Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 12
1 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 14
1.1 Зарубежные технологии энергосбережения 14
1.2 Сравнение методов регулирования режимов работы дымососов и
вентиляторов 15
1.3 Устройство частотного преобразователя 17
1.4 Методы управления 19
2 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕКТЕ АВТОМАТИЗАЦИИ И
ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ПРОЦЕССЕ 22
2.1 Устройство котельной установки 22
2.2 Структура и технология производственного процесса 26
3 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО
РЕГУЛИРОВАНИЯ 32
4 РАСЧЁТ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА И ВЫБОР
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ДЫМОСОСА КОТЛА ДЕ 25-14ГМ 35
4.1 Обоснование выбора вентиляторных агрегатов 35
4.2 Расчетная мощность электродвигателя 37
4.3 Расчет параметров схемы замещения АД 39
4.4 Расчет параметров механической части электропривода
дымососа 46
4.5 Проверка двигателя по нагреву 48
5 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ 52
5.1 Выбор микроконтроллера 52
5.2 Выбор частотного преобразователя 54
5.3 Выбор тормозного резистора 55
5.4 Выбор газоанализатора, регулятора соотношения и корректора 59
5.5 Выбор датчиков и регуляторов 62
6 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ 64
6.1 Методы расчёта потребляемой мощности газодувной машины при различных видах регулирования расхода воздуха и разрежения в
топке 64
6.2 Расчёт и сравнение потребляемой мощности при различных видах
регулирования расхода воздуха - режим «природный газ» 65
6.3 Расчёт и сравнение потребляемой мощности при различных видах
регулирования расхода воздуха - режим «доменный газ с подсветкой» 66
6.4 Расчёт и сравнение потребляемой дымососом мощности при
различных видах регулирования разрежения в топке котла - режим «природный газ» 68
6.5 Расчёт и сравнение потребляемой дымососом мощности при
различных видах регулирования разрежения в топке котла - режим «доменный газ» 69
6.6 Расчёт затрат 70
6.7 Расчет затрат на подготовку производства в проектном варианте.... 71
6.8 Экономический эффект 73
7 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 75
7.1 Краткое описание рассматриваемого объекта 75
7.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов 75
7.3 Выбор нормативных значений факторов рабочей среды и
трудового процесса 76
7.4 Охрана труда 77
7.5 Производственная санитария 85
7.6 Противопожарная и взрывобезопасность 91
7.7 Экологическая безопасность 92
7.8 Гражданская оборона 93
7.9 Медицинское обеспечение 94
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 95
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 96
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А 98
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 99
ПРИЛОЖЕНИЕ В 100
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 101
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 102
ПРИЛОЖЕНИЕ Е 103
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж 104
ПРИЛОЖЕНИЕ И 105
ПРИЛОЖЕНИЕ К 106
Внедрение систем автоматизированного управления паровыми котлами, реализованных на основе программируемых контроллеров, позволяет автоматизировать процесс производства тепловой энергии и значительно упростить контроль и управление этим процессом. Автоматизация регулирования параметров дает значительные преимущества:
- увеличивает точность регулирования параметров;
- повышает безопасность труда и надежность работы оборудования;
- увеличивает экономичность работы;
- обеспечивает выполнение необходимых алгоритмов при возникновении аварийного режима, минимизируя возможный ущерб.
Важно также учитывать специфику производства. В котельном отделении теплоэлектроцентрали АО «СЧПЗ» основное количество тепловой энергии производится за счёт сжигания доменного газа - побочного продукта доменного производства. Колеблющаяся калорийность вызывает сложности с тонкой настройкой коэффициента избытка воздуха, что влечёт пусть и незначительную, но недовыработку пара. Современное разнообразие различной контрольноизмерительной аппаратуры позволяет, при правильном подходе, создать систему автоматического регулирования, нацеленную на выполнение любых, даже самых специфических задач. Кроме того, из анализа отечественного и мирового опыта, обязательным условием построения современных систем автоматического управления паровыми котлами является применение частотно-регулируемого привода тягодутьевого механизма. Это обеспечивает максимальную экономию электроэнергии, высокую точность регулирования тяги/дутья и гарантирует высокую надежность.
Выбранный для модернизации паровой котёл ДЕ 25 - 14 ГМ произведён в 1983 году, из устройств автоматического управления оснащён только регуляторами разрежения и уровня воды в барабане. Усовершенствования системы управления не производилось. В свете важной проблемы энергосбережения, нужно учи-
тывать, что мощности привода тягодутьевого механизма часто завышены, соответственно возможна их работа с низким коэффициентом мощности и полезного действия. В связи с этим дополнительный интерес представляет также то, как модернизация повлияет на энергоэффективность тягодутьевой установки, особенно учитывая, что котёл оснащён двумя дутьевыми вентиляторами, при штатном режиме постоянно находящимися в работе.
При правильном решении поставленных перед созданием системы автоматизации задач, появятся новые возможности развития и совершенствования работы участка, цеха и всего предприятия.
Целью выпускной квалификационной работы является снижение эксплуатационных затрат в котельном отделении теплоэлектроцентрали АО «СЧПЗ». В рамках поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- анализ технологического процесса;
- разработка системы управления;
- выбор оборудования;
- разработка модели котла, расчет режимов, настройка системы;
- оценка технико-экономических показателей.
Объектом выпускной квалификационной работы является паровой котел ДЕ 25 - 14ГМ.
Предметом выпускной квалификационной работы является разработка системы автоматического управления котла ДЕ 25 - 14 ГМ.
В данной выпускной квалификационной работе были рассмотрены вопросы автоматизации котельной установки.
Выбранная система автоматизации котельной установки. позволяет в удаленном режиме получать данные и управлять работой котельной. С ее помощью становится возможным управление технологическим процессом в режиме реального времени, ведение журнала тревог и регистрация действий пользователей системы.
Следовательно, автоматизация повышает качество и скорость обслуживания котельной, позволяет своевременно реагировать на аварийные ситуации, сокращать износ оборудования и повышать производительность труда сотрудников.
Управлять автоматизированной котельной можно из центрального диспетчерского пункта. Это дает возможность сократить количество обслуживающего персонала.
