Общие требования к системам автоматики безопасности, регулирования, контроля и управления оборудованием котельных

← предыдущая статьяКотельная в частном домеКотельная в частном доме — это комплекс оборудования, который обеспечивает подачу в домовладение горячего водоснабжения и тепла. Чаще всего ее монтаж заказывают при невозможности провести централизованное теплоснабжение. Котельная, которая не зависит...следующая статья →Водно-химический режим котловВодно-химический режим (ВХР) котлов представляет собой совокупность химических характеристик воды и пара, требующих соблюдения заданных параметров, которые поддерживаются и соблюдаются путём определённых химических и теплотехнических мероприятий. Пра...

1. 1. Общие положения
2. 2. Защита оборудования
3. 3. Сигнализация
4. 4. Автоматическое регулирование
5. 5. Контроль

Общие положения

Современные котельные требуют установки автоматических систем, которые контролируют, регулируют и управляют процессами, а также сообщают об аварийных ситуациях. Проект автоматизации опирается на СП 89.13330.2016 «Котельные установки», отдельные требования места эксплуатации, рекомендации изготовителя и строительные нормы.

Управляется вся автоматика с щитов, которые могут быть центральными, групповыми или местными. Их нельзя размещать под душевыми и туалетами, трубопроводами, по которыми текут агрессивные вещества, а также под вентиляционными камерами, подающими горячий воздух.

Защита оборудования

Защитные устройства для паровых котлов на жидком/газообразном топливе прекращают подачу топлива, когда:

1. понижается или повышается давление газа перед горелками;
2. понижается или повышается давление жидкого топлива перед горелками, кроме ротационных горелок;
3. уменьшается разрежение в топке;
4. понижается давление воздуха перед горелками с принудительной его подачей;
5. гаснут факелы тех горелок, которые не должны быть погашены при работе котла;
6. повышается давление в автоматизированных котельных, которые работают без присутствия специалистов;
7. понижается или повышается уровень воды в барабане;
8. исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Защитные устройства для водогрейных котлов на жидком/газообразном топливе прекращают подачу топлива, когда:

1. понижается или повышается давление газа перед горелками;
2. понижается или повышается давление жидкого топлива перед горелками, кроме ротационных горелок;
3. уменьшается разрежение в топке;
4. понижается давление воздуха перед горелками с принудительной его подачей;
5. гаснут факелы тех горелок, которые не должны быть погашены при работе котла;
6. понижается или повышается давление воды на выходе из устройства;
7. исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Для котлов с максимальной температурой воды 115°С понижение давления воды и уменьшение её уровня не являются поводом для превращения подачи топлива к горелкам.

Защитные устройства для паровых котлов на твёрдом топливе прекращают подачу топлива, когда:

1. понижается давление за дутьевыми вентиляторами;
2. уменьшается разрежение в топке;
3. гаснет факел;
4. понижается или повышается уровень воды в барабане;
5. исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Защитные устройства для паровых котлов с механизированными слоевыми топками на твёрдом топливе прекращают подачу топлива, когда:

1. понижается давление под решёткой;
2. уменьшается разрежение в топке;
3. понижается или повышается уровень воды в барабане;
4. исчезает напряжение или появляются другие неисправности цепей защиты, если речь идёт о котельной II категории.

Защитные устройства для водогрейных котлов с механизированными слоевыми и с камерными топками на твёрдом топливе прекращают подачу топлива, когда:

1. повышается температура воды на выходе из котла;
2. повышается или понижается давление воды на выходе из котла;
3. уменьшается разрежение в топке;
4. снижается расход воды;
5. понижается давление воздуха за дутьевыми вентиляторами или под решёткой.

Для котлов с максимальной температурой воды 115°С понижение давления воды и уменьшение её уровня не являются поводом для превращения подачи топлива к горелкам.

Необходимость в дополнительном оборудовании выясняется индивидуально, в зависимости от параметра котла. Например, многие производители конкретно указывают на защитные требования, которые необходимо выполнить для безопасной эксплуатации оборудования.

Подогреватели высокого давления (ПВД) должны автоматически отключаться, если уровень конденсата в корпусе подогревателя поднимается выше разрешённой отметки.

Системы пылеприготовления должны располагать следующими защитными функциями:

1. при повышении температуры сушильного агента — подача воды в шахту;
2. при повышении температуры пылегазовой или пылевоздушной смеси за мельницей — прекращение подачи сушильного агента;
3. при прекращении подачи топлива из-за аварии — включение вибраторов;
4. при понижении давления в коробе — открытие клапанов присадки воздуха.

Насосы серной кислоты в водоподготовительных установках автоматически отключаются понижении рН воды.

То, на сколько сильно параметры должны нарушиться для срабатывания защиты, определяют производители защитного оборудования. Всё есть в инструкциях.

Сигнализация

Сигнализация — это звуковые и световые сигналы, которые выводятся на диспетчерский пульт. Причины срабатывания сигнализации в котельных установках без постоянно присутствующего обслуживающего персонала следующие:

• какое-либо оборудование неисправно;
• сработал быстродействуюий запорный клапан топливоснабжения;
• уровень загазованности котельной, работающий на газе, достиг 10% от минимума воспламеняемости природного газа.

В котельных с присутствующим обслуживающим персоналом сигнализация срабатывает в таких случаях:

• сработала защита, котёл отключился;
• снизились давление или температура в трубопроводе с жидким топливом;
• снизилось или повысилось давление газа;
• снизилось или повысилось давление воды в обратном трубопроводе;
• снизилось давление воды в питательных магистралях;
• повысился или понизился уровень воды в любых баках, в том числе деаэраторах, конденсатных, питательных и т. д.;
• повысилась температура жидких присадок в резервуарах;
• повысился или понизился уровень жидкого топлива в резервуарах;
• сломались какие-либо установки, подающие в котлы жидкое топливо;
• повысилась температура подшипников электродвигателей;
• наблюдается разрежение в деаэраторе;
• снизилась величина рН в обрабатываемой воде.

Автоматическое регулирование

Автоматическое управление процессами горения может быть только в котлах со слоевыми механизированными и с камерными топками, которые работают на жидком, твёрдом и газообразном топливе.

Но есть ряд случаев, когда автоматическая подача и управление сжиганием топлива не предусмотрено или может не использоваться. Например, паровые котлы с давлением пара до 1,7 кгс/см² можно подпитывать вручную.

Пылеприготовительные установки должны иметь автоматизированные регуляторы, которые:

• загружают топливо в мельницы;
• разрежают перед мельницей сушильный агент;
• управляют температурой пылевоздушной смеси за мельницей.

В моделях с прямым вдуванием пыли в топку должен быть установлен регулятор расхода первичного воздуха, а также регулятор температуры смеси за мельницы — кроме антрацитового топлива.

В трубопроводах должны иметься автоматические поддерживатели давления.

В деаэратторах должны быть регуляторы уровней давления пара и воды. Несколько деаэраторов должны быть объединены единой автоматической системой. В вакуумных моделях также должно стоять устройство, которое будет поддерживать температуру воды на заданном уровне.

Подача воды из деаэраторов в аккумуляторные баки обычно не регулируется, но промежуточные баки должны быть оснащены регулятором уровня воды. Так же и редукционные установки должны иметь автоматические регуляторы давления или давления и температуры, если речь идёт о редукционно-охладительных установках. Охладительным достаточно приборов, которые будут контролировать температуру пара. Подогреватели необходимо оснащать регуляторами уровня конденсата.

Также в каждой котельной должна стоять автоматика, которая будет отслеживать и поддерживать предустановленную температуру поступающей и обратной воды.

В водоподготовительных установках автоматически регулируются следующие параметры:

• уровень воды в баках — как осветлённой, так и декарбонизированной;
• температура подогрева исходной воды;
• расход реагентов, при этом автоматического их пополнения может не быть.

