16-ти квартирный жилой дом -газоснабжение

1.3. система газоснабжения города

1.3.1. Схема газоснабжения

Источником питания городской распределительной системы газоснабжения являются две газораспределительные станции: ГРС1 и ГРС2.

Система газоснабжения двухступенчатая:

ступень - газопроводы высокого давления ( Р до 6 кгс/см2 ).

ступень - газопроводы низкого давления ( Р до 300 мм. вод. ст. ).

Схема газоснабжения высокого давления принята тупиково кольцовая.

От городских распределительных сетей высокого давления снабжаются природным газом газорегуляторные пункты:

- распределительных сетей низкого давления;

- отопительных котельных;

- банно-прачечных комбинатов;

- промышленных предприятий;

- хлебозавода.

Коммунально-бытовые предприятия (больницы), подключены к распределительным сетям низкого давления как сосредоточенные потребители. Количество газорегуляторных пунктов определяем по радиусу оптимального действия одного газорегуляторного пункта, который равен RГРПопт = 700 1000 м.

Схема прокладки газопроводов низкого давления принята тупиковокольцевая. Основными потребителями данной системы газоснабжения являются жилые дома.

Прокладку газопроводов сети низкого и высокого давления выполняем вдоль улиц. При прохождении по одной улице газопроводов высокого и низкого давления, трубы укладываются в одну траншею параллельно друг друга.

В проекте рассматриваем два варианта прокладки газовых сетей низкого давления. Для выполненной трассировки газопроводов выполнен гидравлический расчет, составлена расчетная схема.

В первом варианте принята тупиковокольцевая схема газопроводов с радиусом действия ГРП равным 1000 м (количество газорегуляторных пунктов - 5 шт.).

Во втором варианте принята схема разводки газопроводов с радиусом действия ГРП равным 700 м (количество газорегуляторных пунктов - 7 шт.).

1.3.2. Гидравлический расчёт газопроводов

Диаметры газопроводов низкого и высокого давления определяются гидравлическим расчётом из условий нормального и экономического газопотребления всеми потребителями в часы максимального газопотребления при максимально допустимых перепадах давления. Расчётный перепад давления в распределительных сетях низкого давления принят от 100 до 120 мм. вод. ст. при давлении газа на выходе из ГРП - 300 мм. вод. ст. Давление газа на сетях высокого давления принято на выходе из ГРС – 6,0 кгс/см2 (изб.). Давление в точке подключения сосредоточенного потребителя в сети высокого давления превышает 3 кгс/см2 (изб.).

Гидравлические расчёты газопроводов низкого давления выполнены на персональном компьютере.

При расчете по варианту № 1 принято 5 шт. ГРП (сетевых), по варианту № 2 - 4 шт. ГРП (сетевых) и 3 шт. ГРП (шкафных). Шкафные ГРП установлены из расчета расхода природного газа до 1000 м3/ч

В результате технико-экономического сравнения двух вариантов принят вариант № 1. Результаты гидравлического расчёта сетей высокого и низкого давлений приложены

1.8. котельная

Настоящим разделом выполнено внутреннее газооборудование котельной промышленного предприятия.

В котельной установлено 4 котла КВСА1,0 тепловой мощностью 0,86 Гкал/час каждый. Котельная предназначена для отопления существующих зданий промышленной площадки. В качестве основного вида топлива используется природный газ с теплотой сгорания QН = 8040 ккал/м3. Состав и свойства газа приведены в табл. 1.1.2

1.8.1. Внутреннее газооборудование

Проектом предусматривается подвод газа к газогорелочному блоку котла.

Техническая характеристика котла КВСА1,0

Теплопроизводительность, МВт (Гкал/час) 1,0 (0,86)

Вид топлива природный газ

К.П.Д. ,% 93

Расход газа на котел, м3/час 115

Номинальное давление газа перед горелкой, мм.в.ст. 250

Давление в топке, Па 500

Температура уходящих газов, С, не менее 160

Гидравлическое сопротивление, кгс/см2 не более 0,25

Удельное потребление эл. энергии, кВт/МВт 1,2

Номинальное разрежение за котлом, Па 30

Тип газогорелочного блока БГ1,6 - Г2 - 1 Принцип автоматического регулирования 100%, 40%, выкл.

