Котел-утилизатор после вельц-печи

Введение

Одной из наиболее важных проблем цветной металлургии является проблема переработки цинкосодержащих материалов в вельцпечах. С целью обеспечения резкого увеличения количества переработки материалов планируется внедрение комплекса вельцпечей.

В настоящее время все вельцпечи отечественной и зарубежной цветной металлургии работают по следующей схеме: последовательно по ходу газов установлены пылевая камера, воздухоохлаждаемые стояки, рукавные фильтры, дымососа и дымовая труба.

Данная схема в настоящее время не оправдывает себя в достаточной мере, а именно: не позволяет интенсифицировать процесс вельцевание, использовать тепло отходящих газов, обуславливает необходимость установки значительного количества рукавных фильтров.

Как показывает опыт эксплуатации котла-утилизатора вельц-печи на проблему охлаждения технологических газов с использованием вторичных энергоресурсов можно решить только за счет установки котла-утилизатора

Вельцевание - широко применяемый процесс переработки полиметаллических отходов металлургического производства: шлаков свинцового, медного производства, с целью дополнительного извлечения ценных остатков. Перерабатываемые продукты смешивают с измельченным углеродистым топливом-восстановителем (коксик, антрацит и др.), являющимся главным источником тепла в процессе и подвергают нагреву до 12001300 ˚С во вращающейся горизонтальной трубчатой печи (вельцпечи). При этом расход углерода на восстановительные процессы составляют примерно 4550% общего его количества в шихте; остальной углерод сгорает с кислородом печных газов и создает тепло для нагрева шихты. Кроме того, избыток коксика используется для поддержания необходимой ее консистенции. Печи имеют длину 4090 м, диаметр 2,53,2 м. Устанавливают их с уклоном 3-5 град для обеспечения транспортировки материала; скорость вращения 1-2 об/мин. Движение газов и материала в печи противоточное; продолжительность пребывания материала в печи 2-3 ч.

Вельц-печи условно можно разделить на три зоны: подготовительную, реакционную и формирования клинкера.

В зависимости от вида сырья велцьпечь может работать полностью только за счет горючего шихты, или ее дополнительно подтапливают непрерывно или периодически. В качестве топлива для подтопки применяются горючие газы (природный, газогенераторный) жидкое или пылеугольное топливо. Для улучшения тепловой работы велць печей целесообразно равномерно распределять принудительное дутье по длине реакционной зоны, использовать природный газ или другое топливо с целью замени части твердого топливавосстановителя, а также шихту и огнеупоры улучшенного качества.

Общее положение

1.1 Описание вельц-печи

Вельцпроцесс протекает в печах длиной 70 м и диаметром 5,5 м. Проектная производительность печи 40 т/час по шлаку.

1.2 Методика расчета вельц-печи

Расчет вельцпечей и поверочный, и при проектировании новой печи сводится к техническому расчету шихты, составлению теплового баланса и определе6нию ее размеров при заданных производительности и минеральном и химических составах перерабатываемого материала на основе процессов теплообмена в ней или при заданных размерах к определению производительности печи.

1.2.1 Расчет шихты

Производят на 100 кг (считать на сухую массу) и начинают с определения необходимого для одного процесса количества топлива-восстановителя. Для определения процесса возгонки металлов достаточно, чтобы в шихте было ≈ 10% топлива-восстановителя от ее массы .Однако из-за необходимости повышения тугоплавкости шихты на основании заводской практики его количество принимают равным 3450 % от массы шихты.

В процессе эксплуатации эту величину уточняют.

Затем рассчитывают выход и химический состав и выход клинкера. На основании этих данных рассчитывают количество и состав дымовых газов.

Тепловой расчет котла – утилизатора

2.1 Описание котла-утилизатора

Котел-утилизатор (КУ) - паровой котел, в котором в качестве источника тепла используются горячие газы технологического процесса. Паровой котел служит для получения пара с давлением выше атмосферного, используемого вне самого котла

Котлы-утилизаторы, устанавливаемые за печами цветной металлургии имеют теплотехническое и технологическое назначение.

