ПТК «АМАКС»

Вернуться в раздел

ПТК «АМАКС» - автоматизация горелок энергетических котлов

Приведение системы газоснабжения котлов в соответствие Правилам безопасности ПБ 12-529-03

ptvm.jpg

Разработан для автоматизации управления горелками паровых многогорелочных котлов.


ПРИМЕНЕНИЕ ПТК «АМАКС» ПОЗВОЛЯЕТ:

1. Внедрить безопасную технологию розжига котла на газе.

  • проводится автоматическая вентиляция топки;
  • обеспечивается проверка герметичности газового оборудования перед розжигом;
  • исключается вероятность заполнения топки газом;
  • гарантируется быстрый и безопасный розжиг групп горелок с безударным воспламенением на малом расходе газа и воздуха.

2. Привести систему газоснабжения котла в полное соответствие:

  • «ПРАВИЛАМ БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ И ГАЗОПОТРЕБЛЕНИЯ» ПБ12-529-03;
  • СНиП для реконструкции и эксплуатации газопотребляющих установок.

3. Обеспечить безопасность эксплуатации котла при работе на газе в любом режиме управления.

Исключается неправильная последовательность операций розжига котла при автоматическом и ручном розжиге групп горелок, за счет применения программируемого управляющего контроллера и встроенной для каждой группы горелок логики защитных блокировок.

В любом режиме управления поддерживается диагностика причины останова горелок при розжиге и работе котла.

4. Повысить надёжность управления котлом.

  • внедрение высокотехнологичного газового оборудования;
  • централизованная или распределенная системы управления группами горелок или котлом, исходя из условий эксплуатации для различных типов котлоагрегатов;
  • диагностика состояния всей системы;
  • резервирование процессорных модулей;
  • резервирование информационного обмена с использованием двух коммутаторов.

5. Обеспечить удобное управление мощностью.

Применение регулирующих заслонок горелок позволяет поддерживать оптимальный режим горения и эффективно изменять мощность котла.

6. Обеспечить работу котла на резервном топливе (мазуте).

Отсечка подачи резервного топлива к котлу при помощи поддержки защит по котловым параметрам и параметрам топлива.

Допускается ручной розжиг:

  • резервного топлива на газовый факел при работающей горелке;
  • газа на горелке, работающей на резервном топливе.

СОСТАВ И НАЗНАЧЕНИЕ ПТК «АМАКС»

В зависимости от поставленных задач автоматизации и финансовых возможностей заказчика ПТК «АМАКС» может быть реализован:

  • в части автоматизации технологического управления горелками;
  • подготовки котлоагрегата к розжигу;
  • вспомогательных операций управления;
  • функций сбора данных.

На рисунке представлена принципиальная схема газопровода многогорелочного парового котла энергоблока, выполненная согласно «Правил безопасности систем газораспределения и газопотребления» ПБ 12-529-03 и структурная схема управления.

Принципиальная схема газопровода многогорелочного парового котла энергоблока

I. Технологическое оборудование

  • блок газооборудования БГ для каждой горелки;
  • комплект защитно-запального устройства (ЗЗУ) для каждой растопочной горелки;
  • шибер воздуха для каждой горелки;
  • газовое оборудование на общем газопроводе котла;
  • направляющий аппарат дымососа;

Блок газооборудования (БГ) «АМАКС» предназначен для оснащения различных схем газоснабжения, утвержден ФЕДЕРАЛЬНОЙ СЛУЖБОЙ ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ И АТОМНОМУ НАДЗОРУ и рекомендован как техническое средство, позволяющее обеспечить безопасную технологию розжига и регулирование расхода газа через горелки от нуля до номинального значения.

БГ «АМАКС» в комплексе с системой управления выполняет следующие функции:

  • Обеспечение безопасного розжига с автоматической опрессовкой своих запорных устройств;
  • Регулирование расхода газа;
  • Отсечку газа при нарушении технологических параметров или при погасании факела горелки;
  • Исключение возможности загазованности в топке котла и обеспечение мягкого розжига горелки без «хлопка» в топке.

