СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1.Технологическая часть
1.1.Описание технологического процесса.
1.2.Описание конструкции объекта.
1.3.Обоснование необходимости контроля,
регулирования и сигнализации
технологических параметров.
2.Автоматизация объекта
2.1.Выбор средств автоматизации.
2.2.Описание схемы автоматизации объекта.
2.3.Описание щита КИПиА.
2.4.Описание схемы внешних соединений.
2.5.Описание схемы принципиальной.
2.6.Описание монтажа и наладки системы
автоматического регулирования.
2.7.Заказная спецификация на оборудование.
2.8.Спецификация на монтажные изделия и материалы.
3.Расчетная часть
3.1.Расчет сужающего устройства.
3.2.Опросный лист для заказа дифманометра
4.Экономическая часть
4.1.Смета стоимости средств автоматизации.
4.2.Расчет амортизационных отчислений
4.3.Расчет численности рабочих и
4.4.Расчет годового фондов заработной
платы специалистов.
4.5.Расчет заработной платы.
4.6.Смета эксплуатационных затрат.
4.7.Расчет экономической эффективности САР
5.Техника безопасности, охрана труда и окружающей среды
5.1.Описание мероприятий по охране труда и окружающей среды
5.2.Инструкция ПТБ обслуживающего персонала цеха КИП.
Список использованных источников.
Надписи на табло и в рамках.
2.7. Заказная спецификация на приборы и оборудование
Позиция по схеме
Техническая хар-ка основного и комплектующего оборудования приборов, арматуры, кабельных и других изделий
Марка оборудования
Изготовитель
Преобразователь измерительный разности давлений. Верхний предел измерения 2,5МПа. Питание 36В, выходной сигнал 0—5 мА
Сапфир22ДИ 2150-А-01-УХЛ-3,1-0,25/2,5МПа-0,5-В-К-1/2
ТУ 25-2472-0049
Завод
Манометр
г. Москва
1-2
Диафрагма камерная, Dy—200мм, Py—10МПа. Способ отбора у плоскостей диска через кольцевые камеры.
ДКС 10-200-А/Г-1
ГОСТ 26-969-86
Рязань ПО
Теплоприбор
1-3
Преобразователь измерительный разности давлений. Верхний предел измерения 2,5МПа. Питание 36В, выходной сигнал 0—5 мА
Сапфир22ДД 2450-А-01-УХЛ-3,1-0,25/2,5МПа-0,5-В-К-1/2
ТУ 25-2472-0049
Завод
Манометр
г. Москва
1-4
Блок извлечения корня. Выходной сигнал 0—5мА. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц.
БИК-1
ТУ 25-02720132-86
Ивано-франковское ПО Геофиз-прибор
1-5
Прибор регистрирующий. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц, Р-25В/А,
Шкала 0—2,5.
Диск-250-2121
ТУ 25-0521.104-85
Челябинское ПО Электроприбор
1-6
Прибор регистрирующий. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц, Р-25В/А,
Шкала 0—15.
Диск-250-2121
ТУ 25-0521.104-85
Челябинское ПО Электроприбор
1-7
Прибор регулирующий . Выходной сигнал 24В. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц.
РС29.0.12
ГОСТ 05138-85
МЗТА
1-8
У29.3
ТУ25-02.05138-85
МЗТА
1-9
Механизм исполнительный одно-оборотный , номинальный крутя-щий момент 40кгс/м, номинальный ход выходного органа 0,25 оборота за 25с, Напряжение питания 220В. Частота 50Гц.
МЭО 40/25-0,25
ТУ25-02120123-81
Чебоксар-ское ПО
Электро-прибор
1-10
Клапан регулирующий
КРП-100
ТУ25-091207-78
2-1
Диафрагма камерная, Dy—100мм, Py—10МПа. Способ отбора у плоскостей диска через кольцевые камеры.
ДКС 10-100-А/Г-1
ГОСТ 26-969-86
Рязань ПО
Теплоприбор
2-2
Преобразователь измерительный разности давлений. Верхний предел измерения 2,5МПа. Питание 36В, выходной сигнал 0—5 мА
Сапфир22ДД 2450-А-01-УХЛ-3,1-0,25/2,5МПа-0,5-В-К-1/2
ТУ 25-2472-0049
Завод
Манометр
г. Москва
2-3
Блок извлечения корня. Выходной сигнал 0—5мА. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц.
БИК-1
ТУ 25-02720132-86
Ивано-франковское ПО Геофиз-прибор
2-4
Преобразователь измерительный разности давлений. Верхний предел измерения 2,5МПа. Питание 36В, выходной сигнал 0—5 мА
Сапфир22ДИ 2150-А-01-УХЛ-3,1-0,25/2,5Па-0,5-В-К-1/2
ТУ 25-2472-0049
Завод
Манометр
г. Москва
2-5
Прибор регистрирующий. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц, Р-25В/А,
Шкала 0—25.
Диск-250-2121
ТУ 25-0521.104-85
Челябинское ПО Электроприбор
2-6
Прибор регистрирующий. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц, Р-25В/А,
Шкала от -100 до +100.
Диск-250-2121
ТУ 25-0521.104-85
Челябинское ПО Электроприбор
2-7
Прибор регулирующий . Выходной сигнал 24В. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц.
РС29.0.12
ГОСТ 05138-85
МЗТА
2-8
Усилитель мощности. Выходной сигнал 220В. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц.
У29.3
ТУ25-02.05138-85
МЗТА
2-9
Механизм исполнительный одно-оборотный , номинальный крутя-щий момент 40кгс/м, номинальный ход выходного органа 0,25 оборота за 25с, Напряжение питания 220В. Частота 50Гц.
МЭО 40/25-0,25
ТУ25-02120123-81
Чебоксар-ское ПО
Электро-прибор
2-10
Клапан регулирующий
КРП-100
ТУ25-091207-78
3-1
Диафрагма камерная, Dy—400мм, Py—0,6МПа. Способ отбора у плоскостей диска через кольцевые камеры.
ДКС 0,6-400-А/Г-1
ГОСТ 26-969-86
Рязань ПО
Теплоприбор
3-2
Диафрагма камерная, Dy—100мм, Py—0,6МПа. Способ отбора у плоскостей диска через кольцевые камеры.
ДКС 0,6-100-А/Г-1
ГОСТ 26-969-86
Рязань ПО
Теплоприбор
3-3;
3-4
Преобразователь измерительный разности давлений. Верхний предел измерения 2,5КПа. Питание 36В, выходной сигнал 0—5 мА
Сапфир22ДД 2420-А-01-УХЛ-3,1-0,25/2,5КПа-0,5-В-К-1/2
ТУ 25-2472-0049
Завод
Манометр
г. Москва
3-5;
3-6
Блок извлечения корня. Выходной сигнал 0—5мА. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц.
БИК-1
ТУ 25-02720132-86
Ивано-франковское ПО Геофиз-прибор
3-7
Прибор регулирующий . Выходной сигнал 24В. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц.
РС29.0.12
ГОСТ 05138-85
МЗТА
3-8
Прибор регистрирующий. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц, Р-25В/А,
Шкала 0—400.
Диск-250-2121
ТУ 25-0521.104-85
Челябинское ПО Электроприбор
3-9
Прибор регистрирующий. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц, Р-25В/А,
Шкала 0—4000.
Диск-250-2121
ТУ 25-0521.104-85
Челябинское ПО Электроприбор
3-10
Прибор регистрирующий. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц, Р-25В/А,
Шкала 0—2,5.
Диск-250-2121
ТУ 25-0521.104-85
Челябинское ПО Электроприбор
3-11
Механизм исполнительный одно-оборотный , номинальный крутя-щий момент 40кгс/м, номинальный ход выходного органа 0,25 оборота за 25с, Напряжение питания 220В. Частота 50Гц.
МЭО 40/25-0,25
ТУ25-02120123-81
Чебоксар-ское ПО
Электро-прибор
3-12
Газоанализатор
Альфа
СГМТ
3-13
Усилитель мощности. Выходной сигнал 220В. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц.
У29.3
ТУ25-02.05138-85
МЗТА
3-14
Прибор регулирующий . Выходной сигнал 24В. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц.
РС29.0.42
ГОСТ 05138-85
МЗТА
4-1
Преобразователь измерительный разности давлений. Верхний предел измерения 0,125КПа. Питание 36В, выходной сигнал 0—5 мА
Сапфир22ДИВ 2310-А-01-УХЛ-3,1-0,25/0,125КПа-0,5-В-К-1/2
ТУ 25-2472-0049
Завод
Манометр
г. Москва
4-2
Прибор регулирующий . Выходной сигнал 24В. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц.
РС29.0.12
ГОСТ 05138-85
МЗТА
4-3
Прибор регистрирующий. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц, Р-25В/А,
Шкала 0—0,1.
Диск-250-2121
ТУ 25-0521.104-85
Челябинское ПО Электроприбор
4-4
Усилитель мощности. Выходной сигнал 220В. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц.
