logo
+7 (499) 755-96-83
info@en-res.ru
Автоматизация и диспетчеризация технологических процессов / Автоматизация тягодутьевых механизмов котельных
bg-03-7
g-03-8

Автоматизация тягодутьевых механизмов котельных

Автоматизация тягодутьевых механизмов котельных с внедрением регулируемого привода (в том числе высоковольтного) имеет большой технологический и экономический эффект, так как они потребляют более 50% электроэнергии собственных нужд котельной. Использование частотно-регулируемого привода позволяет решать задачу согласования режимных параметров и энергопотребления тягодутьевых механизмов с изменяющимся характером нагрузки котлов.

Основным назначением тягодутьевых механизмов является поддержание оптимального режима горения в топке котла. Под понятием оптимального режима здесь подразумевается поддержание оптимального соотношения “топливо-воздух” и создание наиболее благоприятных условий для полного сгорания топлива. Для выполнения этого условия необходимо с одной стороны подать нужное количество воздуха в топку – с другой с заданной интенсивностью извлекать из неё продукты горения. Система регулирования дымососа должна поддерживать заданную величину разряжения в топке котла независимо от производительности котлоагрегата.

Подача топлива в топку котла для сохранения баланса между подводом тепла и отводом его выполняет существующая система управления производительностью котлоагрегата, регулирующая подачу топлива. С его увеличением увеличивается подача воздуха в топку котла и электропривод дымососа должен увеличить отсасывающий объём продуктов горения. Таким образом, связь между системами регулирования вентилятора и дымососа осуществляется через топку котла.

Поскольку график нагрузки отопительной котельной достаточно неравномерный, уменьшение производительности, как вентилятора, так и дымососа позволит сэкономить до 70% электроэнергии, идущей на приведение в действие этих механизмов.

tyago3

Рис.1 Экономия электроэнергии при частотном регулировании тягодутьевых механизмов котла

Применение преобразователей частоты для управления вентилятора подачи воздуха в топку, а так же вентилятора дымососа позволяет не только эффективно решать эту задачу, но и автоматизировать этот процесс наиболее полно и эффективно.

НТЦ Энерго-Ресурс внедряет системы автоматического управления тягодутьевыми механизмами котельных, которые обеспечивают:

  • Автоматическое бесступенчатое регулирование производительности вентилятора и дымососа по сигналу от датчика разрежения;
  • Существенную экономию электроэнергии (30-70% в среднем за год) и топлива за счет оптимальной совместной работы вентилятора и дымососа в зависимости от внешнего параметра (например, температуры наружного воздуха);
  • Плавный пуск и разгон агрегатов с регулируемой интенсивностью;
  • Повышение надежности работы объекта благодаря исключению перегрузок (бросков пускового тока и момента) в электротехническом оборудовании;
  • Сокращение эксплуатационных расходов на ремонт и обслуживание оборудования;
  • Комплексную защиту электротехнического оборудования:
    • перегруз – время-токовая защита, короткое замыкание – максимально-токовая защита, низкое напряжение;
    • защита двигателей по встроенным датчикам (PTC-термистор);
  • Возможность как дистанционного, так и местного управления работой системы и мониторинга параметров, в том числе с АСУТП.

Благодаря использованию современных высоконадежных комплектующих   и опыту наших специалистов достигается безотказная работа систем управления тягодутьевыми механизмами котельных на протяжении многих лет, при этом уже через несколько месяцев они окупаются и начинают приносить прибыль за счёт экономии энергии, топлива и снижения эксплуатационных расходов. Все системы автоматизации изготавливаются индивидуально, исходя из особенностей задачи, что обеспечивает оптимальное соотношение цены и качества системы.

Для обеспечения полнофункциональной автоматизации котельной с получением максимального экономического эффекта управление технологическим процессом осуществляется в составе АСУТП котельной. Для увеличения надёжности работы системы в целом предусматривается возможность альтернативного регулирования с использованием направляющих аппаратов, которые сохраняются в данной схеме управления на случай аварийных ситуаций.

