Описание схемы автоматического контроля технологических параметров

метки: Автоматический, Технологический, Параметр, Контроль, Процесс, Сгорание, Протекать, Жесткость

По уровню автоматизации теплоэнергетика занимает одно из ведущих мест среди других отраслей промышленности. Теплоэнергетические установки характеризуются непрерывностью протекающих в них процессов. При этом выработка тепловой и электрической энергии в любой момент времени должна соответствовать потреблению (нагрузке).

Почти все операции на теплоэнергетических установках механизированы, а переходные процессы в них развиваются сравнительно быстро. Этим объясняется высокое развитие автоматизации в тепловой энергетике.

1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

1.1 Физико-химические основы процесса

Горение топлива является сплошным физико-химическим процессом. Химическая сторона горения представляет собой процесс окисления его горючих элементов кислородом. проходящий при определенной температуре и сопровождающийся выделением тепла. Интенсивность горения, а так же экономичность и устойчивость процесса горения топлива зависят от способа подвода и распределения воздуха между частицами топлива. Условно принято процесс сжигания топлива делить на три стадии: зажигание, горение и дожигание. Эти стадии в основном протекают последовательно во времени, частично накладываются одна на другую./2/

Расчет процесса горения обычно сводится к определению количества воздуха в м³ , необходимого для сгорания единицы массы или объема топлива количества и состава теплового баланса и определению температуры горения.

Значение теплоотдачи заключается в теплопередаче тепловой энергии, выделяющейся при сжигании топлива, воде, из которой необходимо получить пар, или пару, если необходимо повысить его температуру выше температуры насыщения. Процесс теплообмена в котле идет через водогазонепроницаемые теплопроводные стенки, называющиеся поверхностью нагрева. Поверхности нагрева выполняются в виде труб. Внутри труб происходит непрерывная циркуляция воды, а снаружи они омываются горячими топочными газами или воспринимают тепловую энергию лучеиспусканием. Таким образом, в котлоагрегате имеют место все виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция и лучеиспускание. Соответственно поверхность нагрева подразделяется на конвективные и радиационные. Количество тепла, передаваемое через единицу площади нагрева в единицу времени носит название теплового напряжения поверхности нагрева. Величина напряжения ограничена, во-первых, свойствами материала поверхности нагрева, во-вторых, максимально возможной интенсивностью теплопередачи от горячего теплоносителя к поверхности, от поверхности нагрева к холодному теплоносителю.

Понятие и виды топлива

... Целью данного реферата является разобрать сущность топлива, его разновидности, его применение, а также рассмотреть основные процессы горения жидких, твердых и газообразных топлив. Общие сведения о топливе В ... из грунтовых вод соли. Зола препятствует полному сгоранию топлива, образуя на поверхности кусков горящего топлива воздухонепроницаемый слой. Если зола плавится, то спекшиеся ее ...

Интенсивность коэффициента теплопередачи тем выше, чем выше разности температур теплоносителей, скорость их перемещения относительно поверхности нагрева и чем выше чистота поверхности.

Водоподготовка, Натрий- катионирование

Процесс натрий-катионирования широко используется в промышленности для умягчения воды, т. е. удаления из нее катионов Са²⁺ и Mg²⁺ . Он заключается в том, что умягчаемая вода фильтруется с определенной скоростью через слой катионита с обменным катионом натрия.

В этом слое протекают обменные реакции

2RNa +Са ²⁺ →R₂ Ca + 2Na⁺ (*)

2RNa+Mg ²⁺ → R₂ Mg + 2Na⁺

в результате которых катион натрия переходит в воду, а Са²⁺ и Mg²⁺ остаются в катионите. После замещения всех обменных катионов натрия кальцием и магнием процесс умягчения прекращается.

Рисунок 1 — Графическая интерпретация процесса катионирования воды.

Реакции (*) протекают во времени. Поэтому, начавшись при контакте обрабатываемой воды с катионитом, они заканчиваются в плоскости в, г (рисунок 1, /) на некоторой глубине h_рз . Ниже плоскости в, г находится свежий (неистощенный) катионит. В процессе работы фильтра работающая зона а-б-в-г смещается вниз, и спустя некоторое время в слое катионита образуются три зоны: А — истощенного, Б— работающего, В — свежего катионита (рисунок 1,//).

Верхняя горизонталь в-г (рисунок 1, IV) соответствует жесткости исходной воды, а нижний а-б — умягченной. Точка а характеризует начало работы катионитного фильтра. В момент, когда плоскость работающей зоны в-г достигнет нижней границы слои катионита (рисунок 1,///), отмечается повышение жесткости умягченной воды («проскок» жесткости) и фильтр отключается на регенерацию, чему на графике соответствует точка б. При дальнейшей работе фильтра жесткость фильтрата будет возрастать, пока в точке д не достигнет значения Ж_ив . Площадь а-б-г-в соответствует полной рабочей динамической обменной емкости (ДОЕ) всего слоя катионита.