У29.3
ТУ25-02.05138-85
МЗТА
4-5
Механизм исполнительный одно-оборотный , номинальный крутя-щий момент 40кгс/м, номинальный ход выходного органа 0,25 оборота за 25с, Напряжение питания 220В. Частота 50Гц.
МЭО 40/25-0,25
ТУ25-02120123-81
Чебоксар-ское ПО
Электро-прибор
5-1;
5-2
Манометр предел измерения 0—1МПа, класс точности 0,5.
МТП-4
Казанское ПО Теплокон-троль
5-3
Манометр предел измерения 0—14МПа, класс точности 0,5.
МТП-4
Казанское ПО Теплокон-троль
6-1;
6-2;
6-3
Термометр термоэлектрический
ТХА-0179
Луцкий при-боростроительный завод
6-4
Прибор регистрирующий. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц, Р-25В/А,
Шкала 0—300.
КСП2-023
ТУ25-0510.001-82
Чебоксар-ское ПО
Электро-прибор
7-1;
7-2;
7-3
Датчик-реле давления
ДД
г. Улан-Удэ
Теплоприбор
7-4
Прибор контроля пламени
ф.34.2
ТУ25-02050214-82
7-5
Устройство защитно-запальное
ЗЗУ-1
ТУ25-010208-82
7-6
Термометр термоэлектрический
ТХА-0179
Луцкий при-боростроительный завод
7-7
Прибор регистрирующий. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц, Р-25В/А,
Шкала 0—900.
Диск-250-2121
ТУ 25-0521.104-85
Челябинское ПО Электроприбор
7-8;
7-9
Сигнализатор уровня
ЭРСУ-3
Рязань ПО
Теплоприбор
7-10
Соленоид
ЭД-07101
«УПП»
г. Харьков
7-11
Клапан отсечной
ПКН-100
ТУ25-1718-86
7-12
Датчик-реле давления
ДД
г. Улан-Удэ
Теплоприбор
Блок питания . Выходной сигнал 36В. Напряжение питания 220В. Частота 50Гц.
22БП-36
HL1-HL9
Арматура сигнальная
АС-220
ТУ16-535452-70
HL10
Сирена сигнальная
СС-1
ТУ16-535426-70
SB1;
SB2
Кнопка управления
КЕ-011
ТУ16-526407-79
Единицы измерения
Код оборудования, материалов
Цена единицы тыс.руб
Потреб-ность по проекту
3
Сирена сигнальная СС1
шт.
1
Датчик давления ДД
шт.
3
Общая стоимость оборудования и монтажных работ с учетом транспортно-заготовительных (4%), заготовительно-складских (2%),расходов и расходов на запчасти(1%).
Сметная стоимость , тыс.руб.
Единицы
Общая
оборудования тыс.руб
монтажных работ тыс.руб
в т.ч. зарплата тыс.руб
оборудования тыс.руб
монтажных работ тыс.руб
в т.ч. зарплат тыс.руб
4.2. Расчет амортизационных отчислений.
Амортизация – это планомерный процесс погашения стоимости основных фондов путем перенесения ее на себестоимость готовой продукции.
Расчет осуществляется с помощью норм амортизации. Норма амортизации рассчитывается в процентах и показывает , какая часть от стоимости основных фондов должна погашаться ежегодно.
На=(Пс+Д-Ло)/(Тсл*Пс)*100%
где На – норма амортизации;
Пс – первоначальная стоимость основных фондов;
Д – затраты на демонтаж;
Ло – ликвидационный остаток (стоимость лома
годных зап.частей);
Тсл – срок службы в годах.
Зная нормы амортизации в %, можно рассчитать годовую сумму амортизации в тыс.руб.
Аг=Пс*На/100
где Аг – годовая сумма амортизации в тыс.руб.
Таблица 4.2
.
Наименование приборов и оборудования
Сметная стоимость, тыс.руб
Расчет амортизации
Норма амортизации в %
Годовая сумма, тыс.руб
Приборы и оборудование КИП и А
57591,573
15
8638,735
4.3.Расчет численности рабочих.
Таблица 4.3.
Наименование штатных единиц
Количество смен в сутки
Тарифный разряд
Явочная численность человек
Коэффициент списочного состава
Списочная численность
Положено отработать списочному составу
сумма тыс.руб.
ночн.
слесарь КИПиА
4.6.Смета эксплуатационных затрат.
2Таблица 4.6.
№
Статьи затрат
Сумма млн.руб.
Метод расчета
Основная и дополнительная зарплата обслуживающего персонала
41,205162
Таблицы 4.4;4.5
2
Отчисления в пользу соц.страхования
16,482064
40% от зарплаты
3
Амортизация
8,638735
Таблица 4.2
4
Запасные части
3,535494
40% от суммы амортизации
5
Износ и ремонт МПБ
1,151831
2% от сметной стоимости приборов
6
Расходы на текущий ремонт
2,015705
3% от сметной стоимости приборов
8
Итого затрат
73,028991
Из рассчитанных расходов дополнительно будут затраты по 3,4,5 статьям . Сумма этих расходов вычитается из полученной экономии (13,326065)
Таблица 4.5.
районная надбавка 15% тыс.руб.
итого основная зарплата тыс.руб
дополнительная зарплата тыс.руб
итого годовой фонд зарплаты тыс.руб
средняя зарплата одного рабочего в месяц тыс.руб
Технико-экономические показатели результатов автоматизации.
Таблица 4.7.
№
Показатели
Ед.изм.
Сумма
1
Годовая производительность
т/год
87600
2
Общий годовой экономический эффект
млн.руб.
278,4
3
Сумма эксплуатационных затрат
млн.руб.
73,028991
4
Чистый годовой экономический эффект
млн.руб.
265,07394
5
Капитальные вложения на автоматизацию
млн.руб.
57,591573
6
Коэффициент экономической эффективности
4,5
7
Срок окупаемости
лет
0,22
Автоматизация парового котла позволяет снизить расход газа на 1 м/ч, т.е. на 5568 н газа в год, что позволяет получить годовую экономию 278,4 млн.руб.
Из полученной экономии вычитаем дополнительные эксплуатационные затраты, составляющие 13,32606 млн.руб., тогда чистая экономия составит 265,07394 млн.руб. в год.
Срок окупаемости 0,22 года. Коэффициент экономической эффективности равен 4,5 , что значительно выше нормативного 0,15 , следовательно автоматизация парового котла экономически и технически выгодна.
5.ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.
Охраной труда называют систему законодательных актов , социально-экономических ,организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья работоспособности человека в процессе труда.
Одна из основных задач охраны труда заключается в обеспечении безопасности труда человека, т.е. создание таких условий труда, при которых исключается воздействие на работающих опасных вредных производственных факторов.
5.1.Мероприятия по охране окружающей среды.
При сжигании топлива образуется большое количество окиси азота. Образование окиси азота увеличивается с ростом температуры и избытка воздуха в топке. Образовавшаяся окись азота в конвективных газах частично окисляется до двуокиси азота (1—2%). В атмосфере распадается на окись азота и атмосферный кислород. Затем в результате реагирования с углеводородами (выхлопным газом) вновь образуется двуокись азота. Это соединение является не только токсичным, но и влияет на дыхательные пути человека.
Количество оксидов азота, образующихся при горении зависит от уровня и распределения температур, т.е. от соотношения скорости горения и скорости отвода теплоты от факела.
Наибольший выход оксидов азота образуется при горении высококалорийного топлива в форсированных топках. В воде окись азота практически не растворяется. Очистка продуктов питания от него технически сложна и в большинстве случаев экономически не рентабельна.
Образование оксидов азота в процессе горения топлива значительно уменьшается при снижении температуры горения, при сокращении времени пребывания азота и кислорода высокотемпературной части факела, а так же при уменьшении свободного кислорода в факеле. Радикальным качеством снижения образования оксидов азота является организация двухступенчатого сжигания топлива.
По этому методу в первичную зону горения подается 50—70% необходимого для горения воздуха, 50—30% поступает во вторую зону, где происходит дожигание топлива. Отвод тепла из первичной зоны горения делается достаточно большим, чтобы заключительная стадия процесса горения происходила при более низких температурах.
Одним из основных средств уменьшения загрязнения атмосферы вредными примесями, выбрасываемыми через дымовые трубы, является уменьшение рассеивания дымовых газов посредством увеличения количества труб и их высоты.
При большой высоте труб дымовые газы, вынесенные в высокие слои атмосферы продолжают распространятся в них, в следствие чего резко снижается концентрация вредных примесей в приземном воздухе. При этом в неблагоприятных атмосферных условиях дымовой факел может прорваться в верхние слои инверсионной зоны атмосферы и, таким же образом, окажется изолированным от контакта с нижними слоями атмосферы.
5.2. Инструкция по технике безопасности для обслуживающего персонала КИП и А.
Общие положения :
На должность слесаря, занятого на эксплуатации приборов КИП и А, допускаются лица прошедшие соответствующее обучение, сдавшие экзамен и имеющие удостоверение на право выполнения работ по эксплуатации КИП и А, а также прошедшие инструктаж на рабочем месте по безопасным методам работы.
