Автоматизация теплоснабжения локомотивных депо

Системы автоматического регулирования в паровых котельных локомотивных и вагонных депо. Основные способы регулирования нагрузки по давлению пара. Схема регулирования разрежения с одноимпульсным регулятором. Магистральные сети районных тепловых станций.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Реферат

Автоматизация теплоснабжения локомотивных депо



ПАРОВЫЕ КОТЛЫ

В котельных локомотивных и вагонных депо, а также железнодорожных узлов устанавливаются, как правило, паровые котлы паропроизводительностью до 50 т/час, которые оснащаются четырьмя системами автоматического регулирования.

1. АСР нагрузки

2. АСР экономичности

3. АСР разрежения

4. АСР питания

1. АСР нагрузки.

Способы и схемы автоматического регулирования тепловой нагрузки паровых котлов зависят от режима их работы (базовый или регулирующий).

Базовый режим - это режим поддержания паровой нагрузки парогенератора на заданном уровне вне зависимости от изменения тепловой нагрузки котельной, которая может изменяться в течение суток.

Колебания тепловой нагрузки воспринимает парогенератор работающий в регулирующем режиме.

Главным способом регулирования нагрузки по давлению пара является воздействие на расход топлива, подаваемого в топку.

Структурная схема замкнутой АСР нагрузки для случая работы котла на газе в регулирующем режиме изображена на рис. 1

АСР содержит

Ш датчик давления 1 - манометр установленный на барабане котла,

Ш регулятор 2 с задатчиком 3,

Ш исполнительный механизм 4 и

Ш регулирующий орган - заслонка на газопроводе 5.



Рис. -1. Структурная схема АСР нагрузки парового котла

При регулировании группы паровых котлов, работающих на общий паропровод, поддержание постоянства давления пара в паропроводе обеспечивается за счет подачи соответствующего количества топлива в топку каждого парогенератора. Для этого устанавливается главный регулятор, воздействующий на регуляторы нагрузки котлов работающих в регулирующем режиме. У агрегатов, переведенных в базовый режим, отключается связь их регуляторов подачи топлива с главным регулятором. Такое решение целесообразно при большом числе параллельно работающих парогенераторов, когда нет необходимости держать все агрегаты в регулирующем режиме. Описанный способ регулирования группы паровых котлов не единственный.

АСР экономичности

Основным способом регулирования экономичности является изменение количества воздуха, подаваемого в топку с помощью дутьевого вентилятора.

Существует несколько вариантов схем автоматического управления подачей воздуха в зависимости от способов косвенной оценки экономичности процесса горения по соотношению различных сигналов.

При постоянном качестве топлива его расход и количество воздуха, необходимое для обеспечения требуемой полноты сгорания, связаны прямой пропорциональной зависимостью, устанавливаемой в результате режимных испытаний. Если измерение расхода топлива осуществляется достаточно точно, то поддержание оптимального избытка воздуха можно осуществить по соотношению расход топлива -- расход воздуха, используя схему регулирования подачи воздуха, известную под названием топливо -- воздух (рис.2). При газообразном топливе требуемое соотношение между количествами газа и воздуха осуществляется просто - путем сравнения перепада давлений на сужающем устройстве, устанавливаемом на газопроводе, Дрг с перепадом давлений на воздухоподогревателе Дрв или на специальном измерительном устройстве расхода воздуха. Разность перепада давлений (Дрг-Дрв) является входным сигналом автоматического регулятора.

Структурная схема АСР экономичности показана на рис. 2.

АСР содержит датчик расхода газа на котел 1а и датчик расхода воздуха - перепад давления на воздухоподгревателе 1б, регулятор 2 с задатчиком 3, исполнительный механизм 4 и регулирующий орган - заслонку на газопроводе 5.

Рис. 2 АСР экономичности



Введение дополнительного корректирующего сигнала по содержанию О2 от корректирующего регулятора повышает точность поддержания оптимального избытка воздуха в любой системе регулирования экономичности.

АСР разрежения

Наличие небольшого по величине (до 2-- 5 мм вод. ст.) постоянного разрежения в верхней части топки необходимо по условиям нормального топочного режима. Оно препятствует выбиванию газов из топки, свидетельствует об устойчивости факела и является косвенным показателем материального баланса между нагнетаемым в топку воздухом и уходящими газами.

