Автоматическая защита технологического оборудования. Характеристика системы автоматической защиты. Описание существующих САЗ

5. АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

5.1.Характеристика системы автоматической защиты

5.1.1. Описание существующих САЗ

Технологические защиты теплосилового оборудования вовремя воздействуют на работающий агрегат, а в случае нарушения его режима работы предотвращают возникновение или развитие аварии.

Отказ системы защиты в большинстве случаев приводит к повреждению оборудования и длительному ремонту. Особенности работ технологических защит теплосилового оборудования заключается в том, что, пока работающий агрегат находится в нормальном режиме эксплуатации, устройства защиты должны срабатывать. Следовательно, надежностные характеристики работы устройств защиты так же как безопасная восстанавливаемость и готовность должны быть значительно выше, чем у защищаемого оборудования.

Защита котлоагрегата при возникновении аварийных режимов является одной из основных задач автоматизации котельных установок. Аварийные режимы возникают чаще всего в результате неправильных действий обслуживающего персонала, преимущественно при пуске котлоагрегата.

Системы автоматической защиты обеспечивают заданную последовательность операций при растопке котла и автоматическое прекращение подачи топлива при возникновении аварийных ситуаций.

Нарушения нормального режима работы котла сопровождаются отклонениями регулируемых параметров, что и используется для включения защит в работу.

Наиболее частыми причинами взрывоопасной ситуации могут быть: недостаточное вентилирование топки и газоходов, неправильная продувка перед пуском котла в работу.

При понижении уровня в барабане котла нарушается циркуляция воды, что может вызвать пережег экранных труб.

Аварии, вызванные упуском воды, происходят из-за того, что операторы оставляют работающие котлы  без надзора или при неправильном обслуживании. Но упуск воды может происходить и из-за технических неисправностей. Срабатывание защиты должно предотвратить нарушение циркуляции в экранных трубах.

Повышение уровня воды в барабане котла ведет к перепитке котла и забросу воды в магистральный паропровод.

Превышение рабочего давления в котле может привести к разрыву  экранных  труб, труб экономайзера и стенок барабана.

Причинами повышенного давления в котле являются внезапное изменение расхода пара. Также бывают аварии, связанные с превышением давления в котле выше допустимого. Часто причиной аварий является работа котла с неисправными или не отрегулированными предохранительными клапанами и неисправными манометрами.

Для предупреждения аварий на котле предусматривается установка предохранительных клапанов на подаче топлива, питательной воды и на паропроводе. При выходе из строя дымососа или дутьевого вентилятора котел должен быть переведен на пониженную нагрузку.

Система автоматической защиты срабатывает при аварийных значениях следующих параметров:

·  при превышении температуры пара за котлом;

·  при превышении давления пара за котлом;

·  при превышении и при понижении давления мазута к котлу;

·  при превышении или понижении допустимого значения уровня воды в барабане котла;

·  погасании факела;

·  отключении дымососа;

·  отключение дутьевого вентилятора;

·  неисправности цепей защиты.

Таблица № 5.1.1.1

Защитный параметр		Защита
Наименование	Значение	Среда	Регулирующий орган	Действие
1	2	3	4	5
1.  Температура пара: - верхний предел; - нижний предел.	4750С 3900С	мазут к горелкам мазут к котлу питательная вода пар пар из пароперегревателя	вентиль подачи мазута к горелкам №1, 3, 5 отсечной вентиль задвижка на мазуте к котлу задвижка на питательной воде главная паровая задвижка продувочная задвижка на перегревателе	закрыть закрыть закрыть закрыть закрыть открыть
2.  Давление пара за котлом: - верхний предел.	41 кгс/см2	мазут	вентиль подачи мазута к горелкам №1, 3, 5	закрыть
3.  Давление мазута: - I нижний предел; - II нижний предел.	14 кгс/см2 12 кгс/см2	мазут к котлу мазут к котлу	предупредительная сигнализация отсечной вентиль задвижка на мазуте к котлу	сигнал закрыть закрыть
4.  Уровень в барабане котла: - I верхний предел; - I нижний предел; - II верхний предел; - II нижний предел;	+75 мм -75 мм +110 мм -110 мм	котловая вода питательная вода питательная вода мазут пар воздух дымовые газы	клапаны аварийного слива вентиль байпаса питательной воды задвижка на питательной воде отсечной вентиль задвижка на подаче мазута к котлу главная паровая задвижка задвижка на продувке пароперегревателя вентилятор дымосос	Открыть; при достижении уровня +50мм закрыть открыть при достижении уровня -50мм     закрыть закрыть закрыть закрыть закрыть открыть отключить отключить
5. Погасание факела на одной из горелок	горелка№1 -²- №2 -²- №3 -²- №4 -²- №5 -²- №6	-	-	Сигнал на щите ¾²¾ ¾²¾ ¾²¾ ¾²¾ ¾²¾
6. Погасание факела	топка в целом	мазут воздух дымовые газы	отсечной вентиль задвижка вентилятор дымосос	закрыть закрыть отключить отключить

Сигнализация

На щите управления необходима нормально затемненная предупредительная и аварийная светозвуковая  сигнализация.

Предупредительная сигнализация должна оповещать оператора:

-  об отклонениях параметров от нормы и непредвиденном отключении отдельных элементов оборудования;

-  о неисправностях в схеме защиты и аварийной сигнализации;

-  о срабатывании локальных защит.

Должны быть предусмотрены сигналы предупредительной сигнализации:

-  высокий уровень в барабане котла;

-  низкий уровень в барабане котла;

-  понижение давления мазута в магистрали;

-  понижение температуры воды после экономайзера;

-  повышение температуры воды после экономайзера;

-  понижение давления перегретого пара;

-  повышение температуры перегретого пара;

-  понижение температуры перегретого пара;

-  понижение расхода питательной воды;

-  понижение расхода пара;

-  понижение температуры мазута;

-  падение разряжения в топке с левой стороны котла;

-  падение разряжения в топке с правой стороны котла;

-  отключение дымососа;

-  отключение дутьевого вентилятора;

-  понижение давления воздуха за воздухопроводом;

-  погасание факела;

-  аварийное отключение котла;

-  исчезновение напряжения в цепях управления;

-  аварийное повышение температуры дымовых газов;

-  повышение температуры подшипников дымососа;

-  повышение температуры подшипников дутьевого вентилятора.

При срабатывании любого параметра сигнализации загорается соответствующее табло и срабатывает звуковой сигнал, а при срабатывании параметра по высокому уровню в барабане котла, осуществляется блокировка следующих механизмов:

-  открывается электро вентиль аварийного сброса воды из барабана;

-  открывается электро вентиль байпаса узла питания;

-  закрывается электрозадвижки узла питания;

5.1.2. Характеристика КТС автоматических защит

Характеристика средств измерения

Измерительные преобразователи, используемые в автоматических системах