Периодическая проверка знаний рабочих правил техники безопасности и технической эксплуатации должна проводиться ежегодно. Повтор инструктажа по технике безопасности –ежегодно. Проведение экзаменов по проверке знаний оформляется протоколом и другой документацией, осуществляется в строгом соответствии с правилами технической эксплуатацией на производстве.
На самостоятельную работу слесарь занятый на эксплуатации приборов может быть допущен только после двух недельной работы в качестве дублера слесаря.
Перед началом работы:
5.2.1. Проверить исправность средств индивидуальной защиты, комплектность и исправность инструмента, приспособлений и приборов. При работе применять их только в исправном состоянии.
5.2.2. Заступая на смену , необходимо ознакомиться с записями начальника смены за прошедшие сутки.
5.2.3. Для переноски инструмента к месту работы использовать специальную сумку.
5.2.4. Проверить, чтобы освещение рабочего места было достаточным и свет не слепил глаза. Пользоваться местным освещением напряжением свыше 36В запрещается.
5.2.5. Если необходимо пользоваться переносной лампой в обычных условиях, ее напряжение должно быть не более 36В. При выполнении газоопасных работ применять переносные светильники во взрывозащищенном исполнении или аккумуляторные лампы.
5.2.6. Внимательно осмотреть место работы, привести его в порядок, убрать все мешающие работе посторонние предметы. Содержать в чистоте и порядке рабочее место и закрепленное за тобой оборудование и КИП.
5.2.7. Перед началом ремонтных работ непосредственно в производственном цехе, где установлены приборы, согласовывать с допускающим ( зам.нач.цеха, энергетиком или начальником смены ) разрешение работ в данном цехе.
5.2.8. Отключение и подключение приборов и оборудования от питания электротоком первичной сети (от распределительного пункта , щита и др.) разрешается производить только электромонтером этого цеха.
5.2.9. Для предупреждения случайного включения приборов в электросеть потребовать от электромонтера цеха удаления предохранителя сети электропитания приборов и оборудования, а при капитальном ремонте отсоединения и изоляции концов проводов, питающих данное оборудование. На месте , где произведено отключение вывесить предупредительный плакат « НЕ ВКЛЮЧАТЬ – РАБОТАЮТ ЛЮДИ! »
5.2.10. Перед началом работы вблизи работающего агрегата и оборудования (котла) убедись в безопасности и предупреди мастера о своем местонахождении и содержании работы.
Во время работы:
5.2.11. Перед установкой или снятием приборов и оборудования необходимо перекрыть импульсные линии с помощью крана или вентиля. Открытые концы металлических трубок должны быть заглушены пробкой, а резиновые – специальными зажимами.
5.2.12. Перед осмотром, чисткой и ремонтом приборов, находящихся в эксплуатации, принимать меры, исключающие возможность попадания под напряжение.
5.2.13. При выполнении работы нужно быть внимательным, не отвлекаться на посторонние дела и разговоры, не отвлекать других.
5.2.14. Работая в бригаде, согласовывать свои действия с действиями других членов бригады.
5.2.15. Разборку приборов и оборудования производить последовательно. Открепляя узел, деталь, следить за тем , чтобы не упали сопрягаемые узлы и детали.
5.2.16. При работе и ремонте вставать на случайные предметы запрещается .
5.2.17. При ремонте на высоте пользоваться только исправными лестницами и стремянками.
5.2.18. После каждого ремонта, ревизии , связанных с газовым оборудованием , необходимо поверить все соединения на плотность (на утечку газа) с помощью мыльного раствора. Применять для этого огонь запрещается.
5.2.19. Для поверки наличия напряжения пользоваться исправным вольтметром или специальной контрольной лампой, оборудованной в соответствии с требованием правил электробезопасности.
5.2.20. Производить чистку , ремонт приборов и оборудования под напряжением запрещается.
5.2.21. Щиты и шкафы КИП закрывать на замок.
5.2.22. Систематически следить за исправностью манометров и напоромеров; не допускать случаев их эксплуатации в неисправном состоянии или с просроченным сроком освидетельствования .
5.2.23. Производить какие либо работы под давлением газа, пара , сжатого воздуха и др. (снятия манометров, разъединения импульсов, набивка сальников и др.) запрещается.
5.2.24.При продувке газовых импульсных линий соединенную с импульсом резиновую трубку вывести из помещения. Продувка импульсов с выбросом газа в помещение запрещается.
5.2.25. При проверке расходомеров необходимо вначале открыть уравнительный вентиль, а затем закрыть плюсовой и минусовой вентили, чтобы предотвратить выбивание ртути или порыв мембраны в датчике.
5.2.26. Производить обход или какие либо работы в помещении ГРУ только с разрешения мастера газового участка и с участием выделенного им слесаря. Находиться и работать одному в помещении ГРУ запрещается.
5.2.27. В целях выявления и устранения неисправности, вызывающих утечку газа, производить не реже раза в смену, поверку на плотность приборов и оборудования производить с помощью мыльного раствора.
5.2.28. Ежедневно в первую смену совместно со слесарем газового участка производить проверку автоматики безопасности на срабатывание по всем параметрам. Результаты проверки заносить в вахтенный журнал.
5.2.29. Один раз в 15 дней согласно графика, утвержденного главным инженером завода, в присутствии начальника смены или энергетика цеха производить проверку и настройку автоматики безопасности и блокировки. Результаты проверки заносить в журнал проверяемого цеха.
5.2.30. При работе в загазованной среде должны применяться молотки и кувалды из цветного металла, а рабочая часть инструмента и приспособлений из черного металла должна обильно смазываться тавотом , солидолом или другой смазкой. Применение электродрели и других инструментов , делающих искрения , запрещается.
5.2.31. Промывку деталей керосином , бензином производить на специально оборудованном для этой цели месте с соблюдением правил пожарной безопасности.
5.2.32. В течении смены необходимо производить запись в вахтенном журнале о всех неполадках и выполненных работах с росписью дежурного.
5.2.33. Во время смены выполнять только ту работу, которая поручена администрацией, и при условии . что безопасные методы ее выполнения хорошо известны. В сомнительных случаях нужно обращаться к мастеру за разъяснением .
По окончании работы :
5.2.34. Произвести уборку рабочего места, убрать детали , инструмент и материалы на отведенное для этого место.
5.2.35. В аварийной ситуации ремонтный персонал КИПиА уходит после окончания смены только после устранения неисправностей, вызвавших данную ситуацию.
ВВЕДЕНИЕ
Автоматизация -это применение комплекса средств, позволяющих осуществлять производственные процессы без непосредственного участия человека, но под его контролем . Автоматизация производственных процессов приводит к увеличению выпуска, снижению себестоимости и улучшению качества продукции, уменьшает численность обслуживающего персонала, повышает надежность и долговечность машин, дает экономию материалов, улучшает условия труда и техники безопасности.
Автоматизация освобождает человека от необходимости непосредственного управления механизмами. В автоматизированном процессе производства роль человека сводится к наладке,регулировке, обслуживании средств автоматизации и наблюдению за их действием. Если автоматизация облегчает физический труд человека, то автоматизация имеет цель облегчить так же и умственный труд. Эксплуатация средств автоматизации требует от обслуживающего персонала высокой техники квалификации.
По уровню автоматизации теплоэнергетика занимает одно из ведущих мест среди других отраслей промышленности. Теплоэнергетические установки характеризуются непрерывностью протекающих в них процессов. При этом выработка тепловой и электрической энергии в любой момент времени должна соответствовать потреблению(нагрузке).Почти все операции на теплоэнергетических установках механизированы, а переходные процессы в них развиваются сравнительно быстро. Этим объясняется высокое развитие автоматизации в тепловой энергетике.
Автоматизация параметров дает значительные преимущества:
1) обеспечивает уменьшение численности рабочего персонала, т.е. повышение производительности его труда,
2) приводит к изменению характера труда обслуживающего персонала,
3) увеличивает точность поддержания параметров вырабатываемого пара,
4) повышает безопасность труда и надежность работы оборудования,
5)увеличивает экономичность работы парогенератора.
Автоматизация парогенераторов включает в себя автоматическое регулирование, дистанционное управление, технологическую защиту, теплотехнический контроль, технологические блокировки и сигнализацию.
Автоматическое регулирование обеспечивает ход непрерывно протекающих процессов в парогенераторе (питание водой, горение, перегрев пара и др.)
Дистанционное управление позволяет дежурному персоналу пускать и останавливать парогенераторную установку, а так же переключать и регулировать ее механизмы на расстоянии, с пульта, где сосредоточены устройства управления.
Теплотехнический контроль за работой парогенератора и оборудования осуществляется с помощью показывающих и самопишущих приборов, действующих автоматически. Приборы ведут непрерывный контроль процессов, протекающих в парогенераторной установке, или же подключаются к объекту измерения обслуживающим персоналом или информационно-вычислительной машиной. Приборы теплотехнического контроля размещают на панелях, щитах управления по возможности удобно для наблюдения и обслуживания.
Технологические блокировки выполняют в заданной последовательности ряд операций при пусках и остановках механизмов парогенраторной установки, а так же в случаях срабатывания технологической защиты. Блокировки исключают неправильные операции при обслуживании парогенераторной установки, обеспечивают отключение в необходимой последовательности оборудования при возникновении аварии.
