Доклад (Автоматическое регулирование теплового режима парового котла)

Доклад

Здравствуйте, уважаемая Комиссия!

Позвольте представить на ваше рассмотрение дипломный проект на тему «Автоматическое регулирование температурного режима парового котла». В котельной установке используется котел марки ДЕ-10-14-ГМ. Производительность составляет 10 т/ч перегретого пара давлением 1,4 МПа. Расположение элементов котла представлено на плакате №1.

Котел состоит из барабанов и соединяющих их труб. В один барабан поступает приточная вода, а в другом происходит нагрев и образование перегретого пара.

Для поддержания процесса горения в топку поступает газ и воздух.

Газ поступает уже подогретый до 80 градусов - для оптимизации процесса горения. В топке газ распространяется через 2 газовые горелки. Температура в топке около 1500 градусов.

Воздух засасывается вентилятором и подогревается до температуры 250 градусов за счет тепла уходящих дымовых газов в регенераторе.

Деминерализованная вода поступает в деаэратор, в котором происходит удаление кислорода и углекислого газа для предотвращения коррозии металлических конструкций, а так же предварительный подогрев воды. (Плакат № 2)

Надежность работы котельного агрегата во многом определяется качеством регулирования уровня воды в барабанах котла. При повышении давления, снижение уровня ниже допустимых пределов, может привести к нарушению циркуляции в экранных трубах, в результате чего произойдет повышение температуры стенок обогреваемых труб, и повреждение их.

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 поддержания заданного уровня воды предъявляются очень высокие требования.

Регулирование питания котельных агрегатов и регулирование давления в барабане котла главным образом сводится к поддержанию материального баланса между отводом пара и подачей воды. Параметром, характеризующим баланс, является уровень воды в барабане котла.

Регулирование соотношения газ-воздух необходимо как по экономическим, так и по экологическим требованиям. Соотношение газ-воздух примерно составляет 1:10. При недостатке воздуха в топочной камере происходит неполное сгорание топлива. Не сгоревший газ будет выбрасываться в атмосферу, что экономически и экологически не допустимо. При избытке воздуха в топочной камере будет происходить охлаждение топки, хотя газ будет сгорать полностью, но в этом случае остатки воздуха будут образовывать двуокись азота, что экологически недопустимо, так как это соединение вредно для человека и окружающей среды.

Сигнализация параметров и защиты, действующие на останов котла, необходимы, так как оператор не в силах уследить за всеми параметрами функционирующего котла. Вследствие этого может возникнуть аварийная ситуация.

В схеме автоматики предусмотрены узлы теплового контроля, аварийной защиты и сигнализации. Они состоят из сигнализирующих и показывающих приборов, расположенных на щите управления. (Плакат №3)

На плакате № 4 представлена принципиальная схема щита КИПиА. Основным элементом схемы является микроконтроллер фирмы Siemens, который осуществляет управление по заданной программе всеми узлами автоматики котла. На входы микроконтроллера приходят сигналы от датчиков, а выходы подключены к исполнительным устройствам. Питание микроконтроллера и других элементов КИПиА производится от стабилизированного источника питания. (Имеются также разъемы для установки модулей расширения).

На плакате №5 приведены структурная схема САР и графики переходных процессов при работе САР. Замкнутая САР состоит из объекта регулирования и ПИ-регулятора в обратной связи. Так как объект регулирования характеризуется передаточной функцией объекта второго порядка с запаздыванием, то был выбран ПИ-регулятор, поскольку П-регулятор не обеспечил бы выполнение задачи регулирования с требуемой точностью. Годограф Михайлова подтверждает устойчивость системы автоматического регулирования во всем диапазоне изменения давления пара.

В дипломном проекте приведен экономический расчет эффективности внедрения САУ, который составил 278,4 млн. руб. в год, а также расчет времени окупаемости, который составил 2,5 месяца. (Плакат №6)

В проекте также имеется раздел безопасности жизнедеятельности, в котором разработаны мероприятия по охране труда обслуживающего персонала и экологической безопасности.

Цель дипломной работы достигнута. Спасибо за внимание.