Разработка системы автоматического регулирования уровня воды в диаэраторе ДСА-300 для электрокотельной

Технологический процесс пароснабжения с использованием электродного водогрейного котла. Назначение деаэратора ДСА-300. Разработка системы автоматического регулирования агрегата на базе современных технических средств автоматики, выбор типа регулятора.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Разработка системы автоматического регулирования уровня воды в диаэраторе ДСА-300 для электрокотельной

Введение

Научно-техническая революция в современном промышленном производстве в значительной мере связана с автоматизацией.

Автоматизация способствует росту производительности труда и коренным образом меняет роль человека в процессе производства. При автоматизации повышается культурно- технический уровень работников и создаются условия для ликвидации различий между умственным и физическим трудом.

Большое развитие получила автоматизация в современной энергетике, основу которой составляют ТЭЦ.

На ТЭЦ осуществляется преобразование первичной химической энергии, заключенной в топливе, в электрическую энергию, за счет тепла, выделяющегося при сгорание топлив. В парогенераторе вырабатывается перегретый водяной пар. Он поступает в паровую турбину, в которой происходит преобразование тепловой энергии перегретого пара (теплоносителя) в механическую энергию вращения ротора турбогенератора. В последнем вырабатывается электрическая энергия переменного тока.

Темой курсового проекта является автоматическое регулирование уровня воды в деаэраторе ДСА-300.

Системы автоматического регулирования основных технологических параметров деаэратора предназначены для обеспечения безаварийного и эффективного управления деаэратором с целью стабилизации параметров на заданном уровне в различных режимах работы основного оборудования.

В основу проектирования систем регулирования деаэратора положен, принцип создания систем на базе современных технических средств автоматики, способных обеспечить выполнение всех требований технологического регламента, повысить культуру производства и облегчить труд оператора- технолога.

Развитие науки и техники позволило внедрять во многих производствах (в том числе ТЭЦ) автоматические приборы управления.

К ним относится рассмотренный в данном курсовом проекте программируемый микропроцессорный регулирующий прибор ТКМ52 (Технологический контроллер многоблочный 52). Технологический контроллер многоблочный ТКМ52 предназначен для сбора, обработки информации и формирования воздействия на объект управления (промышленное оборудование) в составе распределенных иерархических или локальных автономных АСУ ТП на основе сети Ethernet или RS-485.

автоматическое регулирование диаэратор

1. Описание технологического процесса

1.1 Электродный водогрейный котел

В промышленности в районах с избыточной выработкой электроэнергии, в первую очередь при использовании гидроэлектростанций, находят применение электрокотлы для:

1). Временного и постоянного теплоснабжения жилых районов городов и поселков;

2). Постоянного теплоснабжения производственных зданий энергетических объектов - гидроэлектростанций и электроподстанций;

3). Подогрева вентиляционного воздуха в шахтах - в угольной промышленности;

4). Пароснабжения буровых установок - в нефтяной промышленности;

5). Для приготовления горячей воды на фермах, в парниках, теплицах;

Водогрейные электрокотлы изготовливаются на низкое и высокое напряжение, в данном случае рассматривается ЭКВ высокого напряжения. Питание котлов должно осуществляться от отдельного понижающего трансформатора или от отдельной обмотки трехобмоточного трансформатора.

Работа электродных водогрейных котлов основана на прямом нагреве воды электрическим током, который протекает через движущийся в котле поток воды, представляющий в данной конструкции активное сопротивление. Мощность электродного котла и его конструкция зависит от удельного электрического сопротивления воды, нагреваемой в данном котле. Конструктивно КЭВ - 10 кВ изготавливаются с цилиндрическими и кольцевыми электродами.

