Система контроля и диагностики энергетического тракта содорегенерационного котла

Министерство общего и профессионального образования РФ

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет: Автоматизации и информационных технологий

Кафедра: Автоматизации производственных процессов

Учебная дисциплина: Машинное проектирование систем управления

СИСТЕМА КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ТРАКТА СОДОРЕГЕНЕРАЦИОННОГО КОТЛА

Пояснительная записка

(АПП. 000000. 091 ПЗ)

Руководитель:

_________ Горенский Б.М.

     (подпись)

____________________

         (оценка, дата)

Разработал:

студент группы 25-1

_________ Купцов А.А.

    (подпись)

Министерство общего и профессионального образования РФ

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Факультет: Автоматизации и информационных технологий

Кафедра: Автоматизации производственных процессов

Учебная дисциплина: Машинное проектирование систем управления

Задание

на расчетную работу

Тема: «СИСТЕМА КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ТРАКТА СОДОРЕГЕНЕРАЦИОННОГО КОТЛА»

     Руководитель:_______________

(подпись)

Задание принял к исполнению

__________________________

(подпись)

Задание на расчетную работу

1 Ознакомиться с энергетическим трактом содорегенерационного котла (СРК) ОАО «Усть-Илимский ЛПК» и системой учета тепловой энергии.

2 Представить описание технологического процесса.

3  Составить систему контроля и диагностики процесса подачи питательной воды и получения перегретого пара.

1 Описание технологического процесса

Энергетический тракт СРК представляет собой процесс получения пара средних параметров, который используется для двух целей: 1. Для сажеобдувочных аппаратов; 2. Для машинного зала.

СРК питается обессоленной (концентрация соли не более 0,1 мг/м³) деаэрированной водой, нагретой до 140°С и подаваемой из машинного зала. Пройдя регулирующий клапан, питательная вода подается (под давлением 3,6 МПа и расходом 25 м³/ч) в барабан котла. Перегретый пар после второй ступени перегревателя через главную паровую задвижку (ГПЗ) (температура 180^оС, давление 1,8МПа) направляется по трубопроводам в машинный зал (расход 25т/ч) и на сажеобдувочные аппараты (12т/ч).

Рисунок 1 – Структурная схема объекта управления

2 Алгоритм контроля

Алгоритм контроля используется для сбора и первичной обработки информации. Будем использовать циклический алгоритм. Он производит поочередное подключение всех датчиков к ЭВМ. Блок-схема алгоритма контроля не зависит от способа опроса датчиков и может быть представлена следующим образом:

Рисунок 2 – Блок-схема алгоритма контроля.

Блоки:

1 Ввод исходных данных:

1.1 Рабочие диапазон: Q_{max раб} = 0,1 мг/м³;    F_{min раб} = 25 м³/ч,                   F_{max раб} = 12 т/ч,      F_{max раб} = 25 т/ч,  Т_{min раб} = 140^оC,  T_{max раб} = 180^оC, P_{min раб} = 3,6 Мпа,   P_{max раб} =1,8 Мпа.

1.2 Предаварийные диапазоны:      Q _min = 0,08 мг/м³,  Q _max = 1,2 мг/м³,   F1_min = 23 м³/ч,      F1 _max = 27 м³/ч;   F2_min = 10 т/ч,         F2_max = 14 т/ч,      F3_min = 21 т/ч,       F3_max = 30 т/ч;   T1_min = 130^оC,        T1_max = 155^оC,       T2_min = 170 ⁰C,     T2_max = 190 ⁰C,   P1 _min = 3 Мпа,       P1_max = 3,8 Мпа,      P2 _min = 1,6 Мпа,   P2_max = 2 Мпа.

1.3 Аварийный режим – значения выходящие за перечисленные выше пределы.

1.4 Количество опрашиваемых датчиков n = 8.

2 Сбор данных с датчиков – Q, F, F1, F2, T1, Т2, P1, Р2.

3 Находятся ли параметры в пределах нормы:

Q_{min раб} < Q < Q_{max раб},

F1_{min раб} < F1 < F1_{max раб},

F2_{min раб} < F2 < F2_{max раб},

F3_{min раб} < F3 < F3_{max раб},

T1_{min раб} < T1 < T1_{max раб},

T2_{min раб} < T2 < T2_{max раб},

P1_{min раб} < P1 < P1_{max раб},

P2_{min раб} < P2 < P2_{max раб},

4 Запись информации в ОЗУ.

5 Сравнение данных с аварийными пределами

Q _min ≤ Q,  Q_max ≥ Q;

F1_min ≤ F1, F1_max ≥ F1;

F2_min ≤ F2, F2_max ≥ F2;

F3_min ≤ F3, F3_max ≥ F3;

T1_min ≤ T1, T1_max ≥ T1;

T2_min ≤ T2, T2_max ≥ T2;

P1_min ≤ P1, P1_max ≥ P1;

P2_min ≤ P2, P2_max ≥ P2.

6 Выводится информация о завышении аварийных пределов (например, температура превысила аварийный предел).

7 Количество опрошенных датчиков (равно n ли нулю), если нет, то n-1.