Устройства технологической сигнализации информируют дежурный персонал о состоянии оборудования (в работе, остановлено и т.п.),предупреждают о приближении параметра к опасному значению, сообщают о возникновении аварийного состояния парогенератора и его оборудования. Применяются звуковая и световая сигнализация.
Эксплуатация котлов должна обеспечивать надежную и эффективную выработку пара требуемых параметров и безопасные условия труда персонала. Для выполнения этих требований эксплуатация должна вестись в точном соответствии с законоположениями, правилами, нормами и руководящими указаниями, в частности, в соответствии с “Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов”Госгортехнадзора, ”Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей”, ”Правилами технической эксплуатации теплоиспользующих установок и тепловых сетей” и др.
На основе указанных материалов для каждой котельной установки должны быть составлены должностные и технологические инструкции по обслуживанию оборудования, ремонту, технике безопасности, предупреждению и ликвидации аварий и т.п. Должны быть составлены технические паспорта на оборудование, исполнительные, оперативные и технологические схемы трубопроводов различного назначения. Знание инструкций, режимных карт работы котла и указанных материалов является обязательным для персонала. Знания обслуживающего персонала должны систематически проверяться.
Эксплуатация котлов производится по производственным заданиям, составляемым по планам и графикам выработки пара, расхода топлива, расхода электроэнергии на собственные нужды, обязательно ведется оперативный журнал, в который заносятся распоряжения руководителя и записи дежурного персонала о работе оборудования, а так же ремонтную книгу, в которую записывают сведения о замеченных дефектах и мероприятиях по их устранению.
Должны вестись первичная отчетность, состоящая из суточных ведомостей по работе агрегатов и записей регистрирущих приборов и вторичная отчетность, включающая обобщенные данные по котлам за определенный период. Каждому котлу присваивается свой номер, все коммуникации окрашиваются в определенный условный цвет, установленный ГОСТом. Установка котлов в помещении должна соответствовать правилам Госгортехнадзора, требованиям техники безопасности, санитарно-техническим нормам, требованиям пожарной безопасности.
1.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1.Описание технологического процесса.
Паровым котлом называется комплекс агрегатов, предназначенных для получения водяного пара. Этот комплекс состоит из ряда теплообменных устройств, связанных между собой и служащих для передачи тепла от продуктов сгорания топлива к воде и пару. Исходным носителем энергии, наличие которого необходимо для образования пар из воды, служит топливо.
Основными элементами рабочего процесса, осуществляемого в котельной установке, являются:
1)процесс горения топлива,
2)процесс теплообмена между продуктами сгорания или самим горящим топливом с водой,
3)процесс парообразования, состоящий из нагрева воды, ее испарения и нагрева полученного пара.
Во время работы в котлоагрегатах образуются два взаимодействующих друг с другом потока: поток рабочего тела и поток образующегося в топке теплоносителя.
В результате этого взаимодействия на выходе объекта получается пар заданного давления и температуры.
Одной из основных задач, возникающей при эксплуатации котельного агрегата, является обеспечение равенства между производимой и потребляемой энергией. В свою очередь процессы парообразования и пердачи энергии в котлоагрегате однозначно связаны с количеством вещества в потоках рабочего тела и теплоносителя.
Горение топлива является сплошным физико-химическим процессом. Химическая сторона горения представляет собой процесс окисления его горючих элементов кислородом. проходящий при определенной температуре и сопровождающийся выделением тепла. Интенсивность горения, а так же экономичность и устойчивость процесса горения топлива зависят от способа подвода и распределения воздуха между частицами топлива. Условно принято процесс сжигания топлива делить на три стадии: зажигание, горение и дожигание. Эти стадии в основном протекают последовательно во времени, частично накладываются одна на другую.
Расчет процесса горения обычно сводится к определению количества воздуха в м3,необходимого для сгорания единицы массы или объема топлива количества и состава теплового баланса и определению температуры горения.
Значение теплоотдачи заключается в теплопередаче тепловой энергии, выделяющейся при сжигании топлива, воде, из которой необходимо получить пар, или пару, если необходимо повысить его температуру выше температуры насыщения. Процесс теплообмена в котле идет через водогазонепроницаемые теплопроводные стенки, называющиеся поверхностью нагрева. Поверхности нагрева выполняются в виде труб. Внутри труб происходит непрерывная циркуляция воды, а снаружи они омываются горячими топочными газами или воспринимают тепловую энергию лучеиспусканием. Таким образом в котлоагрегате имеют место все виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция и лучеиспускание. Соответственно поверхность нагрева подразделяется на конвективные и радиационные. Количество тепла, передаваемое через единицуплощади нагрева в единицу времени носит название теплового напряжения поверхности нагрева. Величина напряжения ограничена, во-первых, свойствами материала поверхности нагрева, во-вторых, максимально возможной интенсивностью теплопередачи от горячего теплоносителя к поверхности, от поверхности нагрева к холодному теплоносителю.
Интенсивность коэффициента теплопередачи тем выше, чем выше разности температур теплоносителей, скорость их перемещения относительно поверхности нагрева и чем выше чистота поверхности.
Образование пара в котлоагрегатах протекает с определенной последовательностью. Уже в экранных трубах начинается образование пара. Этот процесс протекает при больших температуре и давлении. Явление испарения заключается в том, что отдельные молекулы жидкости, находящиеся у ее поверхности и обладающие высокими скоростями, а следовательно, и большей по сравнению с другими молекулами кинетической энергией, преодолевая силовые воздействия соседних молекул, создающее поверхностное натяжение, вылетают в окружающее пространство. С увеличением температуры интенсивность испарения возрастает. Процесс обратный парообразованию называют конденсацией. Жидкость, образующуюся при конденсации называют конденсатом. Она используется для охлаждения поверхностей металла в пароперегревателях.
Пар, образуемый в котлоагрегате, подразделяется на насыщенный и перегретый. Насыщенный пар в свою очередь делится на сухой и влажный. Так как на теплоэлектростанциях требуется перегретый пар, то для его перегрева устанавливается пароперегреватель, в данном случае ширмовой и коньюктивный, в которых для перегрева пара используется тепло, полученное в результате сгорания топлива и отходящих газов. Полученный перегретый пар при температуре Т=540 С и давлении Р=100 атм. идет на технологические нужды.
1.2 Описание конструкции объекта
Паровые котлы типа ДЕ паропроизводительностью 10 т/ч, с абсолютным давлением 1,4 МПа (14 кгс/см2) предназначены для выработки насыщенного или перегретого пара, используемого для технологических нужд промышленных предприятий, на теплоснабжение систем отопления и горячего водоснабжения.
Котлы двухбарабанные вертикально-водотрубные выполнены по конструктивной схеме “Д”, характерной особенностью которой является боковое расположение конвективной части котла относительно топочной камеры.
Основными составными частями котлов являются верхний и нижний барабаны 1,конвективный пучок и образующие топочную камеру 2 левый топочный экран (газоплотная перегородка),правый топочный экран ,трубы экранирования фронтальной стенки топки и задний экран.
Снизу в топку подается нужный для сгорания топлива воздух посредством дутьевых вентиляторов 3.Процесс горения топлива протекает при высоких температурах, поэтому экранные трубы котла воспринимают значительное количество тепла путем излучения.
Продукты сгорания топлива, называемые иначе газами , поступают в котельные газоходы , при этом обогревается поверхность пароперегревателя 4, омывают трубы экономайзера 6, в котором происходит подогрев питательной воды до температуры, близкой к 200 С, поступающей в барабаны котла 1.Далее дымовые газы проходят в дымоход 5 и поступают в воздухоподогреватель7.Из него газы через дымовую трубу выходят в атмосферу. Вода в котел подается по трубопроводу 9, газ-трубопроводу10.Пар из барабана котла ,минуя пароперегреватель 4, поступает на паропровод 11.
Одним из важнейших показателей конструкции котлоагрегата является его циркуляционная способность.Равномерная и интенсивная циркуляция воды и паровой смеси способствует смыванию со стены пузырьков пара и газа,выделяющихся из воды, а так же препятствует отложению на стенках накипи, что в свою очередь обеспечивает невысокую температуру стенок(200-400 С),ненамного превышающую температуру насыщения и еще не опасную для прочности котельной стали. Паровой котел ДЕ -10-14 Г принадлежит к котлам естественной циркуляцией.
1.3. Обоснование необходимости контроля , регулирования и сигнализации технологических параметров.
Регулирование питания котельных агрегатов и регулирование давления в барабане котла главным образом сводится к поддержанию материального баланса между отводом пара и подачей воды . Параметром, характеризующим баланс , является уровень воды в барабане котла. Надежность работы котельного агрегата во многом определяется качеством регулирования уровня. При повышении давления , снижение уровня ниже допустимых пределов , может привести л нарушению циркуляции в экранных трубах, в результате чего произойдет повышение температуры стенок обогреваемых труб и их пережег.
Повышение уровня также ведет к аварийным последствиям, так как возможен заброс воды в пароперегреватель ,что вызовет выход его из строя. В связи с этим , к точности поддержания заданного уровня предъявляются очень высокие требования. Качество регулирования питания также определяется равенством подачи питательной воды. Необходимо обеспечить равномерное питание котла водой, так как частые и глубокие изменения расхода питательной воды могут вызвать значительные температурные напряжения в металле экономайзера .