Газы печей цветной металлургии подлежат дальнейшему использованию. Для этого охлаждение газов должно производиться до заданной температуры, обеспечивающей надежную работу газоочистных устройств.

При хорошей работе КУ происходит наиболее полное использование физического тепла газов для выработки пара и подогретого воздуха.

Выбор типа и проект установки КУ необходимо производить с учетом физико-химических свойств отходящих газов конкретного пирометаллургического передела.

В состав энерготехнологического агрегата входят неотъемлемой частью котел-утилизатор.

Котёл-утилизатор (далее - КУ) предназначен для:

охлаждения технологических газов, пыли;

повышения надёжности работы и улучшения условий эксплуатации газоходного тракта;

утилизации тепловой энергии газов путём генерирования пара;

улавливания и организации сбора пыли из газоходов с целью возврата её в технологический цикл.

КУ проектируется в виде горизонтально расположенного газохода с ограждающими стенами и конвективными поверхностями нагрева.

КУ проектируется в соответствии с требованиями правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов Республики Казахстан.

Котёл-утилизатор включает в себя:

экранированную пылевую камеру;

конвективный газоход с конвективными поверхностями нагрева - испарительными поверхностями, экономайзером;

бункеры для сбора пыли;

барабан-сепаратор с обвязкой и арматурой;

раздающие и сборные коллекторы с трубопроводами в пределах КУ;

систему пневмоимпульсной очистки;

систему КИПиА(нижний уровень) в пределах КУ;

каркас с лестницами и площадками (в стадии КМ).

Котёл имеет длину ~ 22,5 м, ширину (включая коллекторы панелей)~7,4 м, размеры в свету (до бункерной части)~7х6,3 м.

Боковые стены и потолочная часть котла состоят из гладкостенных цельносварных панелей, представляющих собой лист толщиной 8 мм из стали 20 (или из стали 09Г2С) с приваренными к нему снаружи трубами ∅42х5 с шагом 85 мм.

Радиационная часть газохода (далее пылевая камера), составляет ~ 9 м Пылевая камера примыкает к кирпичной стене, в отверстие которой вводится вельцпечь. При проектировании принята отметка оси вельц – печи +10.050 м. Пылевая камера устанавливается с зазором 40 мм к кирпичной стене. Зазор между стеной и экранами котла уплотняется компенсаторами.

Экранированное потолочное перекрытие, состоящее из отдельных панелей, с отверстием для ввода загрузочной течки ,имеет отметку +13.2м.

Несущий стакан для ввода течки закрепляется на каркасе котла.

На расстоянии ~7 м от начала котла устанавливается верхняя перегородка из термосифонов для отклонения потока газов в нижнюю часть котла. В нижней части котла устанавливается перегородка из кирпичей на перевязке для отклонения газового потока в верхнюю конвективную часть, где устанавливается 36 блоков термосифонов.

Термосифоны выполнены из труб ∅89х5 мм с подводящими и отводящими коллекторами ∅ 219х12 мм. Блоки термосифонов через нижние коллекторы холодильников термосифонов опираются на боковые панели котла. Коллекторы, плотно прилегая друг к другу, образуют газоплотную потолочную часть газохода. . Весовая нагрузка блоков передаётся через их коллекторы на торцевые поверхности боковых панелей газохода. Ряды термосифонов устанавливаются в шахматном порядке.

Для предотвращения размораживания и подогрева термосифонов в периоды остановок печи и КУ в зимнее время, (бункерные) панели конвективного газохода в месте установки термосифонов имеют принудительную циркуляцию деаэрированной воды, с расходом не менее 50 м/ч.

Пылевая камера и конвективный газоход выполняется в виде единой цельносварной конструкции, при этом каждая теплообменная панель стыковым швом при монтаже сваривается с соседними панелями.

