більшу частину свого робочого часу.

Основним робочим місцем оператора являється пульт управління, який повинен забезпечувати раціональне розміщення органів управління. Пульт повинен бути обладнаний спеціальним кріслом, що дозволяє підтримувати вигідну ненапружену позу оператора. Тип та основні конструктивні характеристики крісел визначаються, виходячи із антропологічних даних та вибираються із врахуванням загальних ергономічних вимог згідно ГОСТ 21889-76.

Організація енергозабезпечення та міроприємств по захисту від перешкод

В ролі джерел живлення струмом пристроїв, систем контролю та управління використовується силова сітка 0,4 кВ, систем власних потреб, інвертори неперервного живлення (АНЖ) - змінним струмом.

Шафи блоків І рівня мають вмонтовані джерела живлення, які забезпечують швидкодіюче резервування живлення (один ввід - 380/220 В та один ввід - 220 В). Датчики з уніфікованим вихідним сигналом виробництва Угорщини живляться постійною напругою від блоків живлення, що підключаються до змінної напруги 220 В. Для обмеження несинусоїдальної імпульсної напруги АНЖ на рівні 10 % забезпечується навантаження АНЖ, що не перевищує 50 % номінального, а також (для компенсації ємнісного навантаження) передбачається включення на виході АНЖ індуктивного фільтра, паралельно навантаженню, в ролі якого необхідно використати встановлений в приміщенні АНЖ силовий трансформатор ТСЗП-63/0,7, вторинна обмотка якого з'єднується в трикутник, а її виводи не використовуються.

В якості агрегатів для живлення відповідних користувачів АСУ передбачається використовувати інвертор неперервного живлення АНЖ-2-100-400.

Передбачається виконання слідуючих міроприємств по захисту від перешкод:

1) екранування приміщень, засобів системи контролю та управління виносного БЩУ за допомогою екранованої сітки з вікном 30х30 мм, що закладається під штукатурку та підключається до контуру заземлення;

2) екранування ланцюгів аналогових сигналів із заземленням з одного боку (на стороні приймача);

3) виконання спеціального контуру заземлення для пристрою ІОК, реміконтів з опором не більше 2 Ом;

4) виконання шини аналогового заземлення для підключення екранів кабелів аналогових сигналів для мікромашин ЕМ 1108 та «Мультитраном»;

5) екранування пар кабелів КМПЕВ (зв'язок по інтерфейсу);

6) використання заземлення мікропроцесорних МР8501 та персональних комп'ютерів ІВМ РС/АТ (в одній точці).

9. Охорона праці

9.1 Характеристика об'єму проектування

Об'єктом проектування є сучасна парогенераторна установка, яка складається із великої кількості різноманітного обладнання та будівельних конструкцій, зв'язаних в єдине ціле загальною технологічною схемою виробництва пари. Обладнання парогенератора умовно поділяють на основне - котлоагрегат, і допоміжне - пристрої для подачі палива, повітря, живильної води, пристрої для видалення продуктів згоряння, димових газів, паропроводи, трубопроводи та ін.

Теплові електростанції значно впливають на навколишнє середовище. Ця дія визначається викидом в атмосферу продуктів згоряння, що містять шкідливі гази і дрібні частинки золи, видаленням шлаків і забруднених стічних вод.

У викидах станції містяться радіоактивні частинки, тому що у вугіллі завжди присутній в малій кількості сполучення, що містять у собі уран і торій.

З метою забезпечення санітарних норм навколишнього середовища ступінь уловлювання золових частинок із потоку димових газів повинна складати _з.у.=0,995

Найбільш чутливими до вмісту SО₂ в повітрі є рослини і люди. При наявності SО₂ і вологи в повітрі утворюються пари кислот (H₂SO₃ і H₂SO₄ ), які викликають прискорення корозії металу, поступове тріскання бетону, подразнення дихальних шляхів людини.

Оксид азоту NO₂ має різко виражені подразнюючі дії на слизові оболонки (очі, дихальні шляхи). Він погано розчинний в рідких середовищах, тому здатний проникати в легені.

Розроблено ряд способі очистки від оксидів сірки. Найпростішим та найбільш дешевим матеріалом для сіркоочисних установок є вапно СаО. На ДДРЕС будується нова сірко очисна установка.