Объем воды в котле, л 980

Содержание сухих продуктов сгорания оксидов

- углерода, мг/м3 0

- азота, мг/м3 86

Рабочее давление воды в котле, МПа не более 0,6

Габаритные размеры. мм 2860х1200х2480

Для снижения давления газа от РВХ=3,02 кгс/см2(изб) до РВЫХ = 420 мм.вод.ст. предусмотрен шкафной ГРП с одной технологической линией с одной ступенью регулирования. Для бесперебойной работы шкафного ГРП при ремонте или замене газового оборудования, предусмотрен обводной газопровод. Шкафной ГРП типа ГРПШ 13-1ВУ1 укомплектован:

• регулятором давления природного газа типа РДГ 50В;

• предохранительносбросного клапана, обеспечивающего сброс части газа в атмосферу при повышении давления газа 0,175 кгс/см2;

• предохранительнозапорного клапана, обеспечивающего прекращение подачи газа к потребителю при повышении давления более 0,190 кгс/см2 или понижении давления ниже 0,115 кгс/см2;

• отключающих устройств на входе и выходе шкафного ГРП;

• съёмного фильтра тонкой очистки с манометром для замера давления перед ним и самопишущих приборов для замера перепада на нём.

• манометра на выходе для замера давления;

байпасных кранов, позволяющих проведение профилактических работ.

2. автоматизация грп и котла квса - 1,0

2.1. Общие положения

Система газоснабжения города представляет собой сложную систему, включающую в себя источник газоснабжения, газовую распределительную сеть, внутреннее газооборудование. При снабжении города природным газом источником газоснабжения является магистральный газопровод с одной или несколькими газораспределительными станциями (ГРС). По территории города проходят городские распределительные газопроводы с газорегуляторными пунктами (ГРП), предназначенными для снижения давления газа до давления необходимого для работы потребителя. Надёжная, экономичная и безопасная работа этой системы возможна лишь при наличии комплексной автоматизации всех узлов, входящих в неё. Положительные свойства газа как топлива создают благоприятные условия для комплексной автоматизации процесса горения.

Структура газоснабжающих систем может быть различной. Применяют одно-, двух-, и многоступенчатые системы распределения газа, в элементах которых происходит последовательное снижение (редуцирование) давления до рабочего.

Автоматическое регулирование процесса горения в целях поддержания заданного технологического режима при соблюдении высоких показателей горения и безопасность сжигания газа значительно повышает экономичность газоиспользующих установок. Повышение коэффициента полезного действия оборудования и установок, большее соответствие качества вырабатываемого тепла технологическим требованиям и уменьшением числа обслуживающего персонала позволяют увеличить экономичность использования газа. Кроме того, автоматизация улучшает условия труда обслуживающего персонала и способствует повышению его технического уровня.

В зависимости от выполняемых функций, автоматические устройства осуществляют:

контроль и измерения

сигнализацию

защиту

управление

регулирование

Автоматический контроль и измерения позволяют при помощи контрольно-измерительных приборов и оборудования непрерывно контролировать количественные и качественные показатели технологического процесса. Под автоматическим управлением понимают автоматический пуск и остановку отдельных узлов оборудования и агрегатов в целом. Устройства автоматического управления делят на автоматические и полуавтоматические. В первом случае включение устройства происходит под действием импульсов, посылаемых датчиками, контролирующими режим технологического оборудования. Во втором случае включение устройств происходит при участии человека, нажатием кнопок и рычагов. В автоматизированных системах управления электродвигателями предусматривается защита их от короткого замыкания, от пониженного напряжения и от тепловой нагрузки. Автоматическое регулирование предназначено для поддержания заданных режимов работы без участия человека.

В соответствии с этим различают:

систему автоматического поддержания заданного значения параметра

систему автоматического программного регулирования

следящую систему

систему оптимального регулирования.

2.2. Функциональные схемы

2.2.1. Функциональная схема автоматизации ГРП

В ГРП (ГРУ) следует предусматривать установку показывающих и регистрирующих контрольно-измерительных приборов (КИП), в том числе для измерения входного и выходного давления. Согласно требований п. 5.19 СНиП 2.04.-8-87* в шкафных ГРП допускается не предусматривать установку регистрирующих приборов.