Конвективный газоход с термосифонами и металлическими ограждающими поверхностями примыкает к кирпичной кладке экономайзера с зазором 40 мм. Зазор между стенами уплотняется компенсатором.

Для охлаждения технологических газов до 250 °С после блоков термосифонов устанавливается водяной экономайзер, общая площадь поверхностей которого составляет - 1172.5 м. Ограждающие поверхности экономайзера выполняются из легковесного кирпича, обшитого снаружи металлическим листом. Очистка поверхностей нагрева водяного экономайзера предусмотрена методом вибростряхивания.

На выходе из экономайзера устанавливается горизонтально газоход из листа.

Вдоль всего газохода с отметки +6.3 до отметки +2.75 установлена бункерная охлаждаемая часть газохода, состоящая также из отдельных панелей. В нижней части к бункерам присоединяется система уборки пыли из газохода.

Для очистки термосифонов от пыли в панелях предусмотрены лючки для подсоединения камер пневмоимпульсной очистки.

Газоход устанавливается на каркасе через опорные конструкции на отметке +11.9. Опорные конструкции представляют собой «лапы», изготовленные из листов и укреплённые на панелях котла, опирающиеся на катковые блоки, установленные на строительных конструкциях каркаса котла. Неподвижная опора расположена в середине газохода, удлинение газохода будет происходить в разные стороны от неподвижной опоры.

Барабан-сепаратор (далее барабан) V=14,2 м3 располагается в отапливаемом помещении для барабана-сепаратора на отметке 18.1 около оси А/1 и в осях 1012. К барабану подключены все циркуляционные потоки. Циркуляция котловой воды - естественная.

Размеры помещения барабана 9 м х 6м и высотой 4 м.

Щит управления и КИПиА котла-утилизатора располагается в операторском помещении КИПиА печи.

Укрупнительная сборка поставочных элементов должна осуществляться на монтажной площадке в монтажные блоки под величину грузоподъёмности подвесного крана Q=5 тс. Отметка крюка крана в здании цеха должна быть не менее +25.0м

Для восприятия весовой нагрузки и для обслуживания КУ устанавливается каркас с площадками обслуживания и лестницами. В конструкции каркаса предусматривается двухветвевые стойки с жесткими рамными узлами. Отметки площадок обслуживания КУ устанавливаются:+11.90м;+8.00м;+5.70м; 2.6м

Для расчёта несущей способности каркаса и отдельных элементов КУ приняты следующие максимальные временные величины заполнения бункеров и загрязнений поверхностей, которые должны быть перед рабочим проектированием уточнены Заказчиком и генпроектировщиком по данным эксплуатации КУ за вельцпечами.

Заполнение неохлаждаемых бункеров объёмом 1.75м12 шт. с насыпным весом уносов и возгонов с γ=1.2т/м-100%

Заполнение нижней части наклонных бункерных панелей на высоту1м от места стыковки охлаждаемых панелей и бункеров с насыпным весом уносом и возгонов с γ=1.2т/м.

Загрязнение экранных поверхностей пылевой камеры и конвективного газохода возгонами толщиной δ=1020мм с γ=1.5 т/м.

Загрязнение поверхностей термосифонов и экономайзера возгонами толщиной δ=1020 мм с γ=1.5т/м.

КУЦМ-В30/39-I- котел-утилизатор цветной металлургии вельцпечей, максимальная производительность - 30 т/час, давление - 39 ата, первая модификация-I.

Конструкцией и компоновкой котла-утилизатора предусматривается следующее расположение оборудования по ходу дымовых газов: газы после вельцпечи поступают в пылевую кирпичную камеру, затем в горизонтальный 4-х ходовый газоход с нормальной обмуровкой с установленными в нем двухсветными и экранными ширмами на принудительной циркуляции, затем по металлическому изолированному газоходу (переходу) газы направляются в вертикальный газоход, в котором установлены блоки водяного экономайзера.

