Проект автоматизації модульної котельні

       ПН. 4 19.5 –А - понеділок, часовий інтервал 4 , початок інтервалу о 19 год.50 хв., від’ємна часова поправка, залежить від температури зовнішнього повітря;

       Поправка, залежить від температури зовнішнього  повітря, визначаються по графіку, приклад  якого наведений:

         
 
 
 
 
 
 

       Рис. 2.3. Приклад часового графіка: 

       Графік  автоматичного визначення часової поправки (корекції) в залежності від температури зовнішнього повітря визначається координатою точки перетину з віссю температури повітря і коефіцієнтом зміни поправки при зміні температури повітря на 1⁰С ( тангенсом кута нахилу графіка до осі температури повітря).

       Координата  точки перетину може задаватись в  межах від мінус 29⁰С до 0⁰С, коефіцієнт зміни  - від 0.0 до 0.9.

       В наведеному прикладі координата становить - 20⁰ С, коефіцієнт зміни поправки 0.5.

       При роботі по температурному графіку автоматичної корекції заданого значення температури води на виході з котельні згідно введеного часового графіка і значення температури повітря нижче від температури перетину всі від’ємні часові поправки (в тому числі і постійні, незалежні від температури повітря) автоматично прирівнюються до 0.

       При включеному режимі автоматичної корекції температури води на виході з котельні по температурі зовнішнього повітря (завдання температури води на виході з котельні встановлено оператором і керується по часовому графіку) автоматично визначена часова правка прирівнюється до нуля, від’ємні значення часових поправок при зниженні температури повітря нижче граничного не ігнорується.

         Блок управління КОТ БУС –  1 – 01, з метою регулювання теплової  потужності котельні без втручання оператора, забезпечує автоматичну зупинку котла при надлишку теплової потужності (технологічну зупинку), або автоматичний запуск (технологічний запуск) при зростанні потреби в тепловій енергії.

       Функція автоматичної зупинки і запуску  виконується тільки для газових пальників при умові:

• наявності клапана безпеки;
• наявності автоматичної перевірки, герметичності;
• наявності контролю положення регулюючого органа, при застосуванні виконуючого пристрою, оснащеного електродвигуном;
• наявності датчиків температури на виході і вході котельні;
• наявності відповідної перемички на роз’йомі підключення.

       Включення роботи котла з черговим режимом  відбувається при працюючому режимі в режимі роботи котла.

       Перехід працюючого котла в черговий режим (автоматична технологічна зупинка, або режим нульової потужності) визначається наступними фактами:

• стабільне, на протязі запрограмованого часу перевищення на 2⁰С температури води на виході з котельні верхнього заданого значення регулятора температури (заданого значення плюс значення зони нечутливості) і значенні температури води на вході в котельню вищому, ніж мінімальне допустиме.

       Час затримки автоматичної зупинки котла, або час стабільного перевищення  заданої температури, задається  в підрозділі діалогу наладчика  і може змінюватись в межах від 5 до 240 хв.

       Затримка  визначається наступними факторами:

• t1 – максимальний час переходу котлів в режим мінімальної потужності;
• t2 – час стабілізації температури на виході котельні після переходу котлів на мінімальну потужність;
• черговість між котлами на виконання технологічної зупинки;
• міркуваннями обмеження частоти виконання технологічних зупинок і запусків.

       Час переходу котлів в режим мінімальної  потужності при позиційному алгоритмі  регулювання практично дорівнює 0. При ПІД-законі він залежить від заданих параметрів регулятору, різниці між заданими і фактичними значеннями температури і при несприятливих умовах може досягти десятків хвилин.

       Час стабілізації температури на виході котельні визначається витратою (швидкістю  протікання) води, інерційністю котлів, інерційністю датчиків температури, місцем їх встановлення і знаходиться в межах від 5 до 15 хв.

       Задана  затримка має бути не менше ніж  сума середніх значень часів t1 і t2. При регулюванні температури на виході з котельні і виключеному черговому режимі значення затримки на виконання технологічної зупинки використовується  для включення попереджувальної сигналізації про необхідність ручної зупинки в ситуації надлишкової потужності працюючих котлів.

       В черговому режимі БУС аналізує критерії для виконання автоматичного запуску і контролює стан пальника, котла, системи управління, які мають відповідати передпусковому стану t1-t2, часової діаграми роботи при управлінні пальником газовим і котлом водогрійним, крім тиску води. На дисплей разом з іншими обов’язково виводиться повідомлення „ЧЕРГОВ”.

       Порушення належного стану пальника, котла, системи управління під час перевірки  герметичності викликає виключення роботи в черговому режимі і аварійну зупинку.

       Порушення належного стану пальника, котла, системи управління під час 15-хвилинної затримки, або знаходження в черговому режимі викликає виключення роботи в черговому режимі, вмикання аварійної світлової і звукової сигналізацій з повідомленням на дисплеї „ЧЕРГ АВАР”. Виключення звукової сигналізації виконується натисканням кнопки „СТОП”. Після другого натискання кнопки „СТОП” виконується автоматична перевірка БУС і перехід в передпусковий стан.

       Натискання  кнопки „СТОП” в черговому режимі виключає його і переводить БУС в  передпусковий стан.

       Натискання  кнопки „СТОП” під час виконання  програми запуску або роботи котла  зупиняє роботу і переводить БУС  в черговий режим.

