Automatizace kotelny: popis, zařízení a okruh

Pro regulaci a optimalizaci fungováníkotlové jednotky se začalo používat technické vybavení i v počátečních fázích automatizace průmyslu a výroby. Dnešní úroveň rozvoje tohoto směru umožňuje výrazně zlepšit ziskovost a spolehlivost zařízení kotelny, zajistit bezpečnost a intelektualizaci práce pracovníků údržby.

Cíle a cíle

Moderní automatizační systémy kotlůmůže zaručit bezporuchový a účinný provoz zařízení bez přímého zásahu obsluhy. Funkce osoby jsou omezeny na online sledování provozuschopnosti a parametrů celé sady zařízení. Automatizace kotelen řeší tyto úkoly:

Automatické spuštění a zastavení kotlových jednotek.
Řízení výkonu kotle (kaskádní řízení) podle přednastavených počátečních nastavení.
Řízení napájecích čerpadel, řízení hladiny chladicí kapaliny v pracovních a spotřebních obvodech.
Nouzové zastavení a aktivace signalizačních zařízení, pokud provozní hodnoty systému překračují stanovené limity.

Objekt automatizace

Kotelní zařízení jako předmět regulaceje komplexní dynamický systém se souborem vzájemně propojených vstupních a výstupních parametrů. Automatizace kotelny komplikuje skutečnost, že v parních jednotkách dochází k velmi vysokému průtoku technologických procesů. Mezi hlavní regulovaná množství patří:

průtok a tlak chladicí kapaliny (voda nebo pára);
vypouštění v peci;
v zásobní nádrži;
v posledních letech jsou kladeny zvýšené environmentální požadavky na kvalitu připravené palivové směsi a v důsledku toho na teplotu a složení kouřových výrobků.

Úrovně automatizace

Stupeň automatizace je uveden v návrhukotel nebo během generálního opravy / výměny zařízení. Může se pohybovat v rozsahu od ručního ovládání podle naměřených hodnot až po plně automatické řízení podle algoritmů závislých na počasí. Úroveň automatizace závisí především na účelu, kapacitě a funkčních vlastnostech provozu zařízení.

Moderní automatizace provozu kotelnyzahrnuje komplexní přístup - řídící subsystém a řízení jednotlivých procesů jsou sloučeny do jedné sítě s kontrolou funkčních skupin.

Obecná struktura

Automatizace kotelny je založena nadvouúrovňové schéma řízení. Spodní (pole) úrovni jsou místní automatizační zařízení založená na programovatelných mikroprocesorů, které provádějí technické ochrany a blokování, nastavení úprav a změn, primární převodníky fyzikálních veličin. Také zde je uvedeno zařízení určené k transformaci, kódování a přenosu informačních dat.

Horní úroveň může být zobrazena ve formulářigrafický terminál zabudovaný do řídící skříně nebo automatizovaná pracovní stanice operátora na základě osobního počítače. Zobrazí se zde všechny informace pocházející z nízkoúrovňových mikrokontrolérů a čidel systému a jsou zadávány operační příkazy, nastavení a nastavení. Kromě vyslání procesu jsou řešeny úkoly optimalizace režimů, diagnostika technického stavu, analýza ekonomických ukazatelů, archivace a ukládání dat. V případě potřeby jsou informace přeneseny do obecného systému řízení podniku (MRP / ERP) nebo do vyrovnání.

Automatizace zařízení kotelny

Moderní trh je obecně prezentována jakosamostatná zařízení a zařízení a sady automatizace domácí a dovážené výroby parních a horkovodních kotlů. Prostředky automatizace zahrnují:

řízení zapalování a řízení plamene, které spouští a řídí proces spalování paliva ve spalovací komoře kotle;
specializované snímače (tenzometry, teplota, tlak, analyzátory plynů atd.);
servopohony (solenoidové ventily, relé, servopohony, frekvenční měniče);
ovládací panely pro kotle a zařízení pro všeobecné kotelny (konzoly, senzorické mnemotechnické schémata);
spínacích skříní, komunikačních vedení a napájení.

Při výběru správu hardwaru a kontrolu nejpečlivější pozornost by měla být věnována zabezpečení automatizace, což eliminuje výskyt mimořádných a krizových situací.

Subsystémy a funkce

Každá schéma automatizace kotelny zahrnujesubsystému řízení, regulace a ochrany. Regulace se provádí udržováním optimálního režimu spalování nastavením výboje v peci, průtoku primárního vzduchu a parametrů chladicí kapaliny (teplota, tlak, průtok). Monitorovací subsystém zobrazuje skutečná data o fungování zařízení na rozhraní člověk-stroj. Ochranná zařízení zaručují předcházení nouzovým situacím v případě porušení běžných provozních podmínek, dodávky světelného nebo zvukového signálu nebo vypnutí kotlů s fixací příčiny (na grafickém displeji, mnemotechnický diagram, štít).

Komunikační protokoly

Automatizace kotelny založené namikroprocesory minimalizují použití reléových obvodů a řídicích vedení ve funkčním schématu. Pro připojení horní a dolní úrovně automatizace, komunikace mezi senzory a regulátory, vysílat příkazy pohonů jsou používány s určitém průmyslovém síťového rozhraní a přenosu dat protokolu. Standardy Modbus a Profibus jsou nejčastěji používány. Jsou kompatibilní s velkým množstvím zařízení používaných k automatizaci zařízení pro zásobování teplem. Vyznačují se vysokými ukazateli spolehlivosti přenosu informací, jednoduchými a srozumitelnými principy fungování.

Energeticky úsporné a sociální efekty automatizace

Automatizace kotelen zcela vylučujemožnost nehod se zničením kapitálových struktur, smrt služebního personálu. Automatizovaný řídící systém je schopen zajistit nepřetržité fungování zařízení a minimalizovat vliv lidského faktoru.

Vzhledem k neustálému růstu cen pohonných hmotzdroje není poslední hodnota má energeticky úsporný efekt automatizace. Úspory zemního plynu až do výše 25% za topnou sezónu zajišťují:

optimální poměr "plyn / vzduch" ve směsi paliv ve všech provozních režimech kotelny, korekce úrovně kyslíku ve spalovacích produktech;
možnost individuálního nastavení nejen kotlů, ale i plynových hořáků;
regulace nejen teploty a tlaku chladiva na vstupu a výstupu kotlů, ale také při zohlednění parametrů prostředí (technologie závislé na počasí).

Kromě toho automatizace umožňuje implementaci energeticky účinného algoritmu vytápění pro nebytové prostory nebo budovy, které se nepoužívají o víkendech a svátcích.