Разработка подсистемы управления газо-воздушным трактом котла БКЗ-420
ВВЕДЕНИЕ
В современной теплоэнергетике основу составляют крупные теплоэлектростанции. Сырьем для станций является природный газ и мазут, вода и воздух. В паровом котле происходит сжигание топлива и выработка пара, а в турбине происходит преобразование тепловой энергии пара в механическую энергию вращения ротора, в электрогенераторе происходит превращение механической энергии вращения ротора в электрическую энергию.
Трудоемкие процессы производства и распределения тепловой и электрической энергии на современных станциях автоматизированы, а обязанностью человека является управление и наблюдение за машинами и механизмами, осуществляющими технологический процесс, с помощью измерительных приборов.
Теплоэнергетика отличается высокой механизацией технологических процессов, высокими значениями параметров рабочих сред, большими требованиями к точности регулирования и является областью науки и техники, в которой активно разрабатываются и используются новые приложения, методы и теории, а
СОДЕРЖАНИЕ
РЕФЕРАТ. 2
ВВЕДЕНИЕ. 5
1 ОПИСАНИЕ И ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ЭЕНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОТЛА БКЗ-420-140 НГМ.. 6
1.1 Общие сведения. …6
1.2 Топочная камера. 7
1.3 Барабан котла и сепарационные устройства. 8
1.4 Пароперегреватель. 9
1.5 Конвективная шахта. 10
1.6 Узел питания. 11
2 НАЗНАЧЕНИЕ И ЦЕЛИ АСУ ТП КОТЛОАГРЕГАТА БКЗ-420-140НГМ.. 12
2.1 Информационная подсистема АСУ ТП котла БКЗ 420-140НГМ.. 14
2.2 Подсистема авторегулирования. 14
2.3 Вспомогательная подсистема. 16
2.4 Управляющая подсистема. 16
2.5 Подсистема супервизорного упралвения. 16
3 КОНТРОЛЬ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ.. 19
4 СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОПЛИВО-ВОЗДУШНОГО ТРАКТА КОТЛОАГРЕГАТА БКЗ -420-140НГ. 20
4.1 САР тепловой нагрузки. 21
4.2 САР общего воздуха. 22
5 СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ОБЩЕГО ВОЗДУХА 24
5.1 Описание САР регулятора общего воздуха. 24
5.2 Идентификация объекта управления. 26
5.2.1 Идентификация объекта регулирования по каналу регулирующий орган- расход воздуха (внутренний контур) 27
5.2.2 Идентификация объекта регулирования по каналу регулирующий орган общего воздуха- О2(кислород) (внешний контур) 31
5.2.3 Идентификация объекта регулирования по каналу регулирующий орган газа - О2(кислород) (контур по возмущению) 35
6 РАСЧЕТ АСР ОБЩЕГО ВОЗДУХА.. 40
6.1 Требования к регулированию.. 40
6.2 Расчет параметров регулятора общего воздуха. 40
6.3 Моделирование и анализ автоматической системы регулирования. 42
7 ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ РЕГУЛЯТОРА ОБЩЕГОВОЗДУХА.. 49
8 ЗАЩИТЫ И БЛОКИРОВКИ КОТЛОАГРЕГАТА БКЗ-4 20-140НГМ.. 51
8.1 Защиты, действующие на останов котла. 51
8.2 Защиты, действующие на снижение нагрузки котла. 53
8.3 Защиты, производящие локальные операции. 53
9 МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОТЛА.. 55
9.1 Основные требования по организации работы с персоналом. 55
9.2 Перечень систем блокировки, сигнализации и технологических защит. 55
9.3 Основные требования к пожарной безопасности. 58
9.4 Электробезопасность. 59
10 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА.. 61
10.1 Вводная часть. 61
10.2 Экономический расчет. 61
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 67
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 68
Приложение 1 Функциональная схема
Приложение 2 Структурная схема технических средств автоматизации АСУ ТП
Приложение 3 Спецификация
Приложение 4 Электрическая схема подключения
Приложение 5 Идентификация объекта управления
Приложение 6 Расчет АСР тепловой нагрузки при регулировании по типовой схеме
Приложение 7 Расчет АСР тепловой нагрузки при распределенной схеме регулирования
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
И.Д. Фурсов. Конструирование паровых котлов. 1999- М: Энергия.
Сереньков В. Е. Технические средства систем автоматизации теплоэнергетических процессов, учебное пособие.-Самара: СамГТУ,2010г.
Гольцов А. С., Комаровская Н. М., Медведева Л. И., Носенко В. А. Технические средства измерений, учебное пособие.- Старый Оскол: ТНТ, 2016.-264с.
Плешивцева Ю.Э., Казаков А.А., Мандра А.Г. Программные средства для моделирования и анализа линейных систем автоматического управления: Учебное пособие для выполнения лабораторных работ / Самара: Самарский государственный технический университет, 2010.-123 с.
Лившиц М.Ю., Израйлев А.С., Израйлева Н.А. Инженерные методы идентификации, учебное пособие. – Самара: СамГТУ, 2004. – 59 с.
Г.Б. Беляев, В. .Ф. Кузищин, Н.И. Смирнов. Технические средства систем автоматизации в теплоэнергетике, учебное пособие для вузов..: Энергоиздат, 1982. 320 с.
П.А. Долин, справочник по технике безопасности, М., “Энергоиздат”. 1987г.
Г. П. Плетнев “Автоматическое регулирование и защита теплоэнергетических установок, электрических станция”, М., “Энергия”,
1970г.
“Охрана труда в дипломном проектировании”, сост. Пименов Б.К., Куйбышев, КПТИ, 1976г.
Спецификация
Позиция Наименование и техническая характеристика Тип, марка, обозначение документа, опросного листа Код оборудования, изделия материала Завод изготовитель Единица измерения Коли-чествоМасса едини-цыПримечание
1 2 3 4 5 6 7 8 9
11а- Термопара хромель-копелевая Метран-232 421152 ЗАО шт. 4 14а предел измерения -40…+6000С «Метран» 2а-5а Термопара хромель-алюминиевая Метран-231 421230 ЗАО шт. 5 8а предел измерения -40…+10000С «Метран» 15а- Термопара медная Метран-243 421251 ЗАО шт. 4 18а предел измерения -50…+1200С «Метран» 1а,6-7а Термопара медная Метран-203 421520 ЗАО шт. 5 9-10а предел измерения -50…+1500С «Метран» ИзмКол.учЛист №док Подп. Дата РазрабГладков И.С. БКЗ-420-140-НГМ Стадия Лист Листов
Руков. Серенков В.Е. ВКР 1 3
S-485 с помощью витой пары.
Технические средства верхнего уровня АРМ оператора должны размещаться в отдельном помещении. В их состав должны входить ПЭВМ, принтер и сервер.
Рабочая станция соединена с контроллером промышленной сетью. В качестве операторских станций используются обычные офисные компьютеры со специальными адаптерами промышленной сети. На станциях установлено программное обеспечение, которое обеспечивает связь с контроллером и передачу данных.
4 СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОПЛИВО-ВОЗДУШНОГО ТРАКТА КОТЛОАГРЕГАТА БКЗ -420-140НГ
4.1 САР тепловой нагрузки
Режим работы парогенераторов электростанций определяется нагрузкой турбин. В каждый момент времени парогенераторы должны вырабатывать столько пара, сколько его потребляют турбины. Показателем соответствия между выработкой пара парогенераторами и потреблением турбинами служит давление пара в барабане парогенератора или в паропроводе между парогенераторами и турбинами.