С целью исключения газовой вертикальной разверки и интенсификации теплопередачи в горизонтальном газоходе предусмотрено 4 вертикального хода дымовых газов.

Изменение направления движения газов происходит за счет установки поперечных ширм-перегородок.

Для удобства расчетов и описания конструкции горизонтальный газоход котла-утилизатора разбиваем на 4 зоны по ходу движения газов:

Первый ход- зона I

Второй ход-зона II

Третий ход-зона III

Четвертый ход- зона IV

В зоне I установлено 4 ряда испарительных ширм с продольным смыванием поверхностей нагрева газами.

В II,III,IV устанавливается по одному ряду испарительных ширм с продольным омыванием поверхностей нагрева дымовыми газами.

Поверхности нагрева I, II, III, IV зон установлены в горизонтальном газоходе котла-утилизатора.

Всего в горизонтальном газоходе котла- утилизатора установлено 6 рядов ширм, крайние ширмы каждого ряда используются как экранные, остальные ширмы являются двухсветными 3 поперечными ширмы-перегородки.

В I зоне установлен 3 ряда испарительных ширм в ряду с шагом 250 мм.

В II зоне установлен 1 ряд испарительных ширм с шагом 250 мм

В III,IV зонах установлено по 1 ряду испарительных ширм по 26 испарительных ширм в ряду с шагом 250 мм.

Испарительные ширмы всего котла-утилизатора изготовлены из труб d=32х5, сталь 20, змеевикового типа, на принудительной циркуляции котловой воды.

Поперечные ширмовые перегородки изготовлены из труб d=32х5, сталь 20, змеевикового типа, на принудительной циркуляции котловой воды.

В вертикальном газоходе котла-утилизатора установлено 6 секций водяного экономайзера.

Секции водяного экономайзера выполнены из ширм, изготовленных из труб d=28 х 3, сталь 20, змеевикового типа.

В первых 3-х секциях водяного экономайзера (по ходу отходящих газов) ширмы установлены с шагом 190мм, в последующих 3-х секциях ширмы установлены с шагом 160мм.

Конструкцией котла-утилизатора предусмотрена возможность изменения шагов ширм испарительных блоков водяного экономайзера без существенных изменений его конструкции.

Контроль и автоматизация процесса

Автоматизация - это применение комплекса средств, позволяющих осуществлять производственные процессы без непосредственного участия человека, но под его контролем. Автоматизация производственных процессов приводит к увеличению выпуска, снижению себестоимости и улучшению качества продукции, уменьшает численность обслуживающего персонала, повышает надежность и долговечность машин, дает экономию материалов, улучшает условия труда и техники безопасности.

Автоматизация параметров дает значительные преимущества:

обеспечивает уменьшение численности рабочего персонала, т.е. повышение производительности его труда,

приводит к изменению характера труда обслуживающего персонала,

увеличивает точность поддержания параметров вырабатываемого пара,

повышает безопасность труда и надежность работы оборудования,

5) увеличивает экономичность работы котла-утилизатора

Автоматизация котлов-утилизаторов включает в себя автоматическое регулирование, дистанционное управление, технологическую защиту, теплотехнический контроль, технологические блокировки и сигнализацию.

3.1 Автоматизация технологического процесса

Развитие промышленности средств автоматизации, расширения номенклатуры и повышения надежности выпускаемых приборов позволят широко внедрять автоматическое управление оборудованием котельных. При этом повышается КПД котельных установок, облегчается труда эксплуатационного персонала, сокращаются штаты сотрудников. Если учесть, что в котельных сжигается до 50 % добываемого в стране топлива, то экономический эффект от внедрения автоматизации очевиден.

Автоматизация освобождает человека от необходимости непосредственного управления механизмами. В автоматизированном процессе производства роль человека сводится к наладке, регулировке, обслуживанию средства автоматизации и наблюдению за их действием. Если механизация облегчает физический труд человека, то автоматизация имеет целью облегчить также и умственный труд. Эксплуатация средств автоматизации требует от обслуживающего персонала высокой технической квалификации.