Барабанам котла с естественной циркуляцией присуща значительная аккумулирующая способность, которая проявляется в переходных режимах. Если в стационарном режиме положение уровня воды в барабане котла определяется состоянием материального баланса , то в переходных режимах на положение уровня влияет большое количество возмущений. Основными из них являются .изменение расхода питательной воды, изменение паросъема котла при изменении нагрузки потребителя, изменение паропроизводительности при изменении при изменении нагрузки топки, изменение температуры питательной воды.
Регулирование соотношения газ-воздух необходимо как чисто физически , так и экономически. Известно , что одним из важнейших процессов , происходящих в котельной установке , является процесс горения топлива. Химическая сторона горения топлива представляет собой реакцию окисления горючих элементов молекулами кислорода. Для горения используется кислород, находящийся в атмосфере. Воздух в топку подается в определенном соотношении с газом посредством дутьевого вентилятора . Соотношение газ-воздух примерно составляет 1.10. При недостатке воздуха в топочной камере происходит неполное сгорание топлива. Не сгоревший газ будет выбрасываться в атмосферу, что экономически и экологически не допустимо. При избытке воздуха в топочной камере будет происходить охлаждение топки, хотя газ будет сгорать полностью, но в этом случае остатки воздуха будут образовывать двуокись азота , что экологически недопустимо, так как это соединение вредно для человека и окружающей среды.
Система автоматического регулирования разряжения в топке котла сделана для поддержания топки под наддувом , то есть чтобы поддерживать постоянство разряжения(примерно 4мм.вод.ст.). При отсутствии разряжения пламя факела будет прижиматься , что приведет к обгоранию горелок и нижней части топки. Дымовые газы при этом пойдут в помещение цеха, что делает невозможным работу обслуживающего персонала.
В питательной воде растворены соли , допустимое количество которых определяется нормами. В процессе парообразования эти соли остаются в котловой воде и постепенно накапливаются. Некоторые соли образуют шлам – твердое вещество , кристаллизующееся в котловой воде. Более тяжелая часть шлама скапливается в нижних частях барабана и коллекторов.
Повышение концентрации солей в котловой воде выше допустимых величин может привести к уносу их в пароперегреватель. Поэтому соли, скопившиеся в котловой воде, удаляются непрерывной продувкой, которая в данном случае автоматически не регулируется. Расчетное значение продувки парогенераторов при установившемся режиме определяется из уравнений баланса примесей к воде в парогенераторе. Таким образом , доля продувки зависит от отношения концентрации примесей в воде продувочной и питательной. Чем лучше качество питательной воды и выше допустимая концентрация примесей в воде , тем доля продувки меньше. А концентрация примесей в свою очередь зависит от доли добавочной воды , в которую входит , в частности , доля теряемой продувочной воды.
Сигнализация параметров и защиты , действующие на останов котла , физически необходимы, так как оператор или машинист котла не в силах уследить за всеми параметрами функционирующего котла. Вследствие этого может возникнуть аварийная ситуация. Например при упуске воды из барабана , уровень воды в нем понижается , вследствие этого может быть нарушена циркуляция и вызван пережег труб донных экранов. Сработавшая без промедления защита , предотвратит выход из строя парогенератора. При уменьшении нагрузки парогенератора , интенсивность горения в топке снижается. Горение становится неустойчивым и может прекратиться. В связи с этим предусматривается защита по погашению факела.
Надежность защиты в значительной мере определяется количеством ,схемой включения и надежностью используемых в ней приборов. По своему действию защиты подразделяются на действующие на останов парогенератора ; снижение нагрузки парогенератора; выполняющие локальные операции.
Технологические параметры .
Таблица 1.1.
Параметр
ед.изм.
min
норма
max.
Производительность
т/ч
9,5
10,0
10,5
Температура перегретого пара
С
535
540
545
Давление в барабане котла
МПа
1,33
1,40
1,47
Температура питательной воды после экономайзера
С
190
200
210
Расход природного газа
м/ч
237,5
250,0
262,5
Содержание Ов отходящих газах
%
1,33
1,40
1,47
Температура отходящих газов
С
180,5
190,0
199,5
Давление газа перед горелками
МПа
0,0475
0,0500
0,0525
Разрежение в топке
мм.вод.ст.
4,75
5,00
5,25
Уровень в барабане
мм
-100
0
+100
Расход питательной воды
м/ч
17
Давление питательной воды
МПа
1,805
1,900
1,995
2.АВТОМАТИЗАЦИЯОБЪЕКТА
2.1 Выбор средств автоматизации
Комплекс приборов и устройств типа “Контур Г” предназначен для построения локальных систем автоматического регулирования теплотехнических процессов в энергетике, промышленном комплексе, системах теплоснабжения и отопления. Комплекс включает в себя четырнадцать исполнений многофункциональных регулирующих приборов с импульсным выходом типа РС 29 и два исполнения трехпозиционного усилителя типа У29.
Комплекс “Контур 2” построен по модельному принципу на современной микроэлектронной элементной базе. Характеризуется расширенными функциональными возможностями, более широким использованием сигналов постоянного тока, повышенной точностью и надежностью, существенно меньшими габаритами и массой по сравнению с комплексом приборов “Контур “
Регулирующие приборы типа РС29 обеспечивают усиление, демпфирование и индикацию сигнала рассогласования. Совместно с исполнительным механизмом постоянной скорости регуляторы формируют ПИ или ПИД-законы регулирования и позволяют осуществлять ручное управление исполнительным механизмом. В них предусмотрена индикация положения исполнительного механизма, оснащенного реостатными или индуктивными датчиками положения, а также аналого-релейное преобразование по двум каналам с индексацией срабатывания.
В зависимости от модификации приборы могут выполнять дополнительные функции : дифференцирование сигналов по апериодическому закону, нелинейное преобразование сигналов, цифровую индикацию одного из четырех сигналов по вызову. Конструкция регулирующих приборов отличается унификацией. Функциональная структура большинства исполнений приборов может легко изменятся путем перестановки перемычек на специальном коммутационном поле, доступном потребителю, что дает возможность осуществлять аналого-релейное преобразование с демпфированием,вводить сигналы по производной, осуществлять динамическую связь между регуляторами.
2.2 Описание схемы автоматизации.
Функциональная схема систем автоматизации технологических процессов является основным техническим документом, определяющим структуру и характер систем автоматизации технологических процессов, а также оснащения их приборами и средствами автоматизации. На функциональной схеме дано упрощенное изображение агрегатов, подлежащих автоматизации, а также приборов, средств автоматизации и управления, изображаемых условными обозначениями по действующим стандартам, а также линии связи между ними.
Схема автоматизации регулирования и контроля парового котлоагрегата предусматривают следующие системы:
система автоматического регулирования и контроля тепловой нагрузки котла
система автоматического регулирования и контроля питания котла
система автоматического регулирования и контроля соотношения газ—воздух
система автоматического регулирования и контроля разрежения в топке котла
система автоматического контроля давления
система автоматического контроля температуры
система автоматической отсечки газа
2.2.1. Система автоматического регулирования и контроля тепловой нагрузки.
Регулятор тепловой нагрузки работает от двух параметров: 1. Перепад давления, пропорциональный расходу пара создается на диафрагме ДКС 10-200-А/Г (поз.1-2), установленной на паропроводе, преобразуется измерительным преобразователем САПФИР-22ДД-2420 (поз.1-3) в унифицированный токовый сигнал 0-5 мА. и подается на блок извлечения корня БИК-1 (поз.1-4), предназначенный для линеаризации статической характеристики преобразователя САПФИР-22ДД, с выхода которого поступает на регулятор РС 29.0.12 (поз.1-7). И на вторичный прибор ДИСК-250-2121 (поз.1-6). . 2. Сигнал по изменению давления в барабане котла. Давление в барабане котла измеряется при помощи преобразователя САПФИР-22ДИ-2150 (поз.1-1). Унифицированный токовый сигнал 0-5 мА с преобразователя поступает на регулятор РС 29.0.12 (поз.1-7) и на вторичный прибор ДИСК-250-2121 (ПОЗ.1-5).
В регуляторе происходит суммирование сигналов с преобразователей с заданным значением. Если эти величины равны, то регулятор не оказывает воздействия на объект. Если регулируемый параметр отклоняется от заданного значения, то на выходе регулятора вырабатывается импульсный сигнал,который в усилителе У29.3 (поз.7-8) преобразуется в изменение состояния бескантактных ключей. Усилитель У29.3 имеет три бескантактных ключа для управления исполнительным механизмом МЭО 40/25-0,25Р (поз.1-9), вал которого через систему тяг и рычагов сочленен с регулирующим органом КРП 100,изменяющим подачу газа в топку котла.
2.2.2 Система автоматического регулирования и контроля питания котла.
Регулятор питания котла работает по трехимпульсной схеме, используется три приема: расход питательной воды; расход пара; уровень в барабане котла.
