Система контроля и управления газовым оборудованием парового котла ТГМ 151/Б
Система контроля и управления газовым оборудованием парового котла ТГМ 151/Б ТЭЦ ЗАО «Уралметпром», г. Екатеринбург (в дальнейшем система) была разработана и внедрена в ходе работ по техническому перевооружению газопроводов и газового оборудования парового котла ТГМ 151/Б в соответствии с требованиями Правил безопасности систем газораспределения и газопотребления ПБ 12-529-03.
Котел ТГМ 151/Б – паровой, паропроизводительностью 220 т/ч при номинальном расходе газа на котел 18000 нм3 /час.
Котел - барабанный, с естественной циркуляцией, выполнен по П - образной схеме. Топочная камера - призматическая с уравновешенной тягой.
На фронтовой стене топочной камеры в два яруса установлены 8 газомазутных горелок, по 4 штуки в ярусе.
Давление газа после ГРУ – 6 кгс/см2;
Давление газа на газопроводе отводе к котлу – 1 кгс/см2;
Проектом внутреннего газоснабжения предусмотрена установка блоков газооборудования БГ-11 АМАКС перед каждой горелкой (фото 1).
Система выполнена на базе микропроцессорных устройств, относится к классу систем автоматизированного управления горелками (САУГ) в соответствии с документом СО 34.35.677-2003. «Технические требования на систему автоматизированного управления горелками газомазутного котла, способствующую повышению взрывобезопасности при розжиге горелок» и взаимодействует с существующей АСУ ТП котла, выполненной на традиционных средствах.
Функции, выполняемые системой:
- технологические измерения;
- технологические защиты и блокировки;
- предупредительная и аварийная сигнализация;
- дистанционное управление;
- представление информации и регистрация;
- программно-логическое управление.
Система выполнена на базе микроконтроллеров DirectLOGIC DL-06. Структурная схема представлена на черт. 1.
Связь с объектом управления осуществляется при помощи современных средств измерения – датчиков избыточного давления АИР-20ДИ (Элемер) с унифицированным выходом 4…20 мА, датчиков-реле давления газа и воздуха с дискретным выходом (Kromschroder), сигнализаторов токсичных и горючих газов СТГ-1 (Аналитприбор), а управление технологическими процессами производится газовыми клапанами, входящими в состав блоков газооборудования БГ-11 АМАКС, исполнительными механизмами типа МЭО на заслонках газа и шиберах воздуха. Управление МЭО осуществляется с помощью бесконтактных реверсивных пускателей БУЭР (Волмаг).
Информационные сигналы от датчиков поступают на управляющие микроконтроллеры (у каждой горелки свой контроллер), которые в соответствии с программой, параметрами настройки и заданиями выдают управляющие воздействия на газовые клапаны и исполнительные механизмы, и выполняют также функции технических защит и блокировок горелок и котла.
Технологические защиты и блокировки выполнены в соответствии с требованиями нормативных документов.
Управляющие микроконтроллеры находятся в непосредственной близости от горелок (на площадках обслуживания горелок) и установлены в шкафах управления №1 (для горелок №№ 1…4) и №2 (для горелок №№ 5…8). По кольцевой сети через концентраторы Ethernet (Korenix) контроллеры связаны с операторскими панелями Weintek, установленными в шкафах управления №1, № 2 и на пульте управления в ЦТЩ.
Каждая горелка оборудована всережимным ЗЗУ ЗСУ-ПИ-1/5 производства ООО Энерготеплоавтоматика, с селективным контролем факела горелки и факела запальника.
Структура сигнализации:
- аварийная;
- предупредительная.
- функциональная.
Аварийная сигнализация – сигнализация срабатывания технологических защит горелок, сигнализация исправности устройств питания и контроллеров, контроля загазованности СН4, СО.
Предупредительная сигнализация – сигнализация отклонения контролируемых параметров за допустимые пределы.
Функциональная сигнализация – сигнализация пуска и останова программ.
Основными средствами отображения информации являются цветные сенсорные операторские панели Weintek MT8070i (7”), установленные в шкафах управления №1 и №2 на площадках горелок и MT8150X (15”) на пульте управления в ЦТЩ, которые выполняют функции АРМ, в т. ч. функции регистрации. Глубина архивов не менее 1 месяца.
На операторских панелях представлены мнемосхемы работы оборудования системы (фото 2).
С помощью промышленных манипуляторов – трекболов, а также сенсорных операторских панелей (АРМ) в ЦТЩ и на местных шкафах управления №1, №2 на площадках горелок осуществляется управление работой системы, в т. ч. дистанционное управление исполнительными устройствами системы (вспомогательный, наладочный режим).
На случай отказа ПТК на пульте в ЦТЩ предусмотрены лампы контроля пламени горелок и ключи прямого отключения горелок, минуя ПТК.
Программно-логическое управление осуществляется по соответствующим алгоритмам и включает в себя:
- автоматическую проверку герметичности газовых блоков горелок;
- розжиг горелок;
- останов горелок.
В процессе работ над системой осуществлялась разработка алгоритмов, программирование контроллеров и операторских панелей системы.
Предусмотрена установка блоков бесперебойного питания в шкафах ИБП1 и ИБП2 (рядом со шкафами управления №1 и №2) для питания газовых клапанов АМАКС и контроллеров в шкафах управления №1 и №2, а также блока бесперебойного питания в пульте управления в ЦТЩ.
Шкафы управления №1, №2 Rittall двухстороннего обслуживания.
Общий вид лицевой панели шкафа управления приведен на фото 3.
Общий вид внутреннего отсека шкафа управления приведен на фото 4.
Приведенные технические решения могут быть использованы при разработке САУГ при проведении технического перевооружения систем внутреннего газоснабжения различных котлов.
Ткачук Михаил Юрьевич