Электронно-гидравлическая система автоматического регулирования котельных установок на газовом и мазутном топливе

Наиболее часто котельная автоматика выполняется по блочно-агрегатному принципу, когда отдельные блоки и узлы могут применяться в регуляторах различных параметров (температуры, давления, уровня). Все эти приборы, блоки и узлы выпускаются в соответствии с ГСП (государственная система приборов и средств автоматизации).

В качестве примера рассмотрим электронно-гидравлическую систему котельной автоматики «Кристалл», которая находится в эксплуатации и выпускается отечественными предприятиями для барабанных котлов малой и средней мощности.

Электронно-гидравлическая система автоматического регулирования представляет собой комплекс приборов и устройств, с помощью которых могут быть осуществлены регуляторы различной структуры (с постоянной скоростью исполнительного механизма, с жёсткой обратной связью, с упругой обратной связью). Система надёжна в эксплуатации, не содержит скользящих токоведущих контактов.

Система предназначается для автоматизации теплотехнических процессов в промышленных, отопительных и энергетических котельных средней и малой мощности. Структурная схема регулирующей системы «Кристалл» представлена на рис. 3.5. В измерительную часть регулятора могут быть введены сигналы от нескольких (до трёх) первичных приборов ПП и устройства обратной связи ОС. Степень влияния каждого из них может плавно меняться в широких пределах с помощью ручек настройки. Задание регулятору устанавливается задатчиком ЗД. Электрический сигнал, пропорциональный алгебраической сумме сигналов от первичных приборов, усиливается усилителем-преобразова-телем УП, выполненном в микросхемном исполнении, оконечный каскад которого является фазочувствительным. Сигнал с выхода УП подаётся на обмотки электрогидравлического реле ЭГР, управляющего гидравлическим исполнительным механизмом типа ГИМ. Обратная связь охватывает все элементы регулятора, включая исполнительный механизм.

 

 

Рис. 3.5. Структурная схема регулятора блочно-модульного исполнения:

ПП1, ПП2 – первичные преобразователи (датчики); ЗД – задающее устройство; УП – усилитель-преобразователь; ОС – обратная связь; ЭГР – электронно-гидравлическое реле; ГИМ – гидравлический исполнительный механизм; РО – регулирующий орган

 

В качестве первичных приборов в комплекте с электронно-гидравлическим регулятором могут быть применены:

- дифференциальные тягомеры типа ДТ-2;

- дифференциальные манометры типа ДМ;

- манометры электрические дистанционные типа МЭД;

- терморезисторы ТСМ или ТСП.

В системе автоматического регулирования использованы полупроводниковые усилители типа Р251.2М Московского завода тепловой автоматики, гидравлические исполнительные механизмы ГИМ (без обратной связи), ГИМ-Д (с жёсткой обратной связью), ГИМ-ДГИ (с гибкой обратной связью).

Система автоматического регулирования осуществляет контроль, сигнализацию и регулирование основных теплотехнических параметров котельной установки:

- уровень воды в барабане котла (регулятор уровня, позиции приборов и устройств 4-1, 2, 3, 9);

- регулирование подачи топлива (регулятор топлива, позиции приборов и устройств 3-1, 2, 3, 4);

- соотношение газ – воздух (регулятор воздуха, позиции приборов и устройств 2-1, 2, 3, 4, 5, 6);

- регулирование разрежения в топке котла (регулятор разрежения, позиции приборов и устройств 1-1, 2, 3, 7).

Технологическая схема автоматизации котла представлена на рис. 3.6.

При безаварийной эксплуатации системы предусмотрена автоматика безопасности котла-агрегата, для этого при аварийной ситуации вырабатывается (формируется) импульс на отключение предохранительно-запорного клапана (ПКН), прекращается подача топлива в топку котла.

Отключение предохранительно-запорного клапана (ПКН) произойдёт, если:

- исчезнет питающее напряжение в сети;

- уровень воды в барабане котла снизится до аварийной отметки или будет выше допустимого;

- давление пара в барабане котла упадёт до минимальной отметки или будет превышать допустимое значение;

- разрежение в топке котла снизится до минимума;

- упадёт до минимального значения давление газа в газопроводе к котлу;

- погаснет пламя в топке котла;

- снизится давление воздуха перед горелками.

Схема защиты предусматривает также сигнализацию при срабатывании автоматики безопасности и о нарушениях технологического режима с передачей светового и звукового сигналов на дежурный пункт.

 

Рис. 3.6. Технологическая схема системы автоматического регулирования «Кристалл»