Расход питательной воды и расход пара измеряются методом переменного перепада. Перепад давления пропорциональный расходу питательной воды, создаваемый на диафрагме ДКС 10-100-А/Г-1 (поз.2-1), и перепад давления пропорциональный расходу пара, создаваемый на диафрагме ДКС 10-200-А/Г-1 (поз.1-2) измеряются и преобразуются преобразователями САПФИР-22ДД-2420 (поз.1-3;2-2) в унифицированные токовые сигналы 0-5 мА., с выхода измерительных преобразователей САПФИР-22ДД-2420 сигналы подаются на блоки извлечения корня БИК-1 (поз.1-4; 2-3), предназначенные для линеаризации статической характеристики преобразователей САПФИР-22ДД
Сигналы 0-5 мА с блоков БИК -1 поступают на вторичные приборы ДИСК -250-2121 (поз.1-6, 2-5) и на выход регулятора РС 29.0.12 (поз.2-7).
Уровень в барабане котла измряется преобразователем САПФИР-22ДИ-2150 (поз.2-4) и преобразуется в унифицированный токовый сигнал 0-5 мА, который подается на вторичный прибор ДИСК -250-2121 (поз.2-6) и на вход регулятора РС 29.0.12 (поз.2-7).
В случае отклонения одного из указанных параметров регулятор РС 29 воздействует с помощью усилителя У 29.3 (поз.2-8) на механизм МЭО 40/25-0,25 (поз.2-9), который приводит в действие регулирующий орган КРП 100 (поз.2-10), установленный на трубопроводе питательной воды.
2.2.3. Система автоматического регулирования и контроля соотношения газ-воздух.
Измерение расхода газа и воздуха производится методом переменного перепада. Перепад давления на диафрагме ДКС 0,6-100-А/Г-1 (поз.3-2) и диафрагме ДКС 0,6-400- А/Г-1 (поз.3-1) измеряется преобразователем САПФИР-22ДД -2420 (поз.3-3;3-4).Сигнал 0-5мА с преобразователя поступает на блок извлечения корня БИК -1 (поз.3-5; 3-6) предназначенной для линеаризации статической характеристики преобразователя САПФИР-22ДД. Сигнал 0-5 мА с блока извлечения корня БИК -1 поступает на вторичный прибор ДИСК -250-2121 (поз.3-8;3-9) и на регулятор РС 29.0.12 (поз. 3-7).
В регуляторе РС 29 происходит суммирование двух поступающих сигналов ,а затем сравнение их с заданным значением. Если регулируемый параметр отклоняется от заданного значения, то на входе электронного блока регулятора появляется сигнал рассогласования. При этом на выходе регулятора вырабатывается импульсный сигнал (24В), который подается на усилитель У29.3. (поз.3-13).Усилитель У29.3 управляет исполнительным механизмом МЭО 40/10-0,25 (поз.3-11), который с помощью регулирующего органа изменяет подачу воздуха. В данной системе ведется коррекция по кислороду (О2) в отходящих газах. Сигнал с индикатора на кислород “Альфа”(поз.3-12) через вторичный прибор ДИСК -250-2121 (поз.3-10) поступает на регулятор РС 29.0.42 (поз.3-14), на его выходе образуется сигнал, который является корректирующим для регулятора РС 29.0.12 (поз.3-7).
2.2.4 Система автоматического регулирования и контроля в топке котла.
Давление в топке котла измеряется при помощи преобразователя САПФИР -22 ДИВ -2310 (поз.4-1). Сигнал с преобразователя поступает на вторичный прибор ДИСК -250-2121 (поз.4-3) и на регулятор РС 29.0.12 (поз.4-2). В случае отклонения регулируемого параметра регулятор РС 29,который с помощью усилителя У 29.3 (поз.4-4) запитывает электродвигательмеханизмаисполнительногоМЭО40/10-0.25Р (поз.4-5), изменяющего положения направляющих аппаратов дымососа.
2.2.5 Система автоматического контроля давления.
Давление газа ,воздуха, а также воды измеряется манометрами ОБМ (поз.5-1; 5-2; 5-3).
2.2.6Система автоматического контроля температуры.
Измерение температуры производится с помощью термоэлектрических термометров ТХА -0179 (поз.6-1; 6-2; 6-3). Сигнал с термоэлектрических термометров поступает на вторичный регистрирующий и показывающий прибор КСП -023 (поз.6-4).
2.2.7Система автоматической отсечки газа
Отсечка газа производится :
1.при повышении давления пара на выходе из парогенератора, а так же при отключении давления газа или воздуха перед горелками, для чего проектом предусмотрены датчики давления типа ДД (поз.7-1; 7-2; 7-3);
2.по наличии пламени в топке котла с помощью прибора контроля пламени Ф.34.2 (поз. 7-4);
3.при снижении температуры пара на выходе из парогенератора с помощью термоэлектрического термометра ТХА-0179 (поз.7-6) и регистрирующего прибора ДИСК-250-2121 (поз.7-7);
4.при перепитке парогенератора водой и упуске воды из барабана с помощью сигнализатора уровня ЭРСУ-3 (поз.7-8;7-9).
Для оповещения используется световая сигнализация АС-220 (поз.HL1-HL9) и звуковая СС1 (поз.HL10). Для опробования и снятия звуковой сигнализации предназначены кнопки КЕ(SB1;SB2).
2.3. Описание компановки и коммутации щита КИПиА.
Описание компановки панели щита .
Компановкой называется общий вид щита и размещенные на нем приборы и средства автоматизации.
Компановка аппаратуры должна обеспечить удобство пользования ими. На рисунке приведен общий вид щитов, разработанный на основе функциональной схемы.
Щиты выполнены в соответствии с типовыми проектами котельных и предназначены для автоматизации котлов серии ДИ, сжигающих природный газ или мазут, производительностью 10 тонн пара в час. Щит и комплект аппаратуры, предназначенный для работы с ним , обеспечивают:
1) автоматическое регулирование давления пара и уровня воды в барабане котла, расхода воздуха к горелкам, разрежения в топке;
2) оперативный контроль разрежения в топке, напора воздуха за дутьевым вентилятором, , температуры дымовых газов по тракту и силы тока электродвигателя дымососа, установленными на щите приборами ;
3) светозвуковую сигнализацию при отклонении давления топлива давления воздуха , давления пара, разреженияв дымоходе, отклонении уровня в барабане котла , погасании факела и аварийная остановка котла.
Щиты устанавливаются в производственных и специальных щитовых помещениях с температурой окружающего воздуха от -35 до +50 С. При компановке необходимо обращать внимание на эстетику внешнего вида проектируемого щита. Средства автоматизации и аппаратуры управления компануются функциональными группами в порядке хода технологического процесса.
Аппаратуру на панелях располагают так чтобы дежурному персоналу было удобно наблюдать по показаниям приборов за технологическим процессом. Показывающие приборы и сигнальные средства устанавливают на высоте 800—2100мм, самопишущие приборы на высоте 1000—1600мм, ключи и кнопки на высоте 700—1600мм.
Под каждым прибором помещены рамки с надписями о назначении прибора или измеряемом параметре.
Коммутации единичного щита .
Схема коммутации щита представляет собой обратную сторону передней стенки щита с точным расположением на ней аппаратуры с упрощенным изображением проводки. В щиты и пульты разрешается ввод электрического тока напряжением , не превышающем 400В. При вводе в щиты со средствами автоматизации направленными свыше 250В постоянного и переменного тока рекомендуется тока ведущей части закрывать контуром.
Питающие провода, кабели и импульсные трубки рекомендуется подводить непосредственно к вводному выключателю щита.
Индивидуальные цепи питания средств автоматизации схем управления, сигнализации и т.д. рекомендуется подводить от вводного выключателя к соответствующим выключателям и предохранителям.
Разводка индивидуальных цепей питания должна выполняться согласно принятым решениям в принципиальной схеме.
Для пневматической проводки в щитах и пультах должны применять импульсные трубки , изготовленные из пластмассы, полиэтилена или каких либо сплавов, прокладываются открытым способом или в пластмассовых коробках.
Пневматические линии связи должны быть герметизированы , не иметь утечек воздуха в атмосферу.
Компенсационные провода или кабели, поставленные комплексно с отдельными видами приборов и средств автоматизации, присоединяются непосредственно к их зажимам.
Концы проводов, подключенные к приборам , аппаратам и сборкам зажимов, должны иметь маркировку, соответствующую монтажным схемам щита.
2.4.Описание монтажной схемы.
В данном проекте представлен монтаж измерительного преобразователя Сапфир 22 ДД-2420, выполненный для удобства чтения в двух видах : спереди и справа
Измерительный прибор предназначается для измерения и преобразования его в электрический сигнал.
2.5. Описание принципиальной электрической схемы.
Принципиальные электрические схемы автоматизации являются проектными документами, расшифровывающими принцип действия и работы узлов, устройств и систем автоматизации, работающих от источника электрической энергии.
Принципиальные электрические схемы автоматизации при помощи показанных на схемах условных графических, буквенных и цифровых изображений и обозначений , дают представление о последовательности работы применяемой электрической аппаратуры и элементов для достижения поставленных задач для упомянутых узлов , устройств и систем.
