Описание технологического процесса

Содержание

Обоснование автоматизации.
Описание технологического процесса.
Статические и динамические характеристики объекта автоматизации.
Автоматизация работы парокотельной установки.
Экономико-экологические аспекты автоматизации теплоэнергетического объекта.
Спецификация
Список литературы

Обоснование автоматизации.

Автоматизация – это внедрение в производство технических средств, которые управляют процессами без непосредственного участия человека. Автоматизация приводит к улучшению показателей эффективности производства, улучшению качества, увеличению количества и снижению себестоимости выпускаемой продукции.

Высокие темпы развития промышленности неразрывно связанно с проведением автоматизации. Задачи, которые решаются при автоматизации современных производств, весьма сложны и требуют от специалистов знания не только устройства различных приборов, но и общих принципов составления систем автоматического управления.

Внедрение АСУ в производство обеспечивает: сокращение потерь от брака и отходов, уменьшение численности основных рабочих, снижение капитальных затрат на строительство зданий, увеличение межремонтных сроков работы оборудования. Благодаря автоматизации производства тяжелый труд рабочих заменяется на более легкий, что значительно увеличивает производительность труда и уменьшает трудоемкость.

В химической промышленности комплексной механизации и автоматизации уделяется большое внимание. Это объясняется сложностью и чувствительностью к нарушениям технических процессов, вредностью условий работ.

При автоматизации человек освобождается от непосредственного участия в производстве, а функции управления производственным процессом передаются автоматическим устройствам.

Данная работа показывает один из возможных способов автоматизации парокотельной установки. Это позволяет производить контроль и регулирование из кабины оператора.

В итоге автоматизации значительно облегчится труд персонала, обслуживающего парокотельную установку. Оператор после автоматизации может, находясь у щита следить за всеми протекающими в печи процессами. А также может контролировать процессы регулирования и по мере необходимости вносить ручные воздействия.

На многих химических предприятиях имеются свои парокотельные уста­новки, предназначенные для получения пара заданных парамет­ров.

Описание технологического процесса.

Парокотельная установка состоит из двух основных частей: котла и топки. В котел непрерывно подаётся вода, компенсирующая потери при парообразовании, причём уровень питательной воды должен быть выше, чем зона контакта котла с открытым пламенем. Процесс парообразование контролируется подводом тепла, образуемым при сжигании природного газа в топке. Для поддержания пламя в топку нагнетается воздух с коэффициентом избытка α=1,1. Пламя разжигается запальником. Продукты горения отводятся в дымовую трубу.

На объект управления будут действовать множество возмущающих воздействий. Представим их в виде неявной функции входных и режимных параметров.

Ку=Р=f(Fт; Fв; Тт; Тв; Тос; Тп; Тпв), где

Fт – расход топлива (природный газ);

Fв – расход воздуха;

Fпв – расход питательной воды;

Тт – температура топлива;

Тв – температура воздуха;

Тос – температура окружающей среды;

Тп – температура пара;

Тпв – температура питательной воды.

Чтобы при наличии возмущающих воздействий цель управления была достигнута и были стабилизированы параметры пара, следует в качестве главной регулируемой величины принять давление пара (для на­сыщенного пара существует определенная зависимость между давлением и температурой, поэтому стабилизация давления обеспечит и постоянство температуры), а регулирующее воздействие вносить изменением расхода топлива.

Одной из серьезных задач при регулировании процесса го­рения в топках парокотельных установок является экономичное сжигание топлива благодаря подаче определенного количества воздуха. Показателем соответствия расходов воздуха и топли­ва может служить коэффициент избытка воздуха α=Gв.д/Gв.т »1 (где Gв.д — действительное значение расхода воздуха; Gв.т — теоретическое значение расхода воздуха, обеспечиваю­щего, полное сжигание топлива). При постоянной теплотворной способности топлива заданное значение коэффициента α (≈1,1) может обеспечить простой регулятор соотношения расходов топлива и воздуха.

Схема регулирования пост­роена таким образом, что из­менение давления пара вызы­вает одновременно изменение подачи топлива и воздуха.

Поддержание материального баланса в схеме обеспечивает­ся регулятором уровня, при этом регулирующее воздействие вносится изменением расхода питательной воды.

Знание значений выделенных выше параметров позволяет судить о том, как идет процесс и скорректировать задание при выходе этих параметров за рамки нормы, т.к. изменения являются возмущающими воздействиями, которые могут вывести систему из равновесия.

Данные контролируемые параметры являются основными, их необходимо знать для получения объективной информации о ходе технологического процесса. А также для обеспечения нормального режима работы парокотельной установки и проведения необходимых пуско-наладочных работ и обеспечение необходимых технико-экономических показателей.

В связи с тем, что процессы протекают в парокотельной установке при больших давления и являются взрывоопасными, надо выбирать приборы, запаздывание показаний которых как можно меньше. Средства автоматизации, с помощью которых осуществляется управление процессом, должны быть выбраны технически грамотно и экономически обоснованно. При выборе средств автоматизации в первую очередь принимают во внимание следующие факторы:

1. Взрыво- и пожароопасность объекта (повышенное давление 0,6 МПа);

2. Агрессивность среды;

3. Число параметров, участвующих в управлении, и их физические и химические свойства;

4. Требования к качеству контроля и регулирования;

5. Уровень температур;

6. Расстояние между технологическим объектом и щитом управления (сравнительно не велико);

7. Точность используемых средств измерения (электрические вторичные приборы более точные).