Автоматизация тягодутьевых механизмов котельных

Рис. 2 Технологическая схема тягодутьевых механизмов котла ПТВМ-30М, как объекта автоматизации

  • В – вентилятор дутьевой,
  • Д – дымосос,
  • НА – направляющий аппарат,
  • ПРЗ – поворотно-регулирующая заслонка на газопроводе котла,
  • ГРП – газораспределительный пункт.

Систему регулирования тягодутьевых механизмов можно разделить на два независимых контура:

  • контур регулирования дутьевого вентилятора. В данном контуре частота вращения регулируется ПИД-контуром поддержания давления воздуха перед горелкой. Необходимое давление воздуха вычисляется по значению давления топлива и температуре подаваемого воздуха. Так же, производиться корректировка уставки давления по содержанию кислорода в уходящих дымовых газах, которое контролируется зондом QT. Вычисление производиться в контроллере блока автоматического управления, согласно режимной карты котла, и задающий сигнал поступает на преобразователь частоты дутьевого вентилятора;
  • контур регулирования дымососа. В данном контуре задействован датчик разряжения в топке. По его сигналу ПИД-регулятор блока автоматического управления поддерживает постоянное разряжение в топке, на уровне 2…5 мм. вод.ст. посылая управляющий сигнал на преобразователь частоты дымососа. Для упрощения схемы можно задействовать для регулирования ПИД-регулятор преобразователя частоты, выведя на аналоговый вход ПЧ сигнал с датчика разряжения.

Пуск котла для исключения отрыва факела необходимо производить при прикрытых направляющих аппаратах, поэтому они не демонтируются. Управление электроприводами направляющих аппаратов осуществляется с блока автоматического управления. В процессе работы направляющие аппараты полностью открываются. Так же, в некоторых случаях, для стабильной работы, может потребоваться подключение к преобразователям частоты тормозных устройств с тормозными резисторами. Это характерно при работе в условиях резкопеременной нагрузки котла.

Так же, система автоматического управления тягодутьевыми механизмами котла, получает сигналы со штатной автоматики безопасности котла на пуск или остановку. При пуске котла регламентированное время проводится вентиляция топки котла, после чего выдается сигнал на готовность к розжигу.

Сегодня можно с уверенностью сказать, что использование регулируемого электропривода для управления тягодутьевыми механизмами оказывается намного эффективнее применяемых ранее направляющих аппаратов. Причем выигрыш получается как с энергетической, так и с технологической точки зрения.

В первую очередь улучшаются энергетические показатели работы котельной. Уменьшается потребление электрической энергии. Зачастую экономическую эффективность сводят именно к этому фактору, но применение регулируемого электропривода имеет и другие преимущества.

При автоматическом поддержании параметров наряду с экономией электроэнергии обеспечивается оптимальный режим работы котла. Это экономит топливо, минимизирует вредные выбросы в атмосферу и улучшает экологическую обстановку.

Тягодутьевые механизмы обладают большим моментом инерции, поэтому при их прямых пусках возникают значительные механические и электрические перегрузки. Все это приводит к преждевременному выходу их из строя, и как следствие, остановке котла.

Применение регулируемого электропривода позволяет осуществлять запуск данных механизмов без перегрузок, плавно в соответствии с заданным временем разгона, ударные токи отсутствуют. За счет этого увеличиваются сроки службы электродвигателей, приводных механизмов, коммутационной аппаратуры. Как следствие, снижаются расходы на техническую эксплуатацию оборудования.

Автоматизация тягодутьевых машин центральной котельной в Усинске (1-й этап)

Автоматизация тягодутьевых машин центральной котельной в Усинске (2-й этап)

Автоматизация тягодутьевых машин центральной котельной в Усинске (3-й этап)

 Автоматизация тягодутьевых машин центральной котельной в Усинске (4-й этап)


©2012-2017 НТЦ Энерго-Ресурс