По уровню автоматизации теплоэнергетика занимает одно из ведущих мест среди других отраслей промышленности. Теплоэнергетические установки характеризуются непрерывностью протекающих в них процессах. При этом выработка электрической и тепловой энергии в любой момент должна соответствовать потреблению (нагрузке). Почти все операции на теплоэнергетических установках механизированы, а переходные процессы в них развиваются сравнительно быстро. Этим объясняется высокое развитие автоматизации в теплоэнергетике.

Автоматизация парогенераторов дает значительные преимущества:

обеспечивает уменьшение численности обслуживающего персонала, т.е. повышение производительности труда;

приводит к изменению характера и облегчению труда обслуживающего персонала;

увеличивает численность поддержания параметров вырабатываемого пара;

повышает безопасность труда и надежность работы оборудования;

увеличивает экономичность работы парогенератора.

Автоматизация парогенераторов включает в себя автоматическое регулирование, дистанционное управление, технологическую защиту, теплотехнический контроль, технологические блокировки и сигнализацию.

Автоматическое регулирование обеспечивает нормальный ход непрерывно протекающих процессов в парогенератор (питание водой, горение, перегрев пара и др.). Дистанционное управление позволяет дежурному персоналу пускать и останавливать парогенераторную установку, а также переключать и регулировать ее механизмы на расстоянии, с пульта, где сосредоточены устройства управления.

Технологическая защита автоматически предотвращает возникновение и развитие аварий при нарушениях нормального режима работы парогенератора и вспомогательного оборудования. В зависимости от характера нарушении защита останавливает парогенератор, снижает его нагрузку или выполнят локальные (местные) сепарации , предотвращающие развитие аварии.

Теплотехнологических контроль за работой парогенератора и оборудования осуществляется с помощью показывающих и самопишущих приборов, действующих автоматически. Приборы ведут непрерывный контроль процессов, протекающих в парогенераторной установке, или же подключаются к объекту измерения обслуживающем персоналом или информационной вычислительной машиной. Приборы технологического контроля размещаются на панелях щита управления по возможности для наблюдения и обслуживания.

Технологические блокировки выполняют в заданной последовательности ряд операций при пусках и остановах механизмов парогенераторной установки, а также в случаях срабатывания технологической защиты. Блокировки исключают неправильные операции при обслуживании парогенераторной установки, обеспечивают отключение в необходимой последовательности оборудования при возникновении аварии.

Установка технологической установки сигнализации информируют дежурный персонал о состоянии оборудования (в работе, остановлено и т. п.), предупреждают о приближении параметра к опасному значению, сообщают о возникновении аварийного состояния парогенератора или его оборудования. Применяются световая и звуковая сигнализации.

3.2 Котлы-утилизаторы как объект управления

Особенности технологического процесса, в котором участвуют КУ, накладывают определенные требования на задачу управления ими. Главной из особенностей, отличающих котел-утилизатор от обычных промышленных котлов, является то, что ведущим регулируемым параметром является не выработка пара, которая определяет расход необходимой энергий топлива, а количество энергии, вносимой потоком отходящих технологических газов и определяющей выработку пара как реакцию котла-утилизатора на режим тепловой работы, задаваемый технологическим агрегатом. В обычных топочных котлах управляют расходом топлива и воздуха и добиваются получения таких объема и температуры газов в конце топки, которые позволяют образовать пар необходимого качества и в необходимом количестве. В котлах-утилизаторах наоборот, расход и температура газа заданы; следует обеспечить выработку пара заданного качества в заданных условиях; количество же пара соответствует энергии, отданной рабочему телу (воде) отходящими от технологических агрегатов газами. Таким образом, управление котлом-утилизатором состоит в том, чтобы обеспечить надежную утилизацию теплоты отходящих газов технологической установки путем образования соответствующего количества пара заданных параметров (давления и температуры перегрева).