Блок газооборудования:

  • Клапан отсечной (ПЗК) с электроприводом (1-1), (1-2), обеспечивает подачу/отключение газа к горелке (взвод плавный, закрытие мгновенное);
  • Клапан безопасности электромагнитный (1-4) обеспечивает соединение с атмосферой межклапанного пространства (объем газопровода между клапанами (1-1) и (1-2) при закрытом состоянии клапанов;
  • Регулирующая заслонка с электроприводом (1-3) обеспечивает управление расходом газа через горелку;
  • Клапан запальника электромагнитный (1-6) обеспечивает управление подачей газа к запальнику;
  • Клапан опрессовки электромагнитный (1-5) в комплекте с калиброванным дросселем (1-10) и датчиком-реле давления, обеспечивают возможность дистанционной/автоматической проверки плотности арматуры БГ;
  • Ручные шаровые краны (1-8), (1-9) при работе блока всегда открыты и используются для ремонтного отключения арматуры БГ;
  • Ручной шаровой кран (1-7) используется для продувки газопровода перед БГ;
  • Ручной шаровой кран (1-11) используется для подключения баллона со сжиженным газом при розжиге на мазуте;
  • Клапан для манометра (1-12).

Комплект ЗЗУ:

  • Электрозапальник с контрольным электродом (2);
  • Источник высокого напряжения;
  • Прибор контроля пламени запальника горелки.

ЗЗУ устанавливается на каждую растопочную горелку.

Газовое оборудование на общем газопроводе котла:

  • Задвижка с электроприводом (7);
  • Кольцо-заглушка (8);
  • Диафрагма для измерения расхода газа (9);
  • Регулирующая заслонка с электроприводом (15);
  • Предохранительно-запорный клапан (16);
  • Задвижка ремонтная (17).

При установке блоков газооборудования, ПЗК котла допускается не предусматривать.

Направляющий аппарат вентилятора (3) с электроприводом (4) на воздуховоде к котлу и индивидуальный воздушный шибер (13) с электроприводом (14) перед горелкой необходимы для:

  • Поддержания постоянного давления воздуха перед котлом;
  • Обеспечения плавного розжига на малых расходах воздуха;
  • Поддержания оптимального соотношения «газ-воздух» при работе горелки.

Направляющий аппарат дымососа (5) с электроприводом (6) на дымоходе котла необходим для:

  • Поддержания оптимального разрежения в топке.

II. Оборудование КИПиА

Набор всех необходимых датчиков и измерительных преобразователей технологических параметров, позволяющий обеспечить дистанционное и по месту управление горелками, контроль их работы.

III. Автоматизация управления горелками и подготовка котлоагрегата к розжигу

ПТК энергетического котлоагрегата строится по распределенной структуре с применением контроллеров СР6700. Контроллер шкафа выполнен согласно НТД для контроллера защит и управления.

Алгоритмы управления газовым оборудованием соответствуют требованиям:

  • «Правила систем газораспределения и газопотребления ПБ 12-529-03;
  • «Технические условия на выполнение технологических защит и блокировок в соответствии с «Правилами безопасности в газовом хозяйстве» для котлоагрегатов, у которых на подводе газа к горелкам установлены газовые блоки «АМАКС» РД153-34.1-35.138-00.

Для решения задачи автоматической опрессовки и розжига горелок используются шкафы ШГУ-1 или ШГУ-1Р.

ptvm.jpg

Шкаф ШГУ-1 является локальной системой обеспечения функций контроля защит регулирования арматурой горелки. Предназначен для дистанционного и автоматического управления электрифицированной арматурой БГ и устанавливается на каждую горелку.

Шкаф ШГУ-1Р является расширенной версией Шкафа ШГУ-1 и совмещает в своем составе функции управления горелкой и силовые цепи управления приводами:

  • Шибера воздуха горелки;
  • Регулирующей заслонки газа горелки.