Оксиди азоту можуть утворюватися при згорянні палива за рахунок окислення азоту, який міститься в повітрі, що подається в топку. Основними способами подавлення утворення оксидів азоту в топках котла є:

зниження надлишку повітря в топці;

зниження теплової напруги в топці;

рециркуляція димових газів в топку та ін..

Крім оксидів сірки та азоту можуть утворюватися інші шкідливі речовини. В приміщенні отельні може утворюватися чадний газ - СО, який дуже шкідливий для людини. Не дозволяється довге перебування людей в котельній, так як вони можуть бути уражені тепловим випромінюванням.

Основні характеристики палива.

Зольність, волога, вихід летких речовин є основними технічними характеристиками палива.

Основним паливом для Добротвірської ДРЕС є Львівсько-Волинське кам'яне вугілля марки ДГР, ДГРСШ, ГЖОКОН, а також вугілля із Польщі, із шахти «Богданка».

Нормативні характеристики вугілля, природного газу та мазуту приведені у розділі «Технологічна частина».

Автоматичний захист та блокування.

Автоматичний захист служить для дії на запірні органи у випадку відхилень контрольованих і регулюючих величин (температура, тиск, рівень, витрата і т.д.) за максимально допустимі значення.

Кожен парогенератор у випадку підвищення тиску пари вище допустимого має запобіжні клапани, які встановлюються на вихідному колекторі паронагрівача та барабані. Зараз на сучасних парогенераторах використовуються спеціальні імпульсні запобіжні пристрої (ІЗП).

Захист від пониження температури перегріву первинної пари - це захист від закиду води в паропровід і проточну частину турбіни, який супроводжується різким зниженням температури пари.

9.2 Вибір приміщення для операторної

Операторна (або Блок Щитового Управління), де встановлюються щити і пульти, повинна бути побудована та прийнята під монтаж по акту відповідно до БН-245-71.

У відповідності до БН-245-71 об'єм виробничого приміщення на одного робітника складає не менше 15 м³, а площа - не менше 4,5 м². Стіни та стелю операторної фарбують масляною фарбою, решта поверхні - клеєною. Розміри дверей повинні бути такими, щоб можна було проносити щити та пульти.

Пульти повинні бути не електропровідними, що дозволяє значно покращити електробезпеку цих приміщень. Їх покривають пилопіумом.

Організація робочих місць оперативного персоналу АСУ ТП повинна відповідати фізіологічним вимогам а також характеру роботи персоналу.

Робочі місця повинні бути організовані у відповідності з вимогами діючих стандартів, технічних умов та методичних вказівок по безпеці прації.

Рівень небезпечних виробничих факторів на робочих місцях (фізичних, хімічних, біологічних) повинні відповідати ГОСТ 120.003-74.

При розробці дизайну внутрішнього простору БЩУ необхідно використовувати комплексний підхід по забезпеченню функціональності, комфорту та екологічності з підтриманням необхідного рівня зосередженості оперативного персоналу.

Базова форма приміщень БЩУ визначається виходячи із будівельних умов.

При проектуванні інтер'єру враховується психофізична дія кольору на очі людини. Виконання рекомендацій по вибору кольору приміщень будуть сприяти покращенню гігієнічних умов праці, зменшенню навантаження на нервову систему та зменшенню втоми, забезпеченню безпеки виробничих процесів, а також покращенню естетичного рівня приміщення БЩУ.

При вирішенні питань освітлення перевага віддається люмінесцентному освітленню, так як такі лампи виділяють менше тепла, ніж лампи розжарювання і більш рівномірно освітлюють робочий простір. Необхідно встановлювати люмінесцентні світильники, що живляться трьохфазним струмом. Рівень освітленості робочих місць повинен відповідати характеру та умовам праці й діючим нормам.

9.3 Раціональне розміщення технічних засобів КВПІА на щитах

За допомогою апаратури, розташованої на щитах, оператор одержує необхідну інформацію про хід технологічного процесу і веде управління автоматично.

Технічні засоби компонують так, щоб забезпечити зручність експлуатації із врахуванням частоти їх використання. Прилади, що контролюють найважливіші параметри процесу, повинні бути розміщені в центрі щита. Регулюючі прилади розташовуються так, щоб забезпечити умови нормальної роботи з елементами настройок. Перемикачі та кнопки управління встановлюють в нижній частині іщита під вимірювальними приладами. Сигнальні лампочки монтуються у верхній частині щита.

