11 ПЗ Сист. автомат. регулир. общего возд. при работе котла БКЗ 320 140 560 на различ. вид. топл. (1233012)
Текст из файла
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
Кафедра "Электротехника, электроника и электромеханика "
К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ |
Заведующий кафедрой |
_________О.А. Малышева |
"____"___________2015 г. |
СистЕмА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ОБЩЕГО ВОЗДУХА ПРИ РАБОТЕ КОТЛА БКЗ 320140560 на различных видах топлива |
Пояснительная записка к дипломному проекту |
ДП 140604.65. ПЗ – 658 |
Студент | И.Г. Силинский |
Консультант по экономике | О.В. Мироненко |
Консультант по безопасности жизнедеятельности | А.И. Андреев |
Руководитель | Я.О. Зиссер |
Нормоконтроль | Е.В. Константинова |
Хабаровск – 2015
ЗАДАНИЕ
ОТЗЫВ
ABSTRACT
In this diploma work, an automatic air-delivery control system implemented in the boiler BKZ 320-140-560 using different fuel types is designed.
Block diagrams and schematic of air-delivery control system are developed. For the purpose of debugging of the control process, an algorithm for UnityPro development environment for "Schneider Electric" PLC’s was created. In order to visualize the debugging and tuning the control process during the boiler operation an interface panel was designed. In the fifth chapter, the development costs and other costs connected with embedding of the algorithm to the boiler control system were calculated.
РЕФЕРАТ
Проект содержит ___ с., ___рис., __ таблиц, ___ источника, ___ приложений.
ПАРОВОЙ КОТЕЛ, РЕГУЛИРОВАНИЕ ЭКОНОМИЧНОСТИ РАБОТЫ, ОБОРУДОВАНИЕ, РЕГУЛЯТОР ОБЩЕГО ВОЗДУХА, СТРУКТУРНАЯ СХЕМА, АЛГОРИТМ, РАЗРАБОТКА, ОТЛАДКА, ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ, ЗАТРАТЫ
Объектом исследования является система автоматического регулирования общего воздуха при работе котла БКЗ 320140560 на различных видах топлива.
Цель проекта модернизация алгоритма автоматического регулирования подачи общего воздуха в котел при его работе на различных видах топлива, создание такого алгоритма в среде Schneider electric Unity Pro с последующей его отладкой.
В результате исследования были созданы структурные схемы автоматического управления регулятором общего воздуха. Разработан алгоритм управления подачи воздуха в котел в программе Unity Pro. Для наглядности отладки программы созданы операторские экраны, позволяющие изменять параметры регуляторов и выводить регулируемые параметры в удобной для восприятия форме.
Составлена инструкция по охране труда при работе с котловым агрегатом, а также рассчитаны затраты на создание и внедрение разработанного алгоритма.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………… | 9 |
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КОТЛОВОГО АГРЕГАТА БКЗ 320140560……………………………………………… | 12 |
| 12 |
1.2 Способы автоматического управления процессом горения в котле…………………………………………………………………………… | 23 |
2 Разработка схем, подбор, КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ и Техническое данные оборудования…………………………….. | 39 |
2.1 Котел паровой БКЗ 320–140–560………………………………............ | 39 |
2.2 Датчик содержания O2, CO и NO в дымовых газах………………….. | 40 |
2.3 Циркониевый анализатор кислорода EXA ZR Yokogawa…………… | 43 |
2.4 Датчик давления Метран–150………………………………………….. | 44 |
2.5 Многофункциональный контроллер МФК3000………………............. | 46 |
2.6 Датчик температуры ИРТ– 1730……………………………………….. | 51 |
2.7 Дутьевой вентилятор ВДН18IIу…………………………………….. | 52 |
2.8 Асинхронный двигатель ДАЗО 12–42–8М–У1……………………….. | 54 |
2.9 Частотный преобразователь Siemens SINAMICS G120………............ | 55 |
3 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ВОЗДУХА В КОТЕЛ ПРИ ПИТАНИИ РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ ТОПЛИВА…………………............................................................. | 57 |
3.1 Схема структурная аналогового регулятора………………………….. | 57 |
3.2 Схема структурная корректирующего регулятора кислорода в дымовых газах…………………………………………………………………. | 59 |
3.3 Схема структурная регулятора общего воздуха …………………….. | 60 |
3.4 Система автоматического регулирования подачи воздуха при работе котла БКЗ 320140560 на газе………………………………………. | 61 |
3.5 Система автоматического регулирования подачи воздуха при работе котла БКЗ 320140560 при сжигании смеси бурых углей Сахалинских месторождений ………………………………………………… | 66 |