3.3 Автоматическое регулирование

Автоматическое регулирование обеспечивает ход непрерывно протекающих процессов в котле-утилизаторе. На котле-утилизаторе РКФ25/13-40 предусматривается авторегулирование следующих процессов:

- питания КУ водой;

- давление в барабане;

- расход непрерывной продувки;

- разряжение в газоходе перед КУ;

- расход технической воды через экономайзер.

Регулирование питания осуществляется по уровню воды в барабане регулятором питания по трехимпульсной схеме воздействие на регулирующие клапан, входящие в комплект арматуры узла питания, поставляемого заводом-изготовителем КУ.

Регулирование давления в барабане КУ осуществляется с помощью регулятора давления системы «до себя» (без установки на паропроводе КУ регулятора давления системы «до себя» осуществления автоматического регулирование давления невозможно), устанавливаемом Генеральным проектантом на главном паропроводе в месте, удобном для обслуживания.

Регулирование расхода непрерывной продувки осуществляется по соотношению «Расход пара – расход продувки» с коррекцией по солесодержанию.

Регулирование разрежения в газоходе перед КУ осуществляется регулятором, воздействующим на исполнительные механизмы направляющих аппаратов дымососов.

Регулирование расхода технической воды осуществляется воздействием регулятора на регулирующую арматуру, установленную на трубопроводе технической воды, подводящего техническую воду к экономайзеру.

Температура измеряется хромельалюмелевыми термопарами, показания термопар передаются на самопишущий двенадцатиточечный (или шеститочечный) потенциометр МВТ5210.

Автоматическое регулирование температуры производится изменением количества поступающего в котел-утилизатор концентрата (газа).

Измерительным элементом регулятора служит хромельалюмелевая термопара, устанавливаемая в верхней части барабана-сепаратора.

Термопара работает с промышленным компьютером фирмы «SIEMENS”, передающим управляющий сигнал на преобразователь частоты VLT.

Схема автоматического регулирования температуры не связывается с узлом регулирования расхода воздуха, подаваемого в котел-утилизатор.

Давление под сводом котла-утилизатора контролируется самопишущим прибором типа РП160 со шкалой О±25 мм вод. ст. присоединенным к первичному прибору типа «Сапфир22ДИВ».

Регулирование давления газа под сводом котла-утилизатора может производиться дистанционно: кнопками, установленными на щите управления, степенью открытия или закрытия дросселя в газоходе перед эксгаустерами.

При автоматическом управлении предусмотрено ручное отключение с любой автоматической нитки. При нормальном режиме автоматическое отключение производится при всех наполненных бункерах котла-утилизатора с выдержкой времени от начала остановки питателя до загрузочного транспортера. Автоматическое включение происходит при уменьшении уровня концентрата в одном из бункеров котла-утилизатора.

Уровень в бункере концентрата измеряется комплектом приборов «VedapulsVedamet” с выводом на промышленный компьютер.

Автоматизация процесса также фиксируется флажками, которые дают импульс на сигнальные лампы, установленные на центральном щите управления. Для работы на ручном управлении необходимо все ключи, установленные на щите, перевести из положения «автоматическое» в положение «ручное» и затем запускать в работу все агрегаты в отдельности непосредственно на месте.

3.4 Автоматические теплотехнические защиты

Теплотехнический контроль за работой котла-утилизатора и оборудования осуществляется с помощью показывающих и самопишущих приборов, действующих автоматически. Приборы ведут непрерывный контроль процессов, протекающих в утилизационной установке, или же подключаются к объекту измерения обслуживающим персоналом или информационно-вычислительной машиной. Приборы теплотехнического контроля размещают на панелях, щитах управления по возможности удобно для наблюдения и обслуживания.

В котле-утилизаторе РКФ25/13-40 предусматриваются следующие защиты:

3.4.1 При пуске воды из КУ – до нижнего предельного уровня.

3.4.2 При перепитке КУ водой до верхнего предельного уровня.