Принципиальные электрические схемы автоматизации разрабатываются для управления агрегатами, для регулирования технологических процессов, блокировок по технологическим параметрам, аварийной защиты производственных и технологических процессов и предупредительной и аварийной сигнализации.
Данные схемы являются основными чертежами для разработки рабочих монтажных чертежей и проведения пусконаладочных работ и квалифицированной эксплуатации этих узлов, устройств и систем электрического принципа действия. Названия принципиальным электрическим схемам присваиваются в соответствии с функциональным принципам действия запроектированной системы.
При выполнении принципиальных электрических схем используются развернутые изображения элементов.
Принципиальные электрические схемы должны содержать:
1) цепи силовые;
2) элементные схемы управления, регулирования, измерения, защитно-блокировочных зависимостей и сигнализации;
3) контакты аппаратов , приборов и ключей данной схемы, занятые в других схемах и такие же контакты из других схем;
4) линии связи между приборами, аппаратами или устройствами и их частями , включенными в эту схему;
5) необходимые пояснения и примечания;
6) перечень элементов;
Расположение графического текстового материала на каждом чертеже должно быть таким , чтобы оно облегчало чтение этого чертежа.
Принципиальные электрические схемы составляются и вычерчиваются с применением условных графических изображений.
2.6. Описание монтажа и наладки системыавтоматического регулирования (САР).
Технология наладки одноконтурных САР
Наладка систем автоматического регулирования включает в себя три стадии:
Работы первой стадии включают изучение проекта автоматизации и подготовку наладочных работ, предмонтажную проверку приборов и средств автоматизации;
Работы второй стадии предусматривают проверку выполнения монтажа; опробование и настройка звеньев систем автоматического регулирования;
Работы третьей стадии состоят из включения и наладки САР, испытаний и сдачи САР в эксплуатацию.
2.6.1.Работы первой стадии
Изучение проекта автоматизации и подготовка наладочных работ.
При изучении проектной документации особое внимание следует обратить на:
характеристики параметров и каналов контроля, регулирования, управления, метрологические требования по этим каналам;
предельные значения параметров контроля и регулирования;
соответствие приборов и средств автоматизации условиям работы на объекте и требованиям метрологии;
соответствие условиям техники безопасности при выполнении наладочных работ на объекте автоматизации.
По результатам проверки и изучения документации составляется:
пояснительная записка;
перечень мероприятий по подготовке наладки, с указанием сроков и путей выполнения работ;
рабочие журналы по отдельным элементам технологического объекта (составляется при необходимости).
2.6.2.Пояснительная записка.
Система автоматического регулирования, подлежащая наладке показана на рис. 1. При помощи этой системы регулируется тепловая нагрузка котла, что очень важно при технологическом процессе.
Регулятор тепловой нагрузки работает от двух параметров: 1. Перепад давления, пропорциональный расходу пара создается на диафрагме ДКС 10-200-А/Г (поз.1-2), установленной на паропроводе, преобразуется измерительным преобразователем САПФИР-22ДД-2420 (поз.1-3) в унифицированный токовый сигнал 0-5 мА. и подается на блок извлечения корня БИК-1 (поз.1-4), предназначенный для линеаризации статической характеристики преобразователя САПФИР-22ДД, с выхода которого поступает на регулятор РС 29.0.12 (поз.1-7). И на вторичный прибор ДИСК -250-2121 (поз.1-6). 2. Сигнал по изменению давления в барабане котла. Давление в барабане котла измеряется при помощи преобразователя САПФИР-22ДИ-2150 (поз.1-1). Унифицированный токовый сигнал 0-5 мА с преобразователя поступает на регулятор РС 29.0.12 (поз.1-7) и на вторичный прибор ДИСК -250 -2121 (ПОЗ.1-5).
В регуляторе происходит суммирование сигналов с преобразователей с заданным значением. Если эти величины равны, то регулятор не оказывает воздействия на объект. Если регулируемый параметр отклоняется от заданного значения, то на выходе регулятора вырабатывается импульсный сигнал,который в усилителе У29.3 (поз.7-8) преобразуется в изменение состояния бескантактных ключей. Усилитель У29.3 имеет три бескантактных ключа для управления исполнительным механизмом МЭО 40/25-0,25Р (поз.1-9), вал которого через систему тяг и рычагов сочленен с регулирующим органом КРП 100,изменяющим подачу газа в топку котла.
2.6.3. Перечень мероприятий по подготовке наладки
В перечень мероприятий по подготовке наладки может быть включено:
изготовление необходимой оснастки;
приобретение образцовых средств измерения, вспомогательных материалов и оборудования;
составление графиков обеспечения работ квалифицированными специалистами;
выпуск организационно-распорядительной документации;
подготовка помещения для производственной базы наладочных работ.
2.6.4.Производственная база наладочных работ.
Производственной базой является помещение, оборудованное всеми необходимыми, для наладочных работ, стендами, приборами, оснасткой. Помещения должны быть приспособлены для работы с проектной документацией, временного складирования, комплектацией поступающего оборудования, проведения инструментальной проверки, настройки приборов и средств автоматизации , хранения инструмента и оборудования , необходимого для наладочных работ. Помещения должны соответствовать требованиям техники безопасности и производственнойсанитарии .
2.6.5.Предмонтажнаяпроверка приборов и средств автоматизации
Цель проверки: установление исправности, поступающих на монтаж , приборов и средств автоматизации .
Предмонтажная проверка приборов и средств автоматизации предусматривает проведение внешнего осмотра, подготовительных работ и проверку основных характеристик аппаратуры.
1)Внешний осмотр включает в себя :
проверка комплектности по сопроводительным документам;
проверка соответствия приборов (тип, исполнение и т .п.) требованиям проекта;
проверка наличия клейм и пломб завода изготовителя;
проверка внешних повреждений.
2)Подготовительные работы:
удаление или ослабление элементов крепления применённых на время транспортировки;
проверка состояния электроконтактных поверхностей;
установка проверяемого прибора в рабочее положение;
подбор аппаратуры для проверки характеристик прибора;
сборка проверочной схемы;
подготовка к работе различных механизмов и приборов;
обеспечение нормальных условий в месте проведения работ;
проверка сопротивления изоляции герметичности и т.д.
3)Проверка основных характеристик аппаратуры , например: для измерительного преобразователя -- установка начального значения выходного сигнала, проверка основной погрешности выходного сигнала; для регулирующего прибора – лабораторная проверка технического состояния и измерение параметров,статическая и динамическая настройка и т.д. и т.п.
Проверке не подлежат основные характеристики термоэлектрических термометров, термометровсопротивления, пирометров, ротаметров, индукционных преобразователей расхода, датчиков состава и свойств среды, пускорегулирующей аппаратуры
Для проверки характеристик приборов и средств автоматизации необходимо иметь, например: источник питания, образцовую измерительную аппаратуру, имитатор значений измеряемого параметра, устройство для проверки дополнительных устройств приборов (позиционно-регулирующих сигнализирующих и т.п.), оснастку для установки крепления приборов
Образцовая измерительная аппаратура должна удовлетворять требованию
--предельный допуск абсолютной погрешности образцового прибора при максимальных знаниях входного сигнала
--диапазон измерения входного сигнала (нормирующее значение)
--предельный допуск абсолютной погрешности поверяемого прибора
– постоянная величина
Для измерительных преобразователей образцовые средства измерения должны отвечать условию
Основную погрешность прибора определяют по наибольшей абсолютной погрешности измеряемой в шести точках, соответствующих 0,20,40,60,80,100% диапазона измерения, одновременно определяют вариацию.
2.6.6.Предмонтажная проверка измерительного преобразователя САПФИР 22—ДИ
Перед проведением проверки необходимо выполнить подготовительные работы
дифманометр установить в рабочее положение
проверить герметичность системы(состоящей из соединительных линий и образцового прибора ).
При проведении проверки должны выполнятся следующие операции
установка начального значения выходного сигнала измерительного преобразователя
проверка герметичности между плюсовой и минусовой камерами измерительного блока
определение основной погрешности и вариации выходного сигнала.
Предел допускаемой основной погрешности САПФИР-22 , выраженный в % нормирующего значения или диапазона измерения выходного сигнала , численно равен классу точности поверяемого измерительного преобразователя.
Нормирующее значение равно предельному номинальному перепаду давления (для измерительных преобразователей с линейной зависимостью выходного сигнала от измеряемого перепада давления)
Расчетное значение выходных сигналов , в заданном номинальном перепаде давлений для преобразователей с линейной зависимостью выходного сигнала от измеряемого перепада давлений определяют по формуле
--начальное значение выходного сигнала .
--верхнее значение (предельное номинальное )выходного сигнала
--предельный номинальный перепад давлений.
На рисунке рассмотрена схема предмонтажной проверки измерительного преобразователя САПФИР—22ДИ.
Схема предмонтажной проверки преобразователя САПФИР—22ДИ.