1.2 Описание технологического процесса, производства

Технологический процесс в водогрейном котле /3/ – это процесс сгорания топлива и выработки тепла для нагрева воды. Природный газ, основную горючую часть которого составляет метан СН₄ (94%), по топливопроводу котла поступает в горелку и по мере выхода из нее сгорает в виде факела в топочной камере. Воздух для поддержания процесса горения подается с помощью вентилятора. Так как теплота сгорания газа высока и составляет 8500 ккал/м³ , то удельная потребность в подаваемом воздухе велика: на 1 м³ газа требуется 9,6 м³ воздуха, а с учетом коэффициента избытка воздуха a = 1,05 — 10 м³ . В результате непрерывного горения топлива в топочной камере образуются нагретые до высокой температуры газообразные продукты сгорания. Они омывают снаружи топочные экраны, которые состоят из труб с циркулирующей внутри них водой и пароводяной смеси. Затем продукты сгорания, охлажденные в топочной камере до температуры 980^° С, непрерывно двигаясь по газоходам котла, омывают вначале пучок кипятильных труб, затем экономайзер, охлаждаются до температуры 115^° С и дымососом удаляются через дымовую трубу в атмосферу. Питательная вода предварительно проходит через фильтры химической очистки, а затем поступает в деаэратор, где происходит удаление кислорода О₂ из воды за счет ее подогрева паром до температуры 104^о С, что соответствует избыточному давлению в деаэраторе 0,02 ÷ 0,025 МПа. Выделившийся из воды воздух уходит через трубу в верхней части деаэраторной колонки в атмосферу, а очищенная и подогретая вода выливается в бак-аккумулятор, расположенный под колонкой деаэратора, откуда расходуется для питания котла. В верхний барабан котла питательная вода подается после дополнительного подогрева в экономайзере до температуры 91-100^° С.

Проект газовой котельной

... газовой котельной 3.1 Общие положения 3.2 Достоинства современных установок на газе 3.3 Автоматизация котельной 3.4 Технико-экономическое обоснование использования газовой котельной ... Меры по обеспечению устойчивости работы котельной в условиях чрезвычайных ситуаций. ... котловой воды 5.8 Описание установки безопасности 5.9 Состав комплектации водогрейного котла ... сырья; в связи с тем, что газ поступает ...

В общем виде процесс работы котельной выглядит так:

1. При температурах наружного воздуха от плюс 8 ^° С до минус 5 ^° С в работе находится один котел с постоянным расходом воды и температурой на входе плюс 60 ^° С, на выходе плюс 85 ^° С, температурный график обеспечивается автоматически регулятором сетевого перепуска и регулированием мощности котлов, температура воды перед котлами поддерживается линией рециркуляции.

2. При дальнейшем понижении температуры наружного воздуха (от минус 12 ^° С и ниже) повышение температуры теплоносителя обеспечивается увеличением мощности котлов вплоть до максимальной. Это производится в соответствии с заданной режимной картой и настройками автоматики регулирования котлов.

1.3 Основное оборудование производства, В котельной установлено:

1. Четыре котла ДКВР 10/13 с чугунными экономайзерами, три из которых переведены в водогрейный режим, четвертый котел законсервирован. Общая мощность котельной 20.14 Гкал/час. Максимальная присоединенная нагрузка потребителей — 11.13 Гкал/час.
2. Два сетевых насоса Д–320/70 производительностью 320 м³ /час и давлением 7 кгс/см² .
3. Химводоподготовка двухступенчатая производительностью 16 м³ /час.

   Первая ступень подготовки происходит через натрий-катионитовые фильтры, которых в котельной смонтировано два и работают они поочередно. 2-я ступень подготовки воды производится через сульфоугольный фильтр.

4. Вакуумный деаэратор ВДПУ–5А производительностью 3-5 м³ /час с накопительной емкостью 8 м³ .
5. Три подпиточных насоса типа К-20/30, производительностью 20 м³ /час,
6. Линия рециркуляции с двумя насосами НКУ-140 М, производительностью 140 м³ /час.
7. Линия сетевого перепуска.
8. Три дымососа типа Д-10.
9. Три вентилятора дутьевых типа ВД-8.
10. Кирпичная дымовая труба высотой 31 м.
11. Протяженность тепловой сети присоединенной к котельной 11476 погонных метров.
12. Объем тепловой сети 384 м³ .

Сетевые насосы

Котлы ДКВР-10/13, реконструированные для использования в водогрейном режиме, служат для нагрева воды, которая поступает из внешней тепловой сети по обратному коллектору и затем, через вентиль СВ-2 на вход экономайзера, где происходит её предварительный нагрев дымовыми газами. Далее через вентиль СВ-3 вода поступает во фронтовой коллектор котла и далее семью ходами проходит последовательно от верхнего барабана к нижнему и обратно до выходного патрубка в задней части верхнего барабана.

Разработка и исследование системы автоматического управления ...

... САУ Синтезировать регулятор температуры Разработка схемотехнических решений по системе автоматического управления котлом КВГ–6,5 3. Анализ технологической схемы водогрейной котельной с типа котлами КВГ–6,5 Объектом автоматизации является котельная с котлами типа КВГ–6,5. Котельная ... изменяется количество газа. Выходным воздействием является нагретая вода и дымовые газы, которые отсасывает дымосос и ...

Линия рециркуляции., Сетевой перепуск, Вакуумный деаэратор ВДПУ–5А с баком-накопителем и теплообменником.