Верхний предельный уровень воды в барабане устанавливается в процессе наладки КУ.

При наладке водой до верхнего предельного уровня открывается вентиль аварийного слива.

При последующем снижении уровня – аварийный слив закрывается; при продолжении повышения уровня – при полностью открытом аварийном сливе – срабатывает аварийная защита.

3.4.3 При повышении температуры подшипников питательного насоса или дымососа до 600С включается резервный механизм и отключается работающий.

При отсутствии резервного – срабатывает защита.

При срабатываний защит производится отключение КУ.

При этом необходимо выполнить все мероприятия по аварийному останову печи и, в необходимых случаях, по ее опорожнению от плава.

3.4.4 Во всех случаях срабатывания защиты подается световой сигнал и звучит сирена.

3.5 Противоаварийные электрические блокировки

Технологические блокировки выполняют в заданной последовательности ряд операций при пусках и остановках механизмов утилизационной установки, а так же в случаях срабатывания технологической защиты. Электрические блокировки исключают неправильные операции при обслуживании утилизационной установки, обеспечивают отключение в необходимой последовательности оборудования при возникновении аварии.

Для предотвращения нарушений установленной последовательности запуска и останова отдельных механизмов, а так же предотвращения аварийных ситуаций, предусматривается следующие электрические блокировки:

3.5.1 При аварийном отклонении работающего питательного насоса включается резервный; в случае отказа включения резервного насоса, происходит отклонение печи по топливу и дутью.

3.5.2 При аварийном понижении уровня воды ниже нижнего допустимого уровня, печь отключается по топливу и дутью.

3.6 Сигнализация

Устройства технологической сигнализации информируют дежурный персонал о состоянии оборудования (в работе, остановлено и т.п.), предупреждают о приближении параметра к опасному значению, сообщают о возникновении аварийного состояния котла-утилизатора и его оборудования. Применяются звуковая и световая сигнализация.

Работа КУ должна сопровождаться подачей сигналов на щите КУ:

- световые сигналы;

- включение и снятие блокировок;

- состояние электродвигателей насосов и дымососов;

- положение задвижек;

- световые сигналы и звучание сирены;

- аварийные отключения электродвигателей;

- предельные отклонения уровня воды в барабане;

- чрезмерный нагрев подшипников питательного насоса;

- чрезмерный нагрев подшипников дымососа;

- повышение температуры газа;

- высокое давление в барабане;

- уменьшение давления питательной воды;

- отсутствие расхода в экономайзере технической воды.

Звуковой и световой сигналы на щите печи:

- остановка котла-утилизатора;

- оповещение о готовности котла-утилизатора к пуску

3.7 Дистанционное управление

Дистанционное управление позволяет дежурному персоналу пускать и останавливать утилизационную установку, а так же переключать и регулировать ее механизмы на расстоянии, с пульта, где сосредоточены устройства управления.

Со щита котла-утилизатора предусматривается дистанционное управление следующими механизмами:

- направляющими механизмами дымососов;

- питательными насосами;

- главной паровой задвижкой;

- задвижкой на узле питания;

- вентилем аварийного слива;

- вентилем непрерывной продувки.

3.9 Принципиальная схема теплового контроля котельного агрегата

Принципиальная схема теплового контроля за работой котельного агрегата показана на чертеже. Агрегат имеет:

1) три точки измерения давления рабочего тела- питательной воды, пара в котле и в общей магистрали;

2) две точки измерения расхода- питательной воды и пара;

3) одну точку для анализа состава дымовых газов за водяным экономайзером;

4) четыре точки измерения температур – газов за котлом и водяным экономайзером, питательной воды и перегретого пар;

5) три точки разряжений - в топке, за котлом и за водяным экономайзером.

Измерения температур и разряжений объединены каждое на один вторичный прибор с помощью переключателя. Регистрируются температуры уходящих газов, пара состава дымовых газов, количество воды и пара; количество суммируется раздельно.