9.4 Проектування санітарно-гігієнічних умов праці в В БЩУ

Метеорологічні умови.

Оптимальні норми температури, відносної вологості та швидкості руху повітря в робочій зоні виробничих приміщень подано в ГОСТ 12.1.005-88 (ССВТ. Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони).

Таблиця 9.1 Оптимальні норми температури, відносної вологості та швидкості руху повітряв робочій зоні виробничих приміщень

Період року	Категорія робіт	Температура, 0С	Відносна вологість, %	Швидкість руху повітря, м/с
Холодний, перехідний	Легка І	20-23	40-60	0,2
Теплий	Легка І	20-25	40-60	0,2

Таблиця 9.2

Допустимі норми температури, відносної вологості та швидкості руху повітря в робочій зоні виробничих приміщень в холодний та перехідний період року

Категорія робіт	Температура, 0С	Відносна вологість, %	Швидкість руху повітря, м/с
Легка І	19-25	75	0,2

Вентиляція та опалення

В приміщенні операторної передбачається комбінована система вентиляції (СНІП-ІІ-33-75): механічна витяжна та природній притік. Притік повітря відбувається через проточну шахту, яка встановлюється в зовнішній стіні будови та витяжка повітря - на висоті 2 м від рівня землі через повітрепроточну шахту з решіткою типу СТД розміром 450 х 490.

Приточна шахта з'єднується з приміщенням операторної, в якому біля зовнішньої стіни встановлюється приточна камера. В ній для підігріву повітря в холодний період року встановлюється регістр із гладких труб. Забезпечення теплом регістра іде від системи опалення. Витяжка проводиться через витяжні отвори, які роблять під стелею приміщень. В основі отворів встановлюються витяжні вентилятори типу ВК-6У-4.

Опалення операторної - центральне, водяне з параметрами теплоносія в падаючому трубопроводі - 105 ⁰С, у зворотньому - 70 ⁰С.

В ролі нагрівальних приладів застосовуються регістри із гладких труб (БНІП-ІІ-33-75), які встановлюються під вікнами зовнішніх стін.

Природне та штучне освітлення.

Для створення нормальних умов праці необхідне раціональне освітлення приміщень на робочих місцях. Природне освітлення приміщень операторної проводиться через вікна у зовнішніх стінах.

Розраховуємо кількість вікон, необхідну в операторній:

, (10.1)

Де - площа вікон при боковому освітленні;

- площа підлоги приміщення;

- нормативне значення коефіцієнта природної освітленості;

= 1,2 (БНІП ІІ-4-79 табл. 2)

- коефіцієнт запасу;

=1,2 (БНІП ІІ-4-79 табл. 3)

- світлова характеристика вікон;

= 9

- коефіцієнт, що враховує затемнення вікон протистоячими будівлями,

= 1

₀ - загальний коефіцієнт світло пропускання. Він визначається за формулою:

₀ = ₁ ^. ₂ ^. ₃ ^. ₄ ^. ₅

₁ - коефіцієнт світлопропускання матеріалу, ₁ = 0,8 (для подвійного вікна);

₂ - коефіцієнт, що враховує втрати світла в перепльотах світлоприймача, ₁ = 0,7;

₃ - коефіцієнт, що враховує втрати світла в несучих конструкціях, ₃ = 0,7;

₄ - коефіцієнт, що враховує втрати світла в сонцезахисних пристроях, ₄ = 1;

₅ - коефіцієнт, що враховує втрати світла в захисній сітці, що встановлюється під лампами, ₅ = 0,9.

Отже, ₀ = 0,8 ^. 0,7 ^. 0,7 ^. 1 ^. 0,9 = 0,3528.

n₀ - коефіцієнт, що враховує підвищення КЕС при боковому освітленні, завдяки світлу, що відбивається від поверхонь приміщень.

n₀ = 1,4;

Площа вікон S₀ :

(10.2)

(м²)

Площа одного вікна S_n = 4,75 (м²)

Знаходимо кількість вікон, необхідних в операторській:

(10.3)

(вікон)

Розрахунок штучного освітлення проводиться в такій послідовності:

визначаємо сумарний світловий потік за формулою:

, (10.4)

де - нормована освітленість, = 200 лк (БНІП ІІ-4-79);

S - площа приміщення, м² ;

k - коефіцієнт запасу, k=1,2 ;

Z - поправочний коефіцієнт світильника, Z=1,2;

- коефіцієнт використання світлового потоку, =0,55.