Объект регулирования по разрежению представляет собой топочную камеру с включенными последовательно с нею газоходами от поворотной камеры до всасывающих патрубков дымососов. Входным регулирующим воздействием этого участка служит расход отсасываемых дымовых газов, определяемый производительностью дымососов. К внешним возмущающим воздействиям следует отнести изменение расхода воздуха в зависимости от тепловой нагрузки агрегата, к внутренним -- нарушения газовоздушного режима, связанные с работой систем пылеприготовления, операциями по удалению шлака и т. п.

Регулирование разрежения обычно осуществляется посредством изменения количества уходящих газов, отсасываемых дымососами. При этом их производительность можно регулировать:

Ш - поворотными многоосными дроссельными заслонками направляющими аппаратами,

Ш - изменением числа оборотов рабочего колеса дымососа с помощью изменения скорости вращения его первичного двигателя (частотное регулирование).

Наибольшее распространение получила схема регулирования разрежения с одноимпульсным регулятором.

Структурная схема АСР разрежения показана на рис. 3

АСР содержит датчик разрежения 1 - тягомер получающий по импульсной трубке сигнал по разрежению в верхней части топки котла (порядка - 3-5 мм вод ст.), регулятор 2 с задатчиком 3, исполнительный механизм 4 и регулирующий орган - направляющий аппарат дымососа 5.

Требуемое значение регулируемой величины устанавливается с помощью ручного задатчика ЗРУ регулятора разрежения 1.

Включения регулятора воздуха приводит к временному нарушению материального баланса между поступающим воздухом и уходящими газами. При работе парогенератора в регулирующем режиме могут происходить частые изменения тепловой нагрузки и, следовательно, изменения расхода воздуха. Для предупреждения частого возникновения такого небаланса и увеличения быстродействия регулятора разрежения рекомендуется ввести в ПИ-регулятор разрежения дополнительное исчезающее воздействие от регулятора воздуха через устройство динамической связи .

Рис. 3. Структурная схема АСР разрежения



АСР питания

Структурная схема АСР питания котла водой показана на рис. 4

АСР содержит датчик уровня воды в барабане котла 1 - дифманометр, регулятор 2 с задатчиком 3, исполнительный механизм 4 и регулирующий орган - задвижку на трубопроводе питания котла водой 5.

Рис. 4. Структурная схема АСР питания котла водой



Водогрейные котлы

Магистральные сети районных тепловых станций (РТС) имеют большую протяженность и значительно разветвлены. Поэтому информация о несоответствии количества вырабатываемого и потребляемого тепла приходит с большим опозданием (от 0,5 до 2 ч). Отсюда практически невозможно ни дистанционно, ни автоматически поддерживать точный график температуры.

В летний период отклонения температуры воды от заданного значения составляют ±5° в прямой и обратной магистралях теплосети. Изменение температуры воды в прямой и обратной магистралях аналогично, за исключением периода переключения количества горелок с целью поддержания заданной температуры воды в прямой магистрали.

АСР нагрузки котла

Регулятор нагрузки котла работает в комплекте с термометром сопротивления, установленным на трубопроводе прямой сетевой воды после котла. Регулятор воздействует на исполнительный механизм дроссельной газовой заслонки, расположенной перед горелками котла.

Структурная схема АСР нагрузки показана на рис. 5.

АСР содержит датчик температуры 1 - термометр сопротивления установленный на трубоппроаоде прямой сетевой воды непосредственно за котлом, регулятор 2 с задатчиком 3, исполнительный механизм 4 и регулирующий орган - заслонку на газопроводе 5.

АСР экономичности

Структурная схема АСР экономичности показана на рис. 6. АСР содержит датчик расхода газа на котел 1а и датчик давления воздуха перед горелкой 1б, регулятор 2 с задатчиком 3, исполнительный механизм 4 и регулирующий орган - направляющий аппарат вентилятора 5.

Рис. 6.Структурная схема АСР экономичности

АСР разрежения

автоматический регулирование котельная тепловой

Как и в паровых котлах в топках водогрейных котлов необходимо поддерживать небольшое по величине (до 2-- 5 мм вод. ст.) разрежение. Оно препятствует выбиванию газов из топки, свидетельствует об устойчивости факела и является косвенным показателем материального баланса между нагнетаемым в топку воздухом и уходящими газами.

Регулирование разрежения осуществляется посредством изменения количества уходящих газов, отсасываемых дымососами. Структурная схема АСР разрежения показана на рис. 7.

АСР содержит датчик разрежения 1 - тягомер получающий по импульсной трубке сигнал по разрежению в верхней части топки котла (порядка -...