3.6 Разработка системы отладки алгоритмов, созданных в среде Schneider Electric Unity Pro……………………………………………………. | 68 |
4 ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОБСЛУЖИВАЮЩЕГО ПЕРСОНАЛА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОТЛОВОГО АГРЕГАТА……………………………………………………. | 71 |
4.1 Общие требования безопасности при работе с котлоагрегатами……………………………………………………………….. | 71 |
4.2 Требования охраны труда перед началом работы...………………….. | 74 |
4.3 Требования охраны труда во время работы…………………………... | 79 |
4.4 Требования охраны труда в аварийных ситуациях…………………... | 81 |
4.5 Требования охраны труда по окончании работ………………………. | 84 |
5 Расчет затрат на разработку и внедрение системы автоматического регулирования общего воздуха в среде unity pro…………………………………………………………… | 85 |
5.1 Расчет затрат на разработку программного продукта………………... | 86 |
5.2 Расчет затрат на внедрение программного продукта………………… | 89 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………... | 91 |
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ..……………………………. | 93 |
ПРИЛОЖЕНИЕ А……………………………………………………………... | 96 |
ПРИЛОЖЕНИЕ Б……………………………………………………………… | 97 |
ВВЕДЕНИЕ
Развитие энергетики в значительной степени определяет научнотехнический прогресс, процесс организации и развития производства, а также повышение его технического уровня и улучшение условий труда.
В промышленности используется более 50% всех видов энергоресурсов, в том числе до 65% вырабатываемой электроэнергии. Соответственно большой роли энергетики в промышленном производстве современные промышленные предприятия имеют сложные и многообразные энергетические системы, состоящие из комплексов установок и устройств, предназначенные для сжигания топлива и производства, транспорта, распределения и потребления электроэнергии, теплоты, сжатого воздуха, газа, кислорода.
В настоящее время на тепловых турбинных электростанциях вырабатывается более 80% электроэнергии, в качестве основных теплоносителей в промышленности и в быту используется пар и подогретая паром или продуктами сгорания горячая вода, получаемые в котельных установках (котлах) [1].
На ТЭС осуществляется непрерывное и вместе с тем поэтапное преобразование теплоты, скрытой в топливе, в электричество: паровой котел вырабатывает перегретый водяной пар, в турбине его потенциальная энергия переходит в кинетическую, которая в электрическом генераторе преобразуется в энергию переменного тока.
Процессы преобразования и распределения тепловой и электрической энергии на современных ТЭС почти полностью механизированы и в значительной степени автоматизированы [2].
Современный котел оснащен системами автоматизации, обеспечивающими надежность и безопасность его работы, рациональное использование топлива, поддержание требуемой производительности и параметров пара, повышение производительности труда персонала и улучшение условий его работы и защиту окружающей среды от вредных выбросов, таких как твердые частицы золы и несгоревшего топлива, оксиды серы, азота и ванадия, а также оксидов углерода.
Автоматизация механизированного производства позволяет освободить человека частично или полностью от непосредственного участия в процессах выработки, преобразования и передачи энергии.
Процессы выработки и распределения тепловой энергии на электростанциях происходят в результате взаимодействия потоков вещества и энергии в специальных устройствах, называемыми теплообменниками.
Отдельные теплообменники и их соединения, например паровые котлы, представляют собой тепловые объекты управления, объединяемые общностью динамических свойств и характеристик.
Движение потоков вещества и энергии в тепловых объектах может быть, как установившемся (стационарным) так и нестационарным. В первом случае величины, характеризующие теплофизическое свойства потоков на входе и на выходе тепловых объектов (давление, температура и др.) остаются постоянными, во второмизменяются во времени.
Технологические процессы получения тепловой энергии в теплогенерирующих установках характеризуются рядом взаимосвязанных параметров. Изменение одного из них, например температуры уходящих продуктов сгорания, приводит к изменению других, таких как количество вырабатываемой котлом тепловой энергии, расход топлива и воздуха, идущего на горение и т.п.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.