8 Выдача показаний приборов на экран дисплея.

9 Начало выполнения следующего алгоритма – алгоритма диагностики.

3 Алгоритм диагностики

Алгоритм диагностики призван уменьшить число аварий за счет исключения неправильных действий персонала, своевременного обнаружения износа оборудования и неполадок.

Рисунок 3 – Блок-схема алгоритма диагностики.

Блоки:

1 Сбор данных с датчиков: Q, F, F1, F2, T1, Т2, P1, Р2.

2 Ввод рабочего диапазона:

Q_{max раб} = 0,1 мг/м³;    F_{min раб} = 25 м³/ч,     F_{max раб} = 12 т/ч,      F_{max раб} = 25 т/ч,  Т_{min раб} = 140^оC,          T_{max раб} = 180^оC,       P_{min раб} = 3,6 Мпа,   P_{max раб} =1,8 Мпа.

3 Ввод предаварийного диапазона:

Q _min = 0,08 мг/м³,  Q _max = 1,2 мг/м³,   F1_min = 23 м³/ч,      F1 _max = 27 м³/ч;      F2_min = 10 т/ч,         F2_max = 14 т/ч,       F3_min = 21 т/ч,        F3_max = 30 т/ч;         T1_min = 130^оC,        T1_max = 155^оC,       T2_min = 170 ⁰C,      T2_max = 190 ⁰C,             P1 _min = 3 Мпа,       P1_max = 3,8 Мпа,      P2 _min = 1,6 Мпа,   P2_max = 2 Мпа.

4 Аварийный режим – значения выходящие за перечисленные выше пределы.

5 Завышен ли рабочий диапазон:

Q_{min раб} < Q < Q_{max раб},

F1_{min раб} < F1 < F1_{max раб},

F2_{min раб} < F2 < F2_{max раб},

F3_{min раб} < F3 < F3_{max раб},

T1_{min раб} < T1 < T1_{max раб},

T2_{min раб} < T2 < T2_{max раб},

P1_{min раб} < P1 < P1_{max раб}.

P2_{min раб} < P2 < P2_{max раб},

6 Выдача оператору информацию о состоянии объекта.

7 Завышен ли предаварийный диапазон:

Q_min < Q ≤ Q_max,

F1_min< F1 ≤F1_max,

F2_{min раб} ≤ F2 < F2_{max раб},

F3_{min раб} ≤ F3 < F3_{max раб},

T1_{min раб} < T1 ≤ T1_{max раб},

T2_{min раб} ≤ T2 < T2_{max раб},

P1_{min раб} < P1 ≤ P1_{max раб}.

P2_{min раб} ≤ P2 < P2_{max раб},

8 Выдача оператору информацию о предаварийном состоянии объекта (например, понизился уровень расхода, сейчас он находится в предаварийном режиме, возможна течь в первой трубе необходим осмотр).

9 Завышены ли аварийные пределы:

Q _min ≤ Q,  Q_max ≥ Q;

F1_min ≤ F1, F1_max ≥ F1;

F2_min ≤ F2, F2_max ≥ F2;

F3_min ≤ F3, F3_max ≥ F3;

T1_min ≤ T1, T1_max ≥ T1;

T2_min ≤ T2, T2_max ≥ T2;

P1_min ≤ P1, P1_max ≥ P1;

P2_min ≤ P2, P2_max ≥ P2.

10 Выдача оператору сообщения “Ошибка в программе”.

11 Определение на какой трубе, датчике, участке данные достигли аварийного диапазона.

12 Выводится информация о завышении аварийных пределов (например, температура достигла аварийного предела на втором датчике первой трубы второго участка).

4 Снятие показаний

Руководствуясь пунктом “4.3. Элементы управления”, ответственный персонал заполняет журнал учета, снимая показания с дисплея.

С дисплея снимаются следующие показания:

       Oт – концентрация соли питательной воды (мг/м³);

        Mт1 – расход питательной  воды (м³/ч);

        Mт2 – расход пара на сажеобдувочные аппараты (т/ч);

        Mт3 – расход пара в машинный зал аппараты (т/ч);

        Tт1 – температура питательной воды (^оС);

        Tт2 – температура пара на выходе из котла (^оС);

        Pт1 – давление питательной воды (МПа);

        Pт2 – давление пара на выходе из котла (МПа).

5 Техническая эксплуатация трубопровода

При заполнении системы горячего водоснабжения, во избежания поломки датчиков, не допускается гидроударов и больших расходов теплоносителя.

При производстве электросварочных работ на системе отопления обязательно отключить датчик расхода от сети и от компьютера, а при работах вблизи приборов учета необходимо демонтировать прибор.

Для удобства ремонта преобразователей расхода и снятия их на периодическую поверку, измерительные участки трубопроводов отсекаются запорной арматурой.

Заключение

В данной расчетной работе были произведены ознакомление с:

-  энергетическим трактом СРК ОАО «Усть-Илимского ЛПК»;

-  описанием технологического процесса.

Также была представлена работа алгоритмов контроля и диагностики.