Сигналы для технологической сигнализации газовой автоматизированной котельной
Вначале определим, какие аварийные сигналы нам нужны для технологической сигнализации.
Согласно СП 41-104-2000 "Проектирование автономных источников теплоснабжения", раздел 11 "Автоматизация", выберем пункты, относящиеся к водогрейным котлам с давлением до 0,07МПа (0,7кг/см2) и температурой воды до 115oС.
Раздел 11.2.2 Для водогрейных котлов при сжигании газообразного или жидкого топлива следует предусматривать устройства, автоматически прекращающие подачу топлива к горелкам при:
а) повышении или понижении давления газообразного топлива перед горелками.
Рассмотрим этот пункт: Подвод газа к каждой горелке осуществляется через газовую арматуру, на которой установлены:
- газовый фильтр тонкой очистки;
- регулятор давления газа;
- блок с электромагнитными клапанами, на котором так же установлен датчик min давления газа. Под заказ можно доукомплектовать и датчиком max давления газа,
что, в принципе, соответствует этому пункту. Но разные горелки по своему алгоритму обрабатывают эти сигналы. При min давлении газа горелка может периодически пытаться себя разжечь, а при max давлении газа необходимо срабатывание главного быстродействующего запорного клапана топливоснабжения котельной. Если для этого не предпринять соответствующие меры, может возникнуть ситуация замерзания котельной. Для исключения данной ситуации можно поставить на общий газовый трубопровод напоромер с 2-мя уставками (по нижнему и верхнему пределу давления газа). К примеру, можно воспользоваться напоромером ДН-С2, выпускаемым "Саранским приборостроительным заводом". Питание прибора осуществляется постоянным напряжением 24В и запитать его надо от РИПа, который мы используем в своей схеме. В корпусе напоромера установлена простенькая электронная плата с оптопарами и транзисторными ключами. Выход прибора по 2-м уставкам выполнен с открытым коллектором. Получение общего сигнала min и max давления газа можно сделать по следующей схеме:
Сигнал авария min, max давления газа надо непосредственно подать на вход контроллера.
в) понижении давления воздуха перед горелками для котлов, оборудованных горелками с принудительной подачей воздуха;
Рассмотрим этот пункт: В отечественных и импортных горелках эта функция присутствует. При понижении давления воздуха срабатывает датчик min давления воздуха, что приводит к запрету работы горелки. Данная авария довольно таки редкая и, в основном, она связана с неисправностью датчика, либо электродвигателя, установленного в самой горелке.
г) уменьшении разрежения в топке;
Рассмотрим этот пункт: Для качественного регулирования работы котла и для максимального повышения КПД работы котла, устанавливают электронные регуляторы тяги, при помощи которых в топочной камере котла создается стабильная тяга во все времена года и качество продуктов сгорания практически остается на уровне первоначальной настройки горелки на долгое время. Если разряжение в топочной камере уменьшилось, то надо предпологать, что в дымовую трубу упала "крупная ворона" либо полностью или частично закрыт шибер. Для этого достаточно подключить тягонапоромер к камере сгорания котла и периодически контролировать его показания...
е) повышении температуры воды на выходе из котла;
Рассмотрим этот пункт: Контроль за повышением температуры воды на выходе из котла всегда осуществляется датчиком аварийной температуры, который включен последовательно с регулятором температуры воды в теле котла. При срабатывании датчика аварийной температуры горелка прекращает работу и на пульте котла загорается индикатор аварийного состояния котла. Аварийный датчик температуры и датчик регулятора температуры входят в стандартный набор котла.
ж) повышении давления воды на выходе из котла;
Рассмотрим этот пункт: Задача контроля повышении давления воды на выходе из котла решается просто. Для этого необходимо на выходе из котла до запорной арматуры установить электроконтактный манометр с уставками (в дальнейшем ЭКМ). Хорошие манометры выпускает Томский завод ОАО "Манотомь". Для наших целей подойдут манометры марки ДМ2005Сг (Диаметр 160 мм) и ДМ2010Сг (Диаметр 100 мм), исполнение IV (указатель уставок синего цвета).