Такое техническое решение позволяет:

  • отказаться от внешних пускателей для регулирующей арматуры горелки;
  • полностью обеспечить все средства для управления горелкой;
  • существенно сократить затраты на монтажные материалы.

В части управления горелкой шкафы обеспечивают:

  • выполнение опрессовки газового блока горелки;
  • автоматический розжиг и контроль горелки с соблюдением блокировок и защит;
  • регулирование давления газа и воздуха перед горелкой;
  • возможность ручного розжига (со средств оперативного пульта или АРМ оператора), с соблюдением блокировок и защит.

На передней панели шкафа расположены:

  • технологический пульт управления;
  • основные кнопки управления «Опрессовка», «Розжиг», «Стоп».

Система управления горелками предполагает наличие всех необходимых датчиков и приборов, позволяющих дистанционно и по месту управлять горелками и контролировать их работу.

Структура взаимосвязей ПТК «АМАКС»

ptvm.jpg

Шкафы ШГУ соответствуют группе условий экспуатации в части воздействия механических факторов окружающей среды – М4 по ГОСТ 17516.1-90.

Для информационной связи между горелками и подготовки котлоагрегата к розжигу используется шкаф ШУК-ЭК.

Управление технологическим процессом котлоагрегата осуществляется со шкафа ШУК-ЭК или с АРМ оператора.

Шкаф ШУК-ЭК является концентратором информационного обмена между компьютером АРМ оператора и шкафами управления горелок ШГУ и позволяет:

  • собирать и обрабатывать данные от горелок с целью дальнейшей передачи обработанных данных на компьютер АРМ;
  • обеспечить информационный обмен между горелками, необходимый для управления розжигом и взаимодействия горелок;
  • провести вентиляцию топки перед розжигом;
  • поддерживать заданное давление газа перед котлом;
  • регулирование давления воздуха перед котлом;
  • регулирование разрежения в топке;
  • коррекцию регулирования воздуха на горелках по концентрации кислорода в дымовых газах;
  • распределение нагрузки на горелки.

На передней панели шкафа расположены:

  • световые индикаторы для контроля наличия напряжения питания;
  • технологический пульт;
  • кнопки основных команд;
  • индикаторы технологического состояния.

Все функции управления и визуального контроля технологической процесса поддерживаются также с автоматического рабочего места оператора.

Автоматизированное рабочее место оператора

ptvm.jpg

АРМ оператора включает в себя (базовый вариант):

  • два компьютера, с установленной фирменной SCADA-системой EISA;
  • конвертеры СР6440 (USB/RS-485);
  • две функциональные клавиатуры КВМ-128М;
  • принтер.

АРМ оператора (компьютерная информационно-управляющая система – КИУС) обеспечивает:

  • удобную графическую форму отображения технологического процесса;
  • возможность подачи команд;
  • регистрацию и архивирование технологических параметров.

Информация на экранах мониторов КИУС и пультах шкафов в виде мнемосхем и текстовых сообщений непрерывно и полно отражает состояние процесса управления и ПТК.

Взаимодействие оператора с ПТК не требует специальной подготовки, т.к. он оперирует с функциональной клавиатурой и/или опциями меню, контролируя изменение цвета, появление предупредительных и аварийных сообщений, звук.

Цветовая гамма, названия клавиш функциональной клавиатуры и система подтверждения действий cнижают вероятность ошибок персонала.

ptvm.jpg

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ

Расширение структуры ПТК и увеличение объема сбора информации

IV. Сбор дополнительных параметров с датчиков и исполнительных систем котлоагрегата

Поставленная задача решается путем применения универсальных шкафов ШДФ.

ptvm.jpg
  • Универсальность конструкции контроллера СР6700 позволяет на основе единой элементной базы дополнительно решать задачи автоматизации, регулирования, сбора данных, мониторинга;
  • Интеграция ШДФ с базовым составом ПТК позволяет создавать законченный функциональный комплекс станции, котельной или отдельных узлов;
  • Управление шкафами осуществляется с переносного пульта или АРМ оператора;
  • Обмен шкафов ШДФ данными с КИУС производится по отдельной сети RS-485 (MODBUS);
  • В шкафах ШДФ используются функционально законченные комплекты сигналов регуляторов, управления задвижками, управления насосами, информационного обмена с приборами и датчиками, что упрощает проектирование и эксплуатацию.

