Технологические защиты котлов

В аварийных ситуациях устройства технологической защиты должны либо остановить котел, либо перевести его на режим пони­женной нагрузки или осуществить некоторые локальные операции. Затем выявляется и ликвидируется причина нарушения. Повторный пуск в действие котла осуществляется дежурным персоналом.

Действие защиты происходит в два этапа: первый этап предус­матривает предупреждающие мероприятия, а второй останов котла [8].

Защиты, действующие на останов и отключение котла (см. рис. 4.1 и 4.3), срабатывают при:

– перепитке котла водой (вторая ступень защиты); приборы: Е35 (рис. 4.1) и 25 (рис. 4.3);

– падением уровня воды в барабане котла; приборы: Е35 (рис.4.1) и 25 (рис. 4.3);

– падении давления мазута в трубопроводе к котлу при работе на мазуте; прибор Е23;

– отклонении (понижении или повышении сверх допустимых пределов) давления газа к котлу при работе на газе; прибор Е19;

– снижении уровня твердого топлива в бункере топлива ниже допустимого значения; прибор 27;

– понижении давления воздуха, подаваемого в топку; приборы: Е21 (рис. 4.1) и 15 (рис. 4.3);

– падении разрежения в топке котла; приборы: Е22 (рис. 4.1) и 16 (рис. 4.3);

– погасании факела в топке; приборы: Е27 и Е27^а (рис. 4.1);

– аварийном останове дымососа; исчезновении напряжения в цепи защиты и неисправности цепей и аппаратуры.

При остановке котла выполняются следующие операции:

закрытие отсекающего органа УГ или УМ (рис. 4.1) на трубоп­роводе подачи газа или мазута; отключение электродвигателей пневмозабрасывателей №1 и №2 (рис. 4.3); закрытие задвижки на паропроводе от котла 3М (рис. 4.1) и 8М (рис. 4.3).

Автоматизация водогрейных котлов

Специфика автоматизации водогрейных котлов вытекает из принципа их действия, назначения и конструктивного оформления.

Отопительные котлы характеризуются двумя основными режимами работы - базовым, с постоянной температурой теплоносителя, и ре­гулировочным, когда температура воды задается в виде программы в соответствии с отопительным графиком. Таким образом, главным па­раметром является температура воды за котлом [7]. Другой важной особенностью таких котлов является отсутствие автоматики пита­ния, так как в замкнутом циркуляционном контуре вода не меняет своего агрегатного состояния. Для примера рассмотрим схемы автоматизации (см. рис. 4.5 и 4.6) водогрейного котла КВ-ТС-20, работающего на твердом топливе.

Тепловой контроль

Водогрейные котлы КВ-ТС-20 (рис. 4.5) с температурой воды выше 115°С оборудуются показывающими приборами для измерения:

– температуры воды на входе в котел после запорной арматуры техническим термометром 25 типа П или У;

– температуры воды на выходе из котла до запорной арматуры техническим термометром 24 типа П или У и регистрирующим уравновешенным мостом 3 типа КСМ1-003 гр. 50П;

– температуры воздуха до и после воздухоподогревателя техническими термометрами 23 и 21 типа П или У;

– температуры уходящих газов термометром 22 типа П или У и милливольтметром 1 типа Ш4540/1 гр. ХА₆₈;

– давления воды на входе в котел после запорной арматуры ма­нометром 11 типа МП-4У;

– давления воды на выходе из котла до запорной арматуры мано­метром 12 типа МП-4У и регистрирующим прибором 9 типа КСД1-018 с преобразователем давления (датчиком) типа ДМ;

– давления воздуха: после дутьевого вентилятора напоромером мембранным типа НПМ-52; перед пневмозабрасывателями и соплами под решеткой тягонапоромерами дифференциальными 4

типа ТДЖ 3x1600 (2 шт.); после дополнительного дутьевого вентилятора тягонапоромером 7 типа ТДЖ 1x1600; после вентилятора возврата уно­са тягонапоромером 6 типа ТДЖ 1x6300;

– разрежения в топке котла тягонапоромером мембранным показы­вающим 5 типа ТНМП-52;

– разрежения в газовом тракте и перед дымососом тягонапороме­ром 8 типа ТДЖ 3x4000;

Для примера рассмотрим схемы автоматизации (см. рис. 4.5 и 4.6) водогрейного котла КВ-ТС-20, работающего на твердом топливе.