Электродные котлы с цилиндрическими электродами применяются в основном для вод с высоким удельным электросопротивлением. Корпус электрокотла выполнен из стандартных труб или закатывается из листовой стали и имеет входной и выходной патрубки. К корпусу приварены опорные лапы с отверстиями под болты крепления к несущей конструкции. Крышка и днище корпуса котла в зависимости от диаметра корпуса и величины рабочего давления в котле могут быть плоскими или сферическими. В днище корпуса на определенной окружности выполнено три специальных ввода, в которых смонтированы фазные электроды. Фазные электроды в данной конструкции котла представляют собой цилиндрические стержни определенной длины и диаметра, к которым подводится напряжение по токоведущим шпилькам, изолированным от корпуса котла проходными электродами. Каждый фазный электрод коаксиально окружен нулевым электродом. Нулевые электроды выполнены из стальных труб и приварены верхними концами к диафрагме. Диафрагма делит корпус котла на две части между входным и выходным патрубками и позволяет направить поток воды в кольцевые зазоры между фазным и нулевым электродами, где и происходит ее нагрев. В нижней части нулевых электродов крепятся три фторопластовые втулки, которые служат для равномерного распределения воды по фазам и защищают от износа узел уплотнения между фазным электродом и проходным изолятором. Регулирование мощности котла осуществляется при помощи фторопластовых экранов, расположенных коаксиально относительно фазных и нулевых электродов. Фторопластовые экраны жестко закреплены на специальной крестовине, которая посредством ходового винта и кулачковой муфты связана с электроприводом, установленным на верхней крышке корпуса котла. Фторопластовые экраны, перемещаемые электроприводом относительно фазных электродов, изменяют их активную площадь, тем самым изменяя мощность котла. Кроме указанных узлов и элементов конструкция электрокотла содержит воздушник, дренажный патрубок, штуцер для установки температурного датчика (рис.1.1).



1 - корпус котла; 2,3 - входной и выходной патрубки; 4 - опорные лапы;

5,6 - крышка и днище; 7 - фазный электрод;8 -нулевой электрод;

9 - фторопластовые втулки; 10 - экраны;11 - диафрагма; 12 - ходовой винт; 13 - электропривод регуляторы мощности; 14 - ручная задвижка;

15 - воздушник; 16 - дренажный патрубок; 17 - штуцер для установки термодатчика.

Рис.1.1. Электродный водогрейный котел

Технические характеристики и паспортные данные на электрокотел КЭВ-10000/10 указаны в (табл.1.1).

Таблица 1.1

Наименование характеристики	Величина	Единицы измерения
1	2	3
Теплопроизводительность Электрическая рабочая нагрузка Мощность номинальная Мощность максимальная Напряжение номинальное Номинальная токовая нагрузка (в фазе) Частота тока Удельное сопротивление воды при 20 0С Расчетное давление воды Температура на входе Температура на выходе Емкость Расчетный расход воды через КЭВ Расчетный срок службы Расчетный ресурс	8,6 регулируемая 10000 5000 10 580 50 7000 16 50 120 2,215 200 10 60000	Гкал/час кВт кВт кВ Гц кг/см2 0С 0С м3 м3/час лет часов

Широкий диапазон регулирования мощности позволяет поддержать требуемую мощность при небольшом изменении электропроводности воды.

Для контроля удельного электросопротивления воды необходимо периодически производить лабораторные замеры. В прямоточных котлах обеспечена устойчивая циркуляция воды для исключения парообразования в межэлектродном пространстве. Парообразование приводит к неустойчивой работе котлов и повышенному износу электродов. Признаком парообразования в котлах служит резкое колебание стрелок амперметров (нагрузки по фазам). Каждый электрокотел имеет следующие защиты, действующие на его отключение:

1). Защита, отключающая электродный котел без выдержки времени при однофазных и междуфазных коротких замыканиях в нем ;

2). Защита от перегрузки по току выше номинального на 15 % ;

3). Защита от повышения температуры - отключает котел при повышении температуры воды, выходящей из электрокотла, свыше максимальной по расчетному тепловому графику на 5С ;

4). Защита от понижения давления - отключает электрокотел при понижении давления в котле ниже минимального рабочего на 0,5 кгс/см² ;