На щите установлены три манометра, два расходометра, газоанализатор, гальванометр и тягомер с переключателями; там же установлены электроизмерительные приборы для контроля за работой электродвигателей и ключи управления за последними. Кроме приборов на щите часто применяют местную установку контрольно-измерительных приборов: термометров для измерения температур воды, пара, манометров и вакуумметров для измерения давления и вакуума; тягомеров для измерения разряжения, давления и газоанализаторов, необходимых не только для эксплуатации и для периодических испытаний.

3.10 Структурная схема автоматизированной системы управления

На структурной схеме автоматизированная система управления выполняется на конструктивно-элементарной базе агрегатной системы средств вычислительной техники и предназначена для всережимной АСУ мощных блоков 300, 500, 800 1200 МВт.

Основным элементом системы является ИВС, состоящая из двух подсистем- информационной (ИП) и вычислительной (ВП).

Подсистема ИП является автономной и выполняет функции контроля, сигнализации и регистрации, а также подготовки информации для ВП. В ВП находится центральное устройство сборов и обработки данных, получающее 15002000 аналоговых входных сигналов и до 1000 дискретных. Цикличность опроса для большинства датчиков каждого вида составляют 1 с, 15 % датчиков каждого вида опрашивается через 0,2 с.

Входные сигналы, поступающие в ИП, преобразуются в цифровой код, масштабируются и передаются в ВП.

Центральным устройством сборов и обработки данных выполняются следующие задачи: контроль по вызову технологических параметров, выработка релейного импульса на сигнализацию, формирование и выдача на объект команд управления, передача информации о текущих значениях входных параметров и состояние исполнительных механизмов в оперативную память ВП.

3.11 Информационные функции АСУ

Параметры, используемые для оперативного управления работой оборудования, контролируют по вызову на многошкальные приборы контроль расчетных величин, а также ответственных параметров осуществляется на ЭЛТ. Оператор производит контроль по вызову на цифровые приборы интересующего параметра.

Наиболее ответственные для управления оборудованием параметры, помимо контроля регистрируются постоянно подключенными самопишущими приборами.

3.12 Вычислительные функции АСУ

Вычислительная подсистема (ВП) является универсальной вычислительной машиной- процессором. Производительность процессора- до 20 тыс. коротких операций в секунду. Объем всей памяти – до 65 тыс. слов.

Расчет технико-экономических показателей (ТЭП) является для оператора блока отчетной информацией об экономичности ведения технологического процесса. Результаты расчета ТЭТ используются для оперативного управления работой энергоблока.

Повышение точности машинного расчета ТЭП энергоблока зависит от правильного учета датчиками информации.

Программа расчета ТЭП и анализа работы оборудования должны включать термодинамические уравнения состояния воды и водяного пара, .

Результаты ТЭП печатаются, оператор блока может ознакомиться с величинами отдельных ТЭП по цифровым приборам.

3.13 Структура АСУ

Для выполнения указанных выше функций структура АСУ включает следующие технические средства:

средства связи оператора с объектом управления и отображения информации: блочный щит оперативного управления с мнемосхемой; пульт управления с ключами и другими устройствами дистанционного управления;

средства контроля технологических параметров: индивидуальные приборы; цифровые индикаторы;

средства сигнализации;

датчики непрерывной и дискретной информации и каналы связи для ввода информации в АСУ;

средства дистанционного управления: избирательная система управления по вызову;

автономные системы автоматического регулирования;

исполнительные механизмы;

средства логического управления;

автономная система защит, отключающие или разгружающие оборудования блока;

ИВС - информационно-вычислительная система;

Местные системы контроля и управления для неоперативного ведения технологического режима.

АСУ обладает возможностью поэтапного ввода в эксплуатацию и расширения функций системы.

Внедрение рассмотренных АСУ на энергоблоках должно привести к оптимальному управлению режимами, сокращению ремонтных работ, повышению культуры эксплуатации, что обусловит повышение надежности и экономичности работ оборудования.