Схема ГРП имеет узел расхода газа с помощью сужающего устройства (диафрагма), узел фильтра, две технологические линии редуцирования с регулятором давления, предохранительнозапорным клапаном (ПЗК), на выходном газопроводе установлен предохранительносбросной клапан (ПСК). Две лини – в случае выхода из строя одной из линий редуцирования, возможна работа на второй линии. Предусмотрена установка продувочных и сбросных трубопроводов, выведенных наружу, в места, обеспечивающие безопасные условия для рассеивания газа, но не менее чем на 1 м выше карниза здания.

Контроль давления на вводе, на технологической линии перед ПЗК и на выводе осуществляется показывающими манометрами типа МТС712 (поз.2, поз.3, поз.9, поз.10 поз.12).

Контроль температуры обеспечивается техническим показывающим манометром типа П-2 (поз.1) с диапазоном измерения от –50 до +50С и термометрами манометрическими самопишущими жидкостными типа ТЖС712 (поз.72, поз.8-2) с диапазоном измерения от –50 до +50С.

Измерение расхода газа осуществляется дифманометрами самопишущими с дополнительной записью избыточного давления типа ДСС7122С (поз.52, поз.53, поз.62, поз.6-3).

Перепад давлений на фильтре контролируется дифманометром самопишущим типа ДСС712М (поз.3).

2.2.2. Функциональная схема автоматизации котла КВСА1,0

В данном разделе разработан проект автоматизации котла КВСА1,0, предназначенного для теплоснабжения предприятия.

Контроль

Контролируемыми параметрами являются:

- давление воздуха и газа в определенных точках технологической схемы;

- температура газа и воздуха;

- расход газа;

- наличие пламени в обёме топки котла.

Давление воздуха на входе в горелку котла контролируется показывающими манометрами МТС712 (поз.10в, поз.18);

Давление дымовых газов контролируется показывающими манометрами МТС712 (поз.24).

Давление в топке контролируется показывающими манометрами МТС712 (поз.11, поз.23) самопишущим дифманометром с дистанционной передачей типа ДСП (поз.13а).

Давление газа до котла контролируется показывающими манометром типа МТС (поз.5).

Давление газа на входе в котел, после последнего запорного органа, контролируется показывающим манометром МТС712 (поз.16).

Температура горячей воды на выходе котла контролируется манометрическим термометром с дистанционной передачей (поз.15а) связанным с показывающим термометром типа ТГС (поз.15б).

Расход газа контролируется показывающим и регистрирующим дифманометром ДСС7122С.

Управление

Управление авторегулятором топлива, авторегулятора давления в топке котла, электромагнитными вентилями осуществляется с помощью электроприводов.

Автоматическое регулирование и защита

Автоматика регулирования включает в себя:

- авторегулятор топлива и температурное реле (поз.15б) – регулирование расхода топлива в зависимости от температуры горячей воды (поддержание её на уровне не выше 115С).

- авторегулятор давления в топке котла.

- авторегулятор подачи воздуха (регулирование соотношения «газвоздух»).

Все регуляторы выполнены на базе приборов типа РС 29.0.12; РС 29.2.22 с электрическими исполнительными механизмами типа МЭО.

В систему аварийной защиты входят:

- реле давления максимальной защиты (поз.8) и реле давления минимальной защиты (поз.9), которые соответственно при повышении или понижении давления сверх допустимых пределов, отсекают подачу газа и подают сигнал на щит управления.

- температурное реле (поз.14б), связанное с манометрическим термометром (поз.14а), которое при повышении температуры воды на выходе котла выше допустимого предела (115С) отсекает подачу газа и подаёт сигнал на щит автоматизации.

2.3. Принципиальные электрические схемы

2.3.1. Электрическая схема розжига

Розжиг

Универсальный переключатель SA1 ставится в положение «Р». При нажатии на кнопку SB1 ток проходит через реле KV1; замыкается контакт KV1, шунтирующий кнопку и контакт KV1, включающий трёхминутную продувку газоходов; загорается лампа HL1 (см схему защиты); через 3 минуты замыкается контакт реле времени КТ1. Ток идёт на электромагнит запальника, открывая подачу газа. Одновременно ток идёт на трансформатор запальника – возникает искра. При отсутствии пламени контакт датчика наличия пламени (поз.7в) разомкнут. При появлении пламени он замыкается, ток идёт через реле KV2, замыкается контакт KV2, пропускающий ток через электромагниты клапанов подачи газа и одновременно отключается подача тока в трансформатор. Реле времени КТ2 размыкает контакт КТ2, обесточивается реле KV1, которое отключает электромагнит запальника, отсекая подачу газа в запальное устройство.