Отже,

Кількість ламп визначаємо за формулою:

, (10.5)

де - світловий потік однієї лампи.

В даному випадку вибираємо джерело світла - ламінісцентну лампу типу ЛД 480-4 потужністю 80Вт

(вікон).

Вибір матеріалів для кабельних трас

Комутація щитів виконується відповідно з МСН-205-69 ізольованими поліхлорвініловими дротами з лакованою обмоткою.

Мінімальний допустимий переріз дротів в ланцюгу з напругою до 60В - не менше 0,2 мм², в ланцюгах з напругою вище 60В - не менше 1 мм². Дроти групуються в щити, по 4 дроти на щит. Джгути кабелів вкладають в перфоровані шафи без кріплення.

В даному проекті я використовую кабелі із зовнішнім покриттям типу БТ, а також неброньовані кабелі і кабелі з поліхлорвініловою плівкою.

Електронебезпека

Механічні неструмові частини електрообладнання і електроустановок при порушенні ізоляції між ними і струмоведучими частинами можуть опинитися під напругою. У таких випадках дотик до несрумопровідних частин рівнозначний дотику до струмопровідних частин.

Усунення небезпеки ураження електричним струмом при переході напруги на не струмопровідні частини електроустановки у мережах з ізольованою нейтраллю здійснюється за допомогою захисного заземлення. Захисне заземлення - це з'єднання металічних не струмопровідних частин електроустановок із землею заземлюючими провідниками і заземлювачами для створення між цими частинами і землею малого опору.

Пожежна профілактика

Запобігання пожежі повинно досягатися погашенням горючого середовища, а також не допустити в ньому створення джерел запалювання. Це забезпечується:

правильним вибором режиму експлуатації машин, механізмів та іншого обладнання, які можуть бути джерелами запалювання горючого середовища;

використанням електрообладнання, що відповідає класу пожежної безпеки приміщення;

виконанням вимог електробезпеки;

використанням пристроїв захисту споруд та обладнання;

обмеженням максимально допустимої температури нагріву поверхонь обладнання, горючих речовин та матеріалів.

Вимоги до системи пожежного захисту:

Пожежний захист повинен забезпечуватись:

ізоляцією середовища;

запобіганням розповсюдження пожежі шляхом будівництва протипожежних перешкод і використанням засобів для гасіння пожежі;

використанням засобів пожежної сигналізації та засобів повідомлення про пожежу;

застосування засобів колективного та індивідуального захисту людей;

наявністю протипожежних розривів та захисних зон;

використанням засобів пожежегасіння.

Для гасіння можливої пожежі та забезпечення безпеки людей, які приймають участь у її ліквідації необхідно передбачити технічні засоби (зовнішні пожежні сходи, аварійні люки та ін.).

При проектуванні передбачено на установці, щоб були в наявності такі первинні засоби пожежегасіння:

вуглекислотні вогнегасники;

пінні вогнегасники.

10. Економічна частина

Автоматизована система управління технологічним процесом пароутворення на котлоагрегаті 225 Вт Добротвірської ДРЕС дозволяє значно підвищити виробництво пари та покращити економічну ефективність автоматизації технологічного процесу за рахунок зменшення витрат сировини, матеріалів, електроенергії, збільшення продуктивності праці, зменшення числа обслуговуючого персоналу, покращення його умов праці та техніки безпеки.

Рівень автоматизації виробничого процесу, розробленого в даному проекті - це комплексна автоматизація технологічного процесу пароутворення з повним переобладнанням та переглядом технологічної схеми виробництва пари.

Необхідність перегляду автоматизованої системи управління технологічним процесом пароутворення диктується не тільки переходом на нові технічні засоби, але і рішення про зміни технологічного обладнання.

Об'єктом автоматизації є котлоагрегат, його основне та допоміжне обладнання.

Застосування нової техніки, комплексу технічних засобів «Серія 200» повинно набагато покращити економічний ефект автоматизації.