       Зупинка і переведення в черговий режим  кнопкою „СТОП” останнього працюючого з черговим режимом котла в  котельні

       категорично заборонено. Невиконання даної умови приведе до не визначення критеріїв послідуючого запуску. Котел, що зупиняється, останнім і запускається першим, обов’язково повинен зупинитись сам.

       Натискання  кнопки „ПУСК” в черговому режимі приводить до виконання програми запуску пальника і не впливає на включення включення-виключення роботи з черговим режимом.

       Автоматичний  технологічний запуск може виконуватись тільки з чергового режиму (режим  нульової потужності) при розглянутих  нижче умовах.

       1) При значенні температури води на вході в котельню нижчому, ніж мінімально допустиме, встановлене в підрозділі діалогу наладчика.

       Запуск  при пониженні температури води на вході в котельню

       відбувається  без затримки, відразу після зниження температури води нижче заданого значення. Дана функція фактично являється захисною і забезпечує запуск котла у випадку аварійної зупинки інших котлів, надмірно великої затримки запуску котла з чергового режиму, надмірного пониження температури води на вході в котельню. Мінімально допустиме значення температури води на вході в котельню можна змінювати в межах від 5 до 99⁰С.

       Пониження температури води на вході в котельню нижче мінімально допустимого значення блокує автоматичні технологічні зупинки.

       2) При стабільному, на протязі  запрограмованого часу, пониженні на 2⁰С температури води на виході з котельні відносно нижнього заданого значення регулятору (заданого значення мінус значення зони нечутливості регулятора) і роботі в котельні інших котлів.

       Час затримки автоматичного запуску  котла встановлюється в підрозділі діалогу наладчика і може змінюватись в межах від 5 до 240 хв.

       Затримки  виконання автоматичного технологічного запуску обумовлюється тими ж  факторами, що й при зупинці, плюс час  

       виконання програми запуску котла.

       Наприклад, при заданих параметрах:

• регулятору температури – 40⁰С;
• в зоні нечутливості регулятора - +\-1⁰С;
• часу затримки автоматичного запуску котла – 10 хв., автоматичний запуск почнеться через 10 хв. після зниження температури до 37⁰С (40⁰С-1⁰С-2⁰С).

       При регулюванні температури на виході з котельні і включеному черговому режиму значення затримки запуску використовуються для визначення ситуації недостатньої потужності котлів і включення попереджувальної сигналізації про необхідність ручного запуску.

       3) При відновленні потреби в  тепловій енергії.

       Даний критерій застосовується тільки для  запуску котла, що зупинився в  котельні останній. Запуск відбувається після того, як виникають умови  для використання всієї теплової енергії, що виробляється котлом на мінімальній  потужності. Дані умови можуть виконувати за рахунок падіння температури на вході в котельню, підвищення завдання регулятору температури, або того і іншого разом.

       Наприклад, при заданих параметрах:

• завдання регулятора температури – 50⁰С;
• зона нечутливості регулятора - +/-1⁰С;
• температура води на виході з котельні на момент запуску – 57⁰С;
• температура води на вході в котельню на момент запуску – 40⁰С.

       При незмінному завданні регулятору температури  автоматичний запуск починається після  зниження температури води на вході  в котельню до 32⁰С (30-   t-1=22⁰С, де t=57-50=7 – надлишкова температура на момент зупинки).

       При зміні завдання регулятору температури  до 55⁰С автоматичний запуск починається після зниження температури води на вході в котельню до 37⁰С.

       Параметри чергового режиму при роботі котлів.

       Затримки  автоматичної технологічної зупинки  котлів мають бути задані з урахуванням  вимог виконання автоматичної технологічної  зупинки і бути не менше ніж  сума середніх значень часів t1 і t2. Для забезпечення черговості технологічної зупинки котлів для котла, що зупиняється першим затримка задається (t1+t2); для другого 2 * (t1+t2); для третього 3 * (t1+t2).

       Затримки  виконання автоматичного технологічного запуску обумовлюються тими ж  факторами, що і при зупинці, під  час виконання програми запуску котла. Котел, що запускається другим має мати не меншу затримку, останній – найбільшу.

       Для виключення одночасного автоматичного  запуску мінімально допустиме значення температури води на вході в котельню для різних котлів повинно відрізнятись як мінімум на 2⁰С. Котел, що запускається першим, повинен мати найбільше значення, останнім-найменше.

       Діапазон  зміни потужності пальників, як правило, знаходиться в межах 40-100 %. Найкращі експлуатаційні показники досягаються  при 100 % навантаженні, тому в котельні при заданій потужності повинна працювати мінімальна кількість котлів при максимальному навантаженні.

       При однакових значеннях заданої  температури технологічна зупинка  одного з котлів буде виконана після  того, як всі котли перейдуть на мінімальну потужність. В даному разі для котельні з двома працюючими котлами однакової потужності при пониженні загальної потужності виникає невелика зона не оптимального режиму експлуатації проміжку від 40-50 % сумарної потужності котлів – дану потужність може забезпечити один котел. Після технологічної зупинки одного з котлів другий має запас по потужності 10 % від сумарної що зменшує частоту технологічних запусків і зупинок.

       Для котельні з трьома котлами, що працюють з черговим режимом, встановлення однакового завдання всім регуляторам з точки зору оптимальності їх експлуатації не доцільно.

       Для наближення до оптимального режиму експлуатації трьох котлів доцільно на двох котлах встановити однакове завдання регуляторам, а на третьому, що запускається першим, на 1⁰С менше (змістити по осі Y температурний графік).