Нажатием кнопки SB4 обесточиваются электромагниты отсечных клапанов У1 и У2; клапаны закрываются, отсекая подачу газа.

2.3.2. Электрическая схема автоматической защиты

Отклонение давления газа

Если давление газа выходит за допустимые пределы, то размыкается один из контактов (поз.8 или поз.9) и обесточивается реле KV4, замыкается контакт KV4 и загорается лампа HL4, сигнализирующая об отклонении давления газа. Одновременно размыкается контакт KV4 на линии аварийного останова, обесточиваются реле KV10 и KV11. Размыкается контакт реле KV10 в линии питания электромагнитов отсечных клапанов. Электромагниты отсечных клапанов обесточиваются, клапаны закрываются, отсекая подачу газа.

Давление воздуха низко

Если давление воздуха опускается ниже допустимых пределов, размыкается контакт реле давления (поз.17) и обесточивается реле KV5. Замыкается контакт реле KV5 и загорается сигнальная лампа HL5 «Давление воздуха низко»; одновременно размыкается контакт KV5 в линии аварийного останова; это приводит к обесточиванию реле KV10 и KV11. Размыкается контакт реле KV10 в линии питания электромагнитов отсечных клапанов. Электромагниты отсечных клапанов обесточиваются, клапаны закрываются, отсекая подачу газа.

Давление в топке высоко

Если давление в топке котла выше допустимого, размыкается контакт реле давления (поз.12), и обесточивается реле KV6. Замыкается контакт реле KV6 и загорается сигнальная лампа HL6 «Давление в топке высоко»; одновременно размыкается контакт KV6 в линии аварийного останова; это приводит к обесточиванию реле KV10 и KV11. Размыкается контакт реле KV10 в линии питания электромагнитов отсечных клапанов. Электромагниты отсечных клапанов обесточиваются, клапаны закрываются, отсекая подачу газа.

Температура высока

Если температура горячей воды на выходе котла поднимается выше допустимого значения, то размыкается контакт температурного реле (поз.14б), и обесточивается реле KV7. Замыкается контакт реле KV7 и загорается сигнальная лампа HL7 «Температура высока»; одновременно размыкается контакт KV7 в линии аварийного останова; это приводит к обесточиванию реле KV10 и KV11. Размыкается контакт реле KV10 в линии питания электромагнитов отсечных клапанов. Электромагниты отсечных клапанов обесточиваются, клапаны закрываются, отсекая подачу газа.

Погасание факела

Если факел погас, то контакт датчика наличия пламени (поз.7в) размыкается, реле KV3 обесточивается, размыкается контакт KV3, обесточивая реле KV8. Контакт KV8 замыкается и загорается сигнальная лампа HL8 «Погасание факела горелки». Одновременно размыкается контакт KV8 в линии аварийного останова; это приводит к обесточиванию реле KV10 и KV11. Размыкается контакт реле KV10 в линии питания электромагнитов отсечных клапанов. Электромагниты отсечных клапанов обесточиваются, клапаны закрываются, отсекая подачу газа.

Аварийный останов

Нажатие на кнопку SB3 размыкает электрическую цепь, обесточивая реле KV10 и KV11. Размыкается контакт реле KV10 в линии питания электромагнитов отсечных клапанов. Электромагниты отсечных клапанов обесточиваются, клапаны закрываются, отсекая подачу газа.

Контроль напряжения

При отсутствии в сети напряжения обесточивается реле KV12, размыкается контакт KV12 (см схему розжига), электромагниты отсечных клапанов У1 и У2 обесточиваются, клапаны закрываются, отсекая подачу газа.

Заключение

Автоматизация систем ТГиВ позволяет безопасно эксплуатировать газоиспользующее оборудование, рационально использовать газовое топливо, снизить затраты на содержание обслуживающего персонала.