Если давление стоит между двумя уставками, то на контактах уставок аварийный сигнал отсутствует, а при понижении или повышении давления на уставках появляется сигнал аварии. Сигналы min и max можно соединить вместе и получим всего один аварийный сигнал. ЭКМ надо установить на каждый котел, а выходы сигналов аварии с каждого манометра следует объединить с остальными ЭКМ через н.р. контакты промежуточного реле. Катушку реле запитать после сетевого включателя котла. Это связано с тем, что при аварии какого либо котла, он отключится сетевым выключателем и соответственно отключится ЭКМ, в этом случае не будет выдавать сигнал аварии по давлению этого котла. После чего его можно отключить от системы и слить с него воду.
и) неисправности цепей защиты, включая исчезновение напряжения.
Рассмотрим этот пункт. При неисправности цепей защиты лучше всего подходят сигнализирующие приборы со стандартным токовым выходом или со стандартным выходом напряжения. Но это удорожает систему автоматики. По поводу исчезновения напряжения, следует использовать РИП который выдает напряжение постоянного тока 24В, что достаточно для работы технологической сигнализации.
Раздел 11.3.1 В котельных, работающих без постоянного обслуживающего персонала, на диспетчерский пункт должны выноситься сигналы (световые и звуковые):
Рассмотрим этот раздел: Это одни из главных функций, которые мы реализуем на контроллере и расмотрим это позже.
Раздел 11.4.1 Автоматическое регулирование процессов горения следует предусматривать для котлов с камерным сжиганием жидкого и газообразного топлива, а также со слоевыми механизированными топками, позволяющими механизировать их работу.
Автоматическое регулирование котельных, работающих без постоянного обслуживающего персонала, должно предусматривать автоматическую работу основного и вспомогательного оборудования котельной в зависимости от заданных параметров работы и с учетом автоматизации теплопотребляющих установок. Запуск котлов при аварийном их отключении должен производиться после устранения неисправностей вручную.
Рассмотрим этот раздел: Это то что здесь описывается, а вот последняя строка хорошо разделяет работу автоматизированных котельных работающих и созданных в России и автоматизированных котельных работающих и созданных за рубежом. Все импортные горелки при кратковременном пропадании напряжения разжигают себя самостоятельно, что противоречит последней строке раздела 11.4.1 СП 41-104-2000.
Раздел 11.4.2 В циркуляционных трубопроводах горячего водоснабжения и в трубопроводе перед сетевыми насосами следует предусматривать автоматическое поддержание давления.
Рассмотрим этот раздел: Для автоматического поддержания давления в циркуляционных трубопроводах горячего водоснабжения (ГВС) надо на вводе холодного водоснабжения (ХВС) установить регулятор давления. А для контроля min давления надо установить ЭКМ на трубопровод горячего водоснабжения. При пропадании ХВС, соответственно, и ГВС, ЭКМ отключит насос рециркуляции ГВС.
Для автоматического поддержания давления перед сетевым насосом, снова воспользуемся ЭКМ и им будем управлять подпитку всей системы. Тем самым мы автоматически поддерживаем необходимое давлениее перед всеми насосами всей системы.
Раздел 11.4.4 В котельных следует предусматривать автоматическое поддержание заданной температуры воды, поступающей в системы теплоснабжения и горячего водоснабжения, а также заданную температуру обратной воды, поступающей в котлы, если это предусмотрено инструкцией завода (фирмы) изготовителя
Рассмотрим этот раздел: Автоматическое поддержание заданной температуры воды, поступающей в системы теплоснабжения и горячего водоснабжения. Для этих целей существует довольно таки большой диапазон электронных приборов. Напрмер, предприятие "Гидромонтаж" предлагает для систем отопления погодозависимые регуляторы температуры типа RVT-06, а для ГВС регуляторы температуры STABIL 02. Что самое интересное, к данным приборам у них в выборе есть смесители с разными Ду и сервоприводы к ним. Можно использовать приборы отечественного предприятия "Овен".У них очень широкая номенклатура электронных приборов управления и т.д.
Автоматическая регулировка температуры обратной воды, поступающей в котлы, описано в статье "Автоматизированная котельная".
Куликов В.Н.
E-mail: atm@sura.ru.