Тепловой контроль

Водогрейные котлы КВ-ТС-20 (рис. 4.5) с температурой воды выше 115 °С оборудуются показывающими приборами для измерения:

– температуры воды на входе в котел после запорной арматуры техническим термометром 25 типа П или У;

– температуры воды на выходе из котла до запорной арматуры техническим термометром 24 типа П или У и регистрирующим уравновешенным мостом 3 типа КСМ1-003 гр. 50П;

– температуры воздуха до и после воздухоподогревателя техническими термометрами 23 и 21 типа П или У;

– температуры уходящих газов термометром 22 типа П или У и милливольтметром 1 типа Ш4540/1 гр. ХА₆₈;

– давления воды на входе в котел после запорной арматуры ма­нометром 11 типа МП-4У;

– давления воды на выходе из котла до запорной арматуры мано­метром 12 типа МП-4У и регистрирующим прибором 9 типа КСД1-018 с преобразователем давления (датчиком) типа ДМ;

– давления воздуха: после дутьевого вентилятора напоромером мембранным типа НПМ-52; перед пневмозабрасывателями и соплами под решеткой тягонапоромерами дифференциальными 4

типа ТДЖ 3x1600 (2 шт.); после дополнительного дутьевого вентилятора тягонапоромером 7 типа ТДЖ 1x1600; после вентилятора возврата уно­са тягонапоромером 6 типа ТДЖ 1x6300;

- разрежения в топке котла тягонапоромером мембранным показы­вающим 5 типа ТНМП-52;

- разрежения в газовом тракте и перед дымососом тягонапороме­ром 8 типа ТДЖ 3x4000;

- расхода воды через котел прибором с дифференциально-транс­форматорной схемой показывающим и самопишущим с двухпозиционным сигнализирующим устройством 18 типа КСД1-004 (с датчиком ДМ);

– содержания кислорода в уходящих газах газоанализатором кис­лорода 17 типа МН5106-2.

Давление воды на выходе из котла, расход воды через котел, температура воды на входе и на выходе из котла контролируются приборами 9, 18 и 3.

Управление

В схеме автоматизации (см. рис. 4.5 и 4.6) предусмотрено управление:

– электроприводами дымососа 1М, дутьевого вентилятора 2М и вентилятора возврата уноса ЗМ со щита управления с использовани­ем ключей управления 1SА, 2SА и ЗSА; электродвигатели дутьевого вентилятора и вентилятора возврата уноса включаются после вклю­чения дымососа; для отключения блокировки предусмотрен ключ уп­равления SА6;

– электроприводом дополнительного дутьевого вентилятора 4М ключом управления 4SА;

– электроприводами цепной решетки 5М и пневмомеханических забрасывателей 6M и 7M ключами управления 5SА, 6SА и 7SА; элект­родвигатели цепной решетки и пневмозабрасывателей включаются после включения дутьевого вентилятора;

– электроприводами задвижек 9М, 10М и рециркуляционного насо­са 11М со щита управления с использованием ключей управления 9SА, 10SА и 11SА.

В электрических схемах управления электроприводами и защиты предусмотрена световая технологическая сигнализация и светозву­ковая аварийная сигнализация.

Регулирование

Схема автоматического регулирования водогрейного котла представлена на рис. 4.6.

Регулятор топлива 26 типа Р25.2 получает импульс по темпе­ратуре воды за котлом от датчика температуры 26^б типа ТСП и воз­действует на ИМ 26^г и далее на плунжер пневмозабрасывателей №1 и №2. Одновременно регулятор воздуха 29 типа Р25.1

получает два импульса: по расходу топлива от датчика выходного звена ИМ 26^г регулятора топлива и перепаду давления воздуха в воздухоподогре­вателе (по расходу воздуха) и от дифференциального тягомера 29^б типа ДТ2. Регулятор воздуха 28 типа Р25.1 получает импульс по разрежению в верхней части топочной камеры от дифференциального тягомера 28^б типа ДТ2 и воздействует на ИМ 28^Г направляющего ап­парата дымососа.

Таким образом, регуляторы топлива, воздуха и разрежения поддерживают заданный процесс горения котла КВ-ТС-20.

Для повышения надежности работы котлоагрегата КВ-ТС-20 пре­дусмотрен регулятор температуры (рециркуляции) воды 27 типа Р25.2, который получает сигналы от датчиков температуры воды на входе в котел и на выходе из котла 27^б и 27^В типа ТСП и воздей­ствует на ИМ регулирующего клапана 27^Д, установленного на напор­ном патрубке рециркуляционного насоса. Следовательно, с помощью регулятора 27 обеспечивается оптимальная температура воды на входе в котел.