10.1 Розрахунок капітальних затрат на автоматизацію

Капітальні затрати містять у собі вартість контрольно-вимірювальних та регулюючих приладів і засобів автоматизації, монтажу, налагоджувальних робіт, транспортні затрати, а також вартість будівельних робіт, пов'язаних з реконструкцією будівель і т.д..

Вартість закупленого обладнання та приладів визначається по діючих прейскурантах цін.

Таблиця 10.1 Кошторис затрат на автоматизацію

№ з/п	Назва приладу	Тип приладу	К-сть шт..	Вартість одиниці тис. грн.	Загальна вартість, тис. грн..
1.	Перетворювач термоелектричний	ТХА-0188 5Ц2.822.039-09	116	480	55680
2.	Перетворювач термоелектричний	ТХА-1387 5Ц2.821.962-19	29	500	14500
3.	Перетворювач термоелектричний	ТХА-2088 5Ц2.822.050-42	11	550	6050
4.	Перетворювач вимірювальний	Ш-705-М1-14	34	14000	476000
5.	Прилад показуючий реєструючий	РП160	2	70000	140000
6.	Прилад показуючий реєструючий	РП160-08	4	70000	280000
7.	Перетворювач вимірювальний	Ш-704-М1-07	2	14000	28000
8.	Манометр показуючий	ТМ2010Сг Исп.5	1	5000	5000
9.	Перетворювач вимірювальний надлишкового тиску	Сапфір 22ДИ 2170.01-УХЛ* 3.1 0,25/25 МРа-42	4	4700	18800
10.	Перетворювач вимірювальний різниці тисків	Сапфір 22ДД 2434.01-УХЛ* 3.1 0,5/10кРа-42-В	15	4900	73500
11.	Зварне з'єднання для трубопроводу Ду65	06ОСТ108.839.01-82	9	3000	27000
12.	Посуд зрівноважуваний	СУ-25 МРа-2-б	7	2500	17500
13.	Вимірювальний прилад	М6Т133	2	8000	16000
14.	Блок добування кореня	БИК-1 1-УХЛ 4-1,4-20, 4-20	6	5000	30000
ВСЬОГО		242		1188030

Отже, вартість контрольно-вимірювальних приладів становить 1 188 030 000 грн..

Знаходимо транспортно-заготівельні затрати в розмірі 7% від оптової ціни КВПіА. Вони складають:

В_тз = В_п ^. 0,07 ; (11.1)

В_тз = 1188030000 ^. 0,07 = 83162100 грн.

Монтажні роботи становлять 15% вартості приладів КВПіА (згідно даних підприємства):

В_м = В_п ^. 0,15 ; (11.2)

В_м = 1188030000 ^. 0,15 = 178204500 грн.

Вартість налагодження апаратури приймаємо в розмірі 10% вартості КВПі3А, тобто:

В_н = В_п ^. 0,1 ; (11.3)

В_н = 1188030000 ^. 0,1 = 118803000 грн.

Визначаємо вартість побудови фундаментів під шити:

В_ф = О ^. Ц (1+С/100 %) ; (11.4)

де О - об'єм будівель (приміщення),

О = 4*5*3 = 120 м³

Ц - ціна 1 м³ будівель,

Ц = 5000000 грн.

С - затрати на опалення, освітлення, вентиляцію - береться 12% від вартості загально будівельних робіт:

В_ф = 120 ^. 5000000 (1+12/100 %) = 672000000 грн.

Витрати на санітарно-технічні роботи приймаються в розмірі 15% від вартості будівельних робіт:

В_ст = В_ф ^. 0,15 ; (11.5)

В_ст = 672000000 ^. 0,15 = 100800000 грн.

Отже, капітальні затрати на автоматизацію визначаються так:

К = В_п + В_тз + В_м + В_н + В_ф + В_ст ; (11.6)

К= 188030000+83162100+178204500+118803000+672000000+100800000

= 2340999600 грн.

10.2 Розрахунок експлуатаційних затрат на автоматизацію

Експлуатаційні затрати на автоматизацію утворюються у зв'язку з функціонуванням нових основних фондів, впроваджених в експлуатацію при автоматизації виробництва.

В утримання обладнання включаються затрати на основну та додаткову заробітну плату черговим слюсарям КВПіА, відрахування на соціальне страхування, затрати на електроенергію, матеріали та амортизацію приладів. Сума цих затрат складає 3,5% вартості КВПіА, тобто: