Реферат по предмету "Техника"

Course-Work.ru Автоматизация парового котла ДКВР 20 - 13 , Государственныйкомитет РФ по высшему образованию Пермский государственныйтехнический университет Кафедра электрификации иавтоматизации горных...
Узнать цену дипломной по вашей теме


Реферат Автоматизация парового котла ДКВР 20 - 13

Государственныйкомитет РФ по высшему образованию

Пермский государственныйтехнический университет

Кафедра электрификации иавтоматизации

горных предприятийГруппа ЭПУ-01КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Автоматизация парового котлаДКВР 20 — 13

Выполнил:           студент                                                                          Сопов С. А.

Проверил: преподаватель                                                              Сажин Р.А.

                                                      Пермь 2005 г.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2



 

 Разработ.

Сопов С.А.

 Проверил

Сажин Г.С.

.

 

Пояснительная записка

Лит.

Листов

ЭПУ-01 Содержание

1. Краткое описание котельной.

3

2. Автоматизация парового котла.

8

Обоснование необходимости контроля, регулирования и сигнализации       технологических параметров.

8

3. Выбор системы автоматизации

12



Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

3 КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ КОТЕЛЬНОЙ



1

2

3

5

6

7

8

9

10

11

12

13

4

КотельнаяТеплогорского литейно-механического завода предназначена для выработки параотпускаемого для приготовления горячей воды и отопления цехов. Система теплоснабжениязакрытая. Топливом для котельной служит газ теплотой сгорания Qн= 8485 ккал/м3.                                                               Котельная оборудованадвумя котлами ДКВР — 20/13 без пароперегревателей. Производительность котла всоответствии с расчетными данными 28 т/час.    Давление пара 13 кгс/см2. Максимальное количество тепла,выдаваемого котельной в виде горячей воды составляет 100%. Возврат конденсата10% .        Исходная вода для питаниякотлов — речная осветленная или артезианская.      Котельный агрегат ДКВР — 20/13 рис.3комплектуется одноходовым чугун

Рис.1Котел марки ДКВР.

1-экранные трубы; 2- верхний барабан; 3- манометр; 4- предохранительные клапаны;5- трубы питательной воды; 6- сепаратор пара; 7- предохранительная пробка; 8-камера догорания; 9- перегородки; 10- конвективные трубки;     11- обдувочное устройство; 12- нижнийбарабан; 13- продувочный трубопровод.

нымэкономайзером системы ВТН с трубами длиной 3м. Регулятор питания установлен доВЭК, неотключаемый как по газу, так и по воде. Предусмотрена сгонная линия савтоматическим устройством для ограничения повышения температуры воды после ВЭКвыше 1740С.    Движение газовв экономайзере сверху вниз. Газы из экономайзера направляются к дымососу, установленномув стенах котельной. Дутьевой вентилятор монтируется под котлом. Забор воздухавентилятором осуществляется по металлическому воздуховоду.  Нагнетательный воздух к горелочномуустройствам проходит в фундаменте котла. Котел оборудован тремя газомазутнымигорелками ГМГП рис.2.

 Номинальная тепловая мощность горелки ГМГП-120- 1,75 МВт. Она предназначена для совместного сжигания газа и мазута. Распылмазута обеспечивается водяным паром. Горелка снабжена диффузором (6), задающимугол раскрытия факела, и имеет раздельные газовые (4) и мазутные (5) сопла.Воздух подается в межсопловое пространство. Благодаря утопленному положениюсопел на выходе горелки создается эжекционный эффект. Конструкция горелкиобеспечивает легкий розжиг печи при пуске установки    

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4 (подачатолько газа), хорошее смешение распыленного жидкого топлива с воздухом, подсосдымовых газов в корень факела (эжекционный эффект). Подача воздуха вмежсопловое пространство (между потоков газа и жидкого топлива) создает условиядвухстадийного сжигания топлива.

На рис.2показан профиль пламени форсунки ГМГП-120 с двухфронтальным сгоранием топлива.Первичный воздух подается в межсопловое пространство с коэффициентом избыткавоздуха ~1,0 и смешивается с жидким топливом. Испарившееся горючее и кислородвоздуха поступают во внутренний фронт горения, где происходит неполное сгорание.Продукты химического недожогапрактически полностью сгорают во внешнем фронте пламени. Кислород во внешнийфронт последнего поступает диффузией из воздуха, подсасываемого через амбразуруфорсунки в топочное пространство. Суммарный коэффициент избытка воздуха а составляет1,10–1,15. Кроме этого, за счет эжекционного эффекта в корень факела подсасываютсядымовые газы, понижая содержание кислорода в подаваемом в межсопловое пространствовоздухе, что приводит к понижению температуры горения на     50–70°С.

Понижение температуры горения замедляет скорость химических реакций и приводитк заметному удлинению факела пламени. Учитывая, что в технологической печиоколо 80% тепла передается радиацией, то радиационный тепловой поток остаетсяпрактически неизменным и сохраняется тепловой баланс печи.

Котлы ДКВРсостоят из следующих основных частей: двух барабанов (верхний и нижний);экранных труб; экранных коллекторов ( камер ).

 Барабаны котлов на давление 13 кгс/см2имеют одинаковый внутренний диаметр ( 1000 мм ) при толщине стенок  13 мм.

 Для осмотра барабанов и расположенных в нихустройств, а также для очистки труб шарошками на задних днищах имеются лазы; укотла ДКВР-20 с длинным барабаном имеется еще лаз на переднем днище верхнегобарабана.

 Для наблюдения за уровнем воды в верхнембарабане установлены два водоуказательных стекла и сигнализатор уровня. Укотлов с длинным барабаном водоуказательные стекла присоединены кцилиндрической части барабана, а у котлов с коротким барабаном к переднемуднищу. Из переднего днища

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

верхнегобарабана отведены импульсные трубки к регулятору питания. В водяном пространствеверхнего барабана находятся питательная труба, у котлов ДКВР 20-13 с длиннымбарабаном — труба для непрерывной продувки; в паровом объеме — сепарационныеустройства. В нижнем барабане установлены перфорированная труба для периодическойпродувки, устройство для прогрева барабана при растопке и штуцер для спускаводы.

 Боковые экранные коллекторы расположены подвыступающей частью верхнего барабана, возле боковых стен обмуровки. Длясоздания циркуляционного контура в экранах передний конец каждого экранногоколлектора соединен опускной необогреваемой трубой с верхним барабаном, азадний конец — перепускной трубой с нижним барабаном.

  Вода поступает в боковые экраны  одновременно из верхнего барабана по переднимопускным трубам, а из нижнего барабана по перепускным. Такая схема питаниябоковых экранов повышает надежность работы при пониженном уровне воды в верхнембарабане, увеличивает кратность циркуляции.

 Экранные трубы паровых котлов ДКВР изготовляютиз стали 51´2.5 мм.

 В котлах с длинным верхним барабаном экранныетрубы приварены к экранным коллекторам, а в верхний барабан ввальцованы.



Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

6  Шаг боковых экранов у всех котлов ДКВР 80 мм,шаг задних и фронтовых экранов — 80 ¸130 мм.

 Пучки кипятильных труб выполнены из стальныхбесшовных гнутых труб диаметром 51´2.5 мм.

 Концы кипятильных труб паровых котлов типаДКВР прикреплены к нижнему и верхнему барабану с помощью вальцовки.

 Циркуляция в кипятильных трубах происходит засчет бурного испарения воды в передних рядах труб, т.к. они расположены ближе ктопке и омываются более горячими газами, чем задние, вследствие чего в заднихтрубах, расположенных на выходе газов из котла вода идет не вверх, а вниз.

 Топочная камера в целях предупреждениязатягивания пламени в конвективный пучок и уменьшения потери с уносом ( Q4 — от механической непол

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

7 нотысгорания топлива), разделена перегородкой на две части: топку и камерусгорания. Перегородки котла выполнены таким образом, что дымовые газы омываюттрубы поперечным током, что способствует теплоотдаче в конвективном пучке.

Технологические параметры .

                                                                                          Таблица 1

Параметр

ед.изм.

min

норма

max.

Производительность

т/ч

19,5

20,0

20,5

Температура перегретого пара

С

180

195

210

Давление в барабане котла

МПа

1,2

1,30

1,4

Температура питательной воды после экономайзера

С

140

150

175

Содержание О   в отходящих газах

%

1,33

1,40

1,47

Температура отходящих газов

С

180,5

190,0

199,5

Давление газа перед горелками

МПа

0,0475

0,0500

0,0525

Разрежение в топке

мм.вод.ст.

4,75

5,00

5,25

Уровень в барабане относительно его оси

мм

-100

+100

2.АВТОМАТИЗАЦИЯ  РАБОТЫ  ПАРОВОГО КОТЛА

Обоснование необходимости контроля, регулирования исигнализации       технологическихпараметров.

Регулирование питания котельных агрегатов и регулированиедавления в барабане котла главным образом сводится к поддержанию материальногобаланса между отводом пара и подачей воды. Параметром характеризующим баланс,является уровень воды в барабане котла. Надежность работы котельного агрегатаво многом  определяется качествомрегулирования уровня. При повышении давления, снижение уровня ниже допустимыхпределов, может привести л нарушению циркуляции в экранных трубах, в результатечего произойдет повышение температуры стенок обогреваемых труб и их пережег.

Повышение уровня также ведет к аварийным последствиям, так как возможен заброс воды в пароперегреватель,что вызовет выход его из строя. В связи с этим, к точности поддержаниязаданного уровня предъявляются  оченьвысокие требования. Качество регулирования питания также определяетсяравенством подачи питательной воды. Необходимо обеспечить  равномерное питание котла водой, так какчастые и глубокие изменения расхода питательной воды могут вызвать значительныетемпературные напряжения в металле экономайзера .

Барабанам  котла сестественной циркуляцией присуща значительная аккумулирующая способность,которая проявляется  в переходныхрежимах. Если в стационарном режиме положение уровня воды в барабане котла определяетсясостоянием материального баланса, то в переходных режимах на положение уровнявлияет большое количество возмущений. Основными из

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

8 нихявляются.изменение расхода питательной воды, изменение паросъема  котла при изменении нагрузки потребителя, изменение паропроизводительности приизменении при изменении нагрузки  топки,изменение  температуры питательной воды.

Регулирование соотношения газ-воздух необходимо как чистофизически, так и экономически. Известно, что одним из важнейших процессов, происходящихв котельной установке, является процесс горения топлива. Химическая сторонагорения топлива представляет собой реакцию окисления горючих элементов  молекулами кислорода. Для горенияиспользуется кислород, находящийся в атмосфере. Воздух в топку подается в определенномсоотношении с газом посредством дутьевого вентилятора. Соотношение газ-воздухпримерно составляет 1.10. При недостатке  воздуха в топочной камере  происходит неполное сгорание топлива. Несгоревший газ будет выбрасываться в атмосферу, что экономически и экологическине допустимо. При избытке воздуха в топочной камере  будет происходить охлаждение топки, хотя газбудет  сгорать полностью, но в этомслучае остатки воздуха будут образовывать двуокись азота, что экологическинедопустимо, так как это соединение вредно для человека и окружающей среды.

Система автоматического регулирования разряжения в топкекотла сделана для поддержания топки под наддувом, то есть  чтобы поддерживать постоянство разряжения(примерно4мм.вод.ст.). При отсутствии разряжения пламя факела будет прижиматься, чтоприведет к обгоранию  горелок и нижнейчасти топки. Дымовые газы при этом пойдут в помещение цеха, что делаетневозможным работу обслуживающего персонала.

В питательной воде растворены соли, допустимое количествокоторых определяется нормами. В процессе парообразования эти соли остаются вкотловой воде и постепенно накапливаются. Некоторые соли образуют шлам –твердое  вещество, кристаллизующееся  в котловой воде. Более тяжелая часть шламаскапливается в нижних частях барабана  иколлекторов.



Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

9 Повышениеконцентрации солей в котловой воде выше допустимых величин может привести  к уносу их в пароперегреватель. Поэтому соли,скопившиеся в котловой воде, удаляются непрерывной продувкой, которая в данномслучае автоматически не регулируется. Расчетное значение продувкипарогенераторов при установившемся режиме определяется из уравнений балансапримесей к воде в парогенераторе. Таким образом, доля продувки зависит ототношения концентрации примесей  в водепродувочной и питательной. Чем лучше качество питательной воды  и вышедопустимая концентрация примесей в воде, тем доля продувки меньше. Аконцентрация примесей в свою очередь зависит от доли добавочной воды, в которуювходит, в частности, доля теряемой продувочной воды.

Сигнализация параметров и защиты, действующие на остановкотла, физически необходимы, так как оператор или машинист котла не в силах уследитьза всеми параметрами  функционирующегокотла. Вследствие этого может возникнуть аварийная ситуация. Например  при упуске воды из барабана, уровень воды внем понижается, вследствие этого может быть нарушена циркуляция и вызванпережег труб донных экранов. Сработавшая без промедления защита, предотвратитвыход из строя парогенератора. При уменьшении нагрузки парогенератора,интенсивность горения в топке снижается. Горение становится неустойчивым иможет прекратиться. В связи с этим предусматривается защита по погашениюфакела.

Надежность защиты в значительной мере определяетсяколичеством, схемой включения и надежностью используемых в ней приборов. Посвоему действию защиты подразделяются на действующие на останов парогенератора;снижение нагрузки парогенератора; выполняющие локальные операции.



Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

10 Согласновышеперечисленного автоматизация работы парового котла должна осуществляться последующим параметрам:                                                                                                           по поддержанию постоянного давления пара;                                                                         

по поддержанию постоянного уровняводы в котле;

по поддержанию соотношения«газ — воздух»;

по поддержанию разрежения втопочной камере.



Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

11 3. ВЫБОР АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ.

3.1.Дляавтоматизации работы котла выбираем программируемый контроллер семействаМИКРОКОНТ-Р2.

Программируемые контроллеры МИКРОКОНТ-Р2имеют модульную конструкцию, что позволяет произвольно наращивать числовходов-выходов в каждой точке управления и сбора информации.

Высокая вычислительная мощностьпроцессора и развитые сетевые средства позволяют создавать иерархические АСУ ТПлюбой сложности.

3.2.Конструктивноеисполнение микроконтроллера МИКРОКОНТ.

Данныймикроконтроллер имеет модульную конструкцию (рис. 4)                                  

Все элементы (модули) семействавыполнены в закрытых корпусах единого исполнения и ориентированы на установку вшкафах.

Присоединениемодулей ввода/вывода (EXP) к модулю вычислителя (СРU) выполняется с помощьюгибкой шины расширения (плоский кабель) без использования шасси ограничивающеговозможности расширения и снижающего гибкость при компоновке



Рис.4

В состав данного микроконтроллера входятследующие модули:

 Модуль процессора.

CPU-320DS центральный процессор, RAM-96 K, EPROM-32 K, FLASH32 K, SEEPROM512.

Модули ввода-вывода

Bi/o16 DC24  дискретныйввод/вывод,16/16  =24 В,Iвх=10мА,Iвых=0,2 А;

Bi 32 DC24    дискретныйввод, 32 сигнала =24 В, 10 мA;

Bi16 AC220   дискретныйввод, 16 сигналов ~220 В, 10 мА;



Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

12 Bo32 DC24    дискретныйвывод, 32 сигналов =24 В, 0,2 А;

Bo16 ADC     дискретныйвывод, 16 сигналов ~220 В, 2,5 А;

MPX64          коммутатордискретных входов, 64 входа, =24 В, 10 мА;

Ai-TC             16аналоговых входов от термопар;

Ai-NOR/RTD-1    20аналоговых входов i или U;

Ai-NOR/RTD-216 входов i или U, 2 термопреобразователейсопротивления;

Ai-NOR/RTD-312 входов i или U, 4 термопреобразователейсопротивления;

Ai-NOR/RTD-48 входов i или U, 6 термопреобразователейсопротивления;

Ai-NOR/RTD-54 входа i или U, 8 термопреобразователейсопротивления;

Ai-NOR/RTD-610 термопреобразователей сопротивления;

PO-16            пульт(дисплей — 16 букв, 24 клавиши).

Модули ввода — вывода имеют разъемыввода-вывода с зажимами под винт, совмещающие функции разъемов и клеммныхсоединений, которые упрощают объем оборудования в шкафу и обеспечивают быстроеподключение/ отключение внешних цепей.

Пульт оператора

РО-04     — пульт для установки на щит. ЖКИ — индикатор (2 строки по 20 знаков), встроенная клавиатура (18 клавиш),возможность подключения 6-ти внешних клавиш, интерфейс RS232/485, питание = нестабилизированное 8¸15 В;

РО-01         — портативный пульт. ЖКИ — индикатор (2строки по 16 знаков), клавиатура, интерфейс RS232/485, питание: а) = 8¸15 В; б) батарея.

Для подготовки и отладки прикладныхпрограмм автоматизации технолог


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данную дипломную работу Вы можете использовать как базу для самостоятельного написания выпускного проекта.

Доработать Узнать цену работы по вашей теме

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

 
Пишем работу самостоятельно:
! Как писать рефераты Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.