--измерительный преобразователь САПФИР—22ДИ
--источник питания постоянного тока(22БП—36)
--вольтметр цифровой (Щ 1516)или потенциометр(Р—333)
--магазин сопротивлений МТЛ
--образцовая катушка или магазин сопротивлений
Рис
Проверка измерительного преобразователя САПФИР—22ДД производится так же ,как и преобразователя САПФИР—22ДИ
2.6.7. Предмонтажная проверка ДИСК—250
Предмонтажная проверка прибора ДИСК—250 включает в себя
внешний осмотр
испытание изоляции на электрическую прочность
измерение электрического сопротивления изоляции
проверка индикации о включении прибора в сеть
проверка заходов указателя
определение быстродействия
проверка допустимого числа полуколебания
определение основной погрешности
определение вариации
проверка индикации о выходе параметра за пределы установок регулирующего и сигнализирующего устройств
проверка индикации обрыва датчика
проверка отклонения скорости вращения диаграмного диска от номинальной.
Схема электрическая проверки ДИСК—250.
--проверяемый прибор ДИСК—250
--образцовая катушка сопротивлений
--образцовый лабораторный потенциометр
--регулировочное сопротивление
Рис.
Порядок поверки основной приведенной погрешности плавно изменяя с помощью реостата величину тока, установить указатель прибора на числовых отметках шкалы последовательно от начала к концу , а затем в обратном порядке, записывая при этом в таблицу величины тока.
Действительную величину измеряемого тока определить по падению напряжения на образцовой катушке сопротивления с помощью образцового потенциометра класса не хуже 0,05.
Вариацию показаний прибора определяют на всех числовых отметках шкалы как разность отсчетов при возрастающих и убывающих значениях измеряемой величины . Определение вариации проводят одновременно с определением основной погрешности прибора.
Величину выброса пишущего устройства проверяют путем измерения наибольшего отклонения линии записи при скачкообразном изменении входного сигнала, соответствующего 30,60,90% диапазона измерения как в сторону возрастающих, так и убывающих значений входного сигнала.
Для определения времени прохождения указателем прибора всей шкалы на образцовом приборе скачкообразно изменяют входной сигнал от значения соответствующего начальной отметке шкалы до значения , соответствующего конечной отметке шкалы. Секундомером измеряют время, за которое указатель прибора достигнет начала отметки шкалы. Таким же образом измеряют время прохождения указателем всей шкалы в направлении от конца к началу шкалы. Время прохождения указателем всей шкалы определяют как среднее арифметическое из четырех измерений .
2.6.8.Проверка технического состояния и измерение параметров регулирующего прибора РС29.0.12.
Обобщая материал технического описания и справочного пособия ,можно составить схему и методические рекомендации для проверки и измерения параметров регулирующего прибора РС29.0.12, у которого измерительное и регулирующее устройства совмещены в одном модуле ИР029.
Работы по проверке технического состояния и измерению параметров приборов включают следующие операции.
внешний осмотр
проверку сопротивления изоляции
проверку общей работоспособности прибора
проверку предельных значений диапазона изменения задания порогов срабатывания , зоны возврата и выходных сигналов при аналого-релейном преобразовании
проверку выходных напряжений
проверку зоны нечувствительности
проверку коэффициента передачи
проверку постоянной времени интегрирования
проверку длительности импульсов
проверку времени демпфирования
Внешний осмотр
При внешнем осмотре проверяют комплектность регулятора по сопроводительным документам, устанавливают наличие пломб завода-изготовителя, отсутствие внешних повреждений, соответствие приборов (тип, исполнение и т.п.)требованиям проекта.
Проверка сопротивления изоляции.
Измерение электрического сопротивления изоляции производится мегаметром с напряжением постоянного тока 100—200В. при отключенных от прибора всех внешних проводок.
При проверке соединяют между собой по группам входные и выходные контакты, а за тем определяют сопротивление изоляции между каждой из групп контактов и корпусом прибора. Измеренное сопротивление должно составлять не менее 100 Ом .
Проверка общей работоспособности прибора .
Для проверки прибора РС 29.0.12 собирают схему согласно рисунку
Обозначения элементов схемы:
PV1,PV2,PV3—вольтметры постоянного тока класса точности не ниже 0,1(диапазоны измерения 0...1,0...10,0...100 В)
G1—регулируемый источник напряжения (ИН) постоянного тока, диапазон выходного сигнала от 0 до 13 В
R1,R2—резисторы (360 Ом)
R3,R4—резисторы (180 Ом)
R5,R6—резисторы (300 Ом)
R7—резистор (100 Ом)
R8—резистор (20 Ом)
С1,С2—конденсаторы (4 мкФ)
Р1,Р2—электросекундомеры (0...1,0...30 с)
S1...S6—переключатели
В1—переключатель дифтрансформаторный(ДТП)
Рис.
Исходное положение органов настройки регулятора перед проверкой :
переключатель рода работы --(автоматическое )
оперативный задатчик – среднее
потенциометры,--100%
коэффициент передачи широкодиапазонного задатчикаК -- крайнее левое
потенциометры ,, -- крайнее левое
потенциометры ,, -- крайнее правое
потенциометр -- среднее
переключатель режима работы –
замыкатель множителя--
замыкатель знака корректора--(плюс )
Исходное состояние элементов схемы:
сигнал источника напряжения ИН равен 0
положение плунжера дифтрансформаторного преобразователя ДТП – среднее
положение переключателей, как показано на рис.
Перед проверкой работоспособности всего прибора целесообразно роверить баланс регулирующего устройства (РУ) модуля ИР 029. Переводят переключатель 2 в положение0 . Остальные элементы схемы и органы настроек должны быть в исходном положении.
Подают напряжение питания220 В на клеммы 1,2 прибора. Если индикаторыи не включаются , то начинают проверку общей работоспособности . Если же оба , или один включен, то следует произвести балансировку регулирующего устройства , воспользовавшись для этой цели рекомендациями справочного пособия.
Возвращают ключ2 в положение 1. Выключают питание. Проверяют работу измерительной схемы прибора. Контроль сигнала рассогласования осуществляют по индикаторуи вольтметру1, подключенному к гнездам и .
Проверку целесообразно проводить по тем входам прибора, которые предполагается использовать.
Для прибора РС 29.0.12 замыкатель знака корректора устанавливают вположение + , корректорК--100%, орган
в крайнее правое положение. Изменяя сигнал от ДТП устанавливают сигнал равным -10В. При этом индикатор должен отклонятся влево на всю шкалу и включаться индикаторы и . При исходных положениях органов настройки органам Ки оперативным задатчиком балансирует регулятор ,моменту баланса соответствует выключение индикаторов ,, ,
, при этом индикатор должен остановиться на отметке 0 шкалы.
Оперативный задатчик поворачивают вправо на 0,5% относительно положения баланса, при этом должен включиться индикатор .
Оперативным задатчиком балансируют регулятор .
Орган поворачивают в крайнее правое положение . В этом случае индикаторы идолжны включиться при повороте оперативного задатчика вправо и влево приблизительно на 2,5 % относительно положения баланса.
Орган поворачивают в крайнее левое положение . Балансируют регулятором оперативным задатчиком. Орган -- на отметку 0,8 шкалы. Переключатель режима – ПИ.
Оперативный задатчик резко поворачивают в крайнее правое положение . Индикатордолжен включиться на 1—3с, затем выключиться и в дальнейшем включаться периодически , и длительностью примерно 0,1с, время между импульсами должно быть примерно 1,5—4с. При этом ,если замыкатель множителя. установить в положение 10 , то время между импульсами должно увеличиться примерно в 10 раз, если же установить на отметку 3 шкалы и повернуть вправо орган , то длительность импульсов должна увеличиваться и при крайнем правом положении .длительность включения индикатора должна быть примерно 0,7—1,5с.
Переключатель рода управления -- (ручное) . Измеряют напряжение на клеммах 7,13 и 9,13 при нажатии органа ручного управления нагрузкой в сторону и соответственно.
Клемму 25 переключают (переключателем S3 )к клемме 23 прибора и органом устанавливают показания индикаторана нулевую отметку, затем кл.25 подключают к кл.23, показания индикатора должны установится на нулевой отметке шкалы.
Органы настройки регулятора и элементы схемы проверки возвращают в исходное положение и балансируют регулятор.
Проверка предельных значений диапазона изменения задания порогов срабатывания, зоны возврата и выходных сигналов при аналого-релейном преобразовании.
К гнездам и ОТ регулятора подключают вольтметр . Для проверки верхнего предельного значения порогов срабатывания плавно создают сигнал рассогласования до момента включения индикатора и замечают напряжение срабатывания по вольтметру . Затем изменяют сигнал рассогласования в обратном направлении до момента погасания индикатора и загорания индикатора. Включение индикаторов должно происходить при напряжении по вольтметру , равном +9,7...+10,3В. При включении индикаторов и измеряют напряжение на клеммах 27,11 и 29,11 соответственно . Оно должно быть в пределах 20...27В постоянного тока.
Для проверки нижнего предельного значения устанавливают орган настройки в крайнее левое положение. Изменяютсигнал
до погасания индикатора и включения индикатора . При этом по вольтметру допускается иметь напряжениев пределах -300...+300мВ.
Изменяют напряжение до момента погасания индикатора
(возможно включение индикатора).При этом по вольтметру фиксируют напряжение. Допускается зона возврата =(-),равная60