Расход реагентов автоматизируется при установке фильтров, которые в диаметре превышают 2 000 мм.

Контроль

Показывающая аппаратура помогает контролировать параметры, отслеживать которые нужно для грамотной эксплуатации котельной. Сигнализирующая показывающая аппаратура нужна для того, чтобы фиксировать гипотетически аварийные ситуации и сообщать о них оператору. И наконец, регистрирующая и суммирующая аппаратура используется для составления хозрасчётов и анализа.

Какие измерительные приборы нужны для паровых котлов с давлением более 1,7 кгс/см² и производительностью менее 4 т/ч:

1. для измерения давления и температуры питательной воды в общей магистрали;
2. для оценки давления и уровня воды в барабане;
3. воздуха под решёткой и перед горелкой;
4. давления топлива перед горелкой — газообразного и жидкого;
5. разрежения в топке.

Какие измерительные приборы нужны для паровых котлов с давлением более 1,7 кгс/см² и производительностью от 4 до 30 т/ч:

1. для измерения температуры воды за экономайзером;
2. для оценки температуры пара от пароперегревателя до паровой задвижки;
3. температуры уходящих газов;
4. давления пара в барабане;
5. температуры воздуха до и после воздухоподогревателя;
6. давления пара до паровой задвижки;
7. давления пара у мазутных форсунок;
8. давления питательной воды на входе в экономайзер;
9. давления топлива перед горелками — жидкого и газообразного;
10. разрежения в топке и перед дымососом;
11. расхода пара, для чего используется прибор-самописец;
12. содержания кислорода в уходящих газах, для чего используется газовый анализатор;
13. уровня воды в барабане котла;
14. давления воздуха после дутьевого вентилятора.

Какие измерительные приборы нужны для паровых котлов с давлением более 1,7 кгс/см² и производительностью свыше 30 т/ч:

1. для измерения температуры за пароперегревателем до главной паровой задвижки;
2. для оценки температуры питательной воды за экономайзером, а также её давления на входе;
3. температуры воздуха до и после воздухоподогревателя;
4. температуры уходящих газов;
5. давления пара в барабане и перегретого пара перед главной паровой задвижкой;
6. температуры пылевоздушной смеси перед горелками, если пыль переносится горячим воздухом;
7. давления пара у форсунок;
8. давления топлива перед горелками — жидкого и газообразного;
9. разрежения в топке и перед дымососом;
10. давления воздуха после регулирующего органа и дутьевого вентилятора, а также перед пневмозабрасывателем и горелками;
11. расхода пара, расхода топлива и питательной воды;
12. содержания кислорода в уходящих газах — измеряется газоанализатором;
13. уровня воды в барабане.

Какие измерительные приборы нужны для паровых котлов с давлением 1,7 кгс/см² и водогрейных котлов с температурой воды 115°С:

1. для измерения температуры воды в общем трубопроводе и на выходе из каждого котла отдельно;
2. для оценки давления воздуха после вентилятора и после регулирующего прибора;
3. разрежения за котлом и в топке;
4. давления газа непосредственно перед горелками;
5. давления пара в барабане котла.

Какие измерительные приборы нужны для водогрейных котлов с температурой воды свыше 115°С:

1. для измерения температуры/давления воды после запорной арматуры на входе и воды на выходе до запорной арматуры;
2. температуры воздуха до и после воздухоподогревателя;
3. давления воздуха после дутьевого вентилятора и всех регулирующих приборов;
4. давления топлива перед горелками и после регулирующего прибора — жидкого и газообразного;
5. разрежения в топке и перед дымососом;
6. расходы воды и топлива;
7. количества кислорода в уходящих газах — подсчёт ведётся с помощью газоанализаторов.