Таким образом, при решении задач приведения системы газоснабжения котла в полное соответствие «ПРАВИЛАМ БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ И ГАЗОПОТРЕБЛЕНИЯ» ПБ12-529-03 и создании автоматизированной системы управления, мы предлагаем следующие варианты решения:


I ВАРИАНТ ПТК «АМАКС»

Автоматизация технологического управления горелками

Наиболее экономичный вариант создания ПТК, поставленная задача ограничена автоматической опрессовкой и розжигом горелок, без изменения:

  • существующих технологических схем котлоагрегата;
  • методов вентиляции топки;
  • котлового регулирования;
  • защит котлоагрегата.

Решает задачу автоматизации процесса опрессовки и розжига горелок, на основе локальной системы обеспечения функций защит, контроля и управления арматурой горелок.

Выполняется:

  • опрессовка газовых блоков горелок;
  • автоматический розжиг и останов горелок с соблюдением блокировок и защит;
  • регулирование давления газа и воздуха перед горелками;
  • возможность ручного розжига.

II ВАРИАНТ ПТК «АМАКС»

Автоматизация технологического управления горелками и подготовка котлоагрегата к розжигу

ПТК «АМАКС» включает в себя автоматизацию горелок и дополнительные автоматизированные функции:

  • опрессовка газовых блоков горелок;
  • автоматический розжиг и останов горелок с соблюдением блокировок и защит;
  • регулирование давления газа и воздуха перед горелками;
  • возможность ручного розжига;
  • вентиляция топки;
  • регулирование давления газа и воздуха перед котлом;
  • регулирование разрежения в топке.

ПТК «АМАКС» может быть расширен и интегрирован в любую АСУ ТП котлоагрегата как часть более широкой информационной сети.

При выборе любого состава ПТК «АМАКС»:

  • обеспечивается построение функционально законченных систем управления;
  • комплексно решается проблема приведения системы газоснабжения в соответствие с требованиями ПБ 12-529-03 Правил безопасности газораспределения и газопотребления;
  • система автоматизации остается открытой для дальнейшего расширения и наращивания.

ЭФФЕКТ ОТ ВНЕДРЕНИЯ ПТК «АМАКС»

Высокие технико-экономические показатели полномасштабных информационно-управляющих систем управления котлоагрегатами на базе ПТК «АМАКС» подтверждены их успешной эксплуатацией на многих ТЭЦ, ГРЭС, РТС и котельных, что позволяет:

  • увеличить коэффициент полезного действия котлов;
  • значительно снизить повреждаемость тепловых сетей за счет плавного регулирования нагрузки;
  • существенно повысить надежность работы за счет:
      • внедрения высокотехнологичного газового оборудования;
      • внедрения современной системы управления котлоагрегатами;
      • резервирования процессорных модулей;
      • полного резервирования сетевого обмена с использованием двух коммутаторов
  • обеспечить контроль выполнения технологии производства обслуживающим персоналом и исключить субъективные факторы из процесса управления котлами.

Есть вопросы?

Если вам нужна более подробная информация о применении, составе, назначении и возмож-
ностей ПТК «АМАКС», свяжитесь с отделом проектирования КИПиА:

+7 (495) 980-2704;
+7 (495) 980-5544
        доб. 113, 228

Вход в личный кабинет

Забыли пароль?

регистрация

Создайте аккаунт для заказа продукции, управления своими заказами, получения консультации от наших специалистов.

зарегистрироваться