Системы пылеприготовления должны иметь следующие измерительные приборы:

1. для оценки температуры воздуха перед подсушивающим аппаратом и мельницей, а также после них;
2. для измерения температуры пыли в бункере, кроме котлов, работающих на антраците;
3. сопротивления среднеходных и барабанных шаровых мельниц.

Также котельную установку в обязательном порядке нужно оснастить приборами, которые будут измерять температуру воды обратной и прямой, а также в питательной в магистралях перед котлами, температуру конденсата и жидкого топлива, давления воды и топлива.

Деаэрационные установки должны иметь следующие измерительные приборы:

1. для оценки уровня и температуры деаэрированной воды в баках;
2. для измерения температуры воды в деаэраторе;
3. давления пара в деаэраторах — причём как повышенного, так и атмосферного давления;
4. разрежения в деаэраторах, работающих по вакуумной технологии.

Насосные установки должны иметь следующие измерительные приборы:

1. для оценки давления жидкого топлива, присадок и воды в патрубках напорных и всасывающих;
2. для измерения давления пара после питательных насосов, если в системе используется отработанный пар;
3. давления пара перед питательными насосами.

Установки для подогрева воды должны иметь следующие измерительные приборы:

1. для измерения температуры конденсата, греющей воды и нагреваемой среды;
2. оценки давления пара к подогревателям и давление нагреваемой среды.

Водоподготовительные установки — кроме тех, которые были перечислены в списках выше, — должны иметь следующие измерительные приборы:

1. для измерения давления воды — устанавливаются до и после каждого фильтра;
2. для измерения расходы воды, которая поступает к ионитным фильтрам, на взрыхление фильтров, водоподготовку, к осветлительным фильтрам, а также к эжекторам приготовления регенерационного раствора;
3. уровня воды в баках, уже декарбонизированной и осветлённой.

Установки приёма и ввода жидких присадок — за исключением перечисленных выше агрегатов — должны иметь следующие измерительные приборы:

1. для измерения температуры топлива в баках, а также давления топлива до и после фильтров;
2. для оценки уровня топлива в приёмной ёмкости и резервуарах.

Установки приёма и ввода жидких присадок — за исключением перечисленных выше агрегатов — должны иметь прибор, который измеряет температуру присадок в резервуарах.

Редукционные, редукционно-охладительные и охладительные установки должны иметь следующие измерительные приборы:

1. для измерения температуры перегретого и охлаждённого пара;
2. давления пара в паропроводе;
3. давления редуцированного пара.

Система пневмозолошлакоудаления должны иметь следующие измерительные приборы:

1. для измерения давления пара, подведённого к вакуумной эжекционной установке;
2. разрежения в воздухопроводе между вакуумной установкой и осадительной камерой, а также на выходе из вакуумной установки.

Вас также может заинтересовать

Котельная в частном доме

Котельная в частном доме — это комплекс оборудования, который обеспечивает подачу в домовладение горячего водоснабжения и тепла. Чаще всего ее монтаж заказывают при невозможности провести централизованное теплоснабжение. Котельная, которая не зависит от посторонних организаций и ресурсов, называется автономной.

Эксплуатация котельной

От четкой и слаженной работы всех ее систем и агрегатов такой сложной системы отопления как котельная зависит, насколько безопасной будет ее эксплуатация.

Промышленная система дымоудаления

Промышленная система дымоудаления — это установки, которые предназначены для отвода из промышленных объектов продуктов сгорания. В связи с большими мощностями и объемами работы, к промышленным системам предъявляют особые требования.

Испытания котельных

В совокупности проведение всех четырёх видов называется эксплуатационными испытаниями котельных — их проведение позволяет гарантировать полную работоспособность установленного оборудования, его безопасность, соответствие целям и техническим характеристикам отапливаемых объектов.

Демонтаж котельной

Необходимость в демонтаже котельной может возникнуть не только из-за аварийного состояния или ликвидации предприятия, которое обслуживала котельная, но и в целях модернизации имеющегося оборудования, или во время проведения работ по перепрофилированию.