Розробка схеми автоматизації парового котла

Размещено на http://www.allbest.ru/

Анотація

В даній бакалаврській кваліфікаційній роботі наведений загальний огляд парового котла, сфер застосування та принцип його дії. Проаналізовано та розроблено оптимальну схему автоматизації.

Для автоматизації парового котла застосовується мікропроцесорний контролер Schneider Electric M340. Розроблена програма функціонування контролера для автоматизації процесу та розроблена принципова електрична схеми зовнішніх з'єднань мікропроцесорного контролера із обраними засобами автоматизації.

Проведено розрахунок та моделювання системи регулювання тиску пари на виході з барабану котла, змінюючи подачу палива в топку котла.

Передбачено заходи з охорони праці та описані правила техніки безпеки при експлуатації парового котла.

Проведено розрахунок економічної доцільності проектованої системи автоматизації.

Annotation

In this work the Qualifications BA overview of the boiler, scope and principles of action. Analyzed and developed optimal scheme of automation.

To automate the boiler is used microprocessor controller Schneider Electric M340. The program operation controller for process automation and designed circuit diagram of external connections microprocessor controller with selected automation.

Calculation and simulation of control system vapor pressure at the outlet of the boiler drum, changing the fuel supply to the boiler furnace.

There are safety measures and precautions described in the operation of the boiler.

The calculation of the economic feasibility of the designed system automation.

Вступ

Під технологічним процесом розуміють сукупність технологічних операцій, які проводяться над вхідним продуктом в одному або декількох апаратах, метою яких є отримання продуктів, які відповідають заданим показникам якості.

При цьому мета керування технологічним процесом полягає в забезпеченні оптимального значення критерію керування, під яким розуміють технологічний або техніко-економічний показник (продуктивність виробництва, якість продукції тощо), який характеризує якість ТОК в цілому і приймає числові значення в залежності від подаваних на нього керуючих дій - цілеспрямованих змін матеріальних і енергетичних потоків.

В теперішній час для керування все ширше застосовують автоматизовані системи керування (АСК) - людино-машинні системи, які забезпечують автоматичний збір та обробку інформації, необхідний для оптимізації керування. При цьому під процесом оптимізації розуміють вибір такого варіанту керування, при якому досягається мінімальне або максимальне значення критерію керування.

Автоматизація виробничих процесів - це сукупність заходів і розробок технологічних процесів, створення і впровадження високопродуктивних автоматично діючих засобів виробництва, що забезпечують неперервний ріст продуктивності праці.

Автоматизація залишається однією з головних задач промислового виробництва і соціальної сфери в різні періоди економічного розвитку сучасного суспільства. З часом автоматизація стає все більш широким поняттям, включаючи в себе деякі нові завдання свого наукового і технічного розвитку: комп'ютеризацію, роботизацію та інші спеціальні галузі науки. Однак зміст і основне її призначення залишається незмінним - полегшення або повна заміна важкої фізичної праці людини засобами автоматизації.

Не існує галузі промисловості, в якій не було б потреби застосування АСКТП. Однією із основних переваг АСКТП є зниження (аж до повного виключення) впливу так званого людського фактору на процес, скорочення персоналу, мінімізація витрати сировини, покращення якості вихідного продукту і суттєве підвищення ефективності виробництва. Основними функціями таких систем є контроль і керування, обмін даними, обробка, накопичення і зберігання інформації, формування сигналізації, побудова графіків та звітів.

Інженери з автоматизації часто зустрічаються з проблемою вибору апаратних засобів для вирішення поставлених задач. На даний час з`явився доступ до якісних закордонних апаратно-програмних засобів: у багатьох технічних журналах, каталогах і в інтернеті рекламуються промислові контролери відомих фірм. Вітчизняні виробники також пропонують певну продукцію в галузі промислових контролерів і навіть порівняно недорого, але їх застосування в системах автоматизації потребує адаптації до конкретного технологічного процесу.

Застосування цифрової обчислювальної техніки дозволяє запрограмувати практично будь-який алгоритм керування, і забезпечити більш високу точність його виконання, ніж це можливо при використанні аналогової техніки. Кожне ускладнення алгоритму в цифровій техніці практично не впливає на надійність контуру регулювання. У випадку аналогової техніки збільшення кількості аналогових блоків суттєво зменшує надійність функціонування контуру.

На початкових етапах впровадження мікропроцесорної техніки вважалось, що в контролері достатньо запрограмувати функцію передачі регулятора в загальному вигляді, а її параметри, в тому числі і кількість членів рівняння та значення коефіцієнтів слід обирати індивідуально для конкретного об'єкту. Це справедливо лише для об'єктів, параметри яких є сталими в часі.

Мікропроцесорні контролери призначені для автоматизації неперервних та періодичних технологічних процесів. Мікропроцесорні контролери перетворюють первинну інформацію про стан технологічного об'єкта керування в цифрову форму і за відповідними алгоритмами здійснюють керування технологічним об'єктом і обмін інформацією з оператором.

1. Технологічна частина

1.1 Опис технологічного процесу

Паровим котлом називається комплекс агрегатів, призначених для здобуття водяної пари. Цей комплекс складається з ряду теплообмінних пристроїв, зв'язаних між собою і призначених для передачі тепла від продуктів згорання палива до води і пари. Вихідним носієм енергії, наявність якого необхідна для утворення пари з води, служить паливо.

Під час роботи в агрегатах утворюються два, що взаємодіють один з одним, потоки: потік робочого тіла і потік теплоносія, що утворюється в печі. В результаті цієї взаємодії на виході з об'єкта є пара заданого тиску і температури.

Одне із основних завдань, що виникає при експлуатації котельного агрегату, є забезпечення рівності між вироблюваною і споживаною енергією.

Регулювання живлення котельних агрегатів і регулювання тиску в барабані котла головним чином зводиться до підтримки матеріального балансу між відведенням пара і подачею води. Параметром, який характеризує баланс, є рівень води в барабані котла. Надійність роботи котельного агрегату багато в чому визначається якістю регулювання рівня. При підвищенні тиску, зниження рівня нижче припустимих меж, може призвести до порушення циркуляції в екранних трубах, в результаті чого відбудеться підвищення температури стінок обігріваються труб і їх перепал.

Барабанам котла з природною циркуляцією притаманна значна акумулююча здатність, яка проявляється в перехідних режимах. Якщо в стаціонарному режимі положення рівня води в барабані котла визначається станом матеріального балансу, то в перехідних режимах на положення рівня впливає велика кількість збурень. Основними з них є: зміна витрати живильної води, зміна паропродуктивності при зміні навантаження топки, зміна температури живильної води.

Горіння палива є суцільним фізико-хімічним процесом. Хімічна сторона горіння є процесом окислення його горючих елементів киснем, який проходить при певній температурі і супроводжується виділенням тепла. Інтенсивність горіння, а так само економічність і стійкість процесу горіння палива залежать від способу підведення і розподілу повітря між частками палива. Умовно прийнято процес згорання палива ділити на три стадії: запалення, горіння і допалювання. Ці стадії в основному протікають послідовно в часі, частково накладаються одна на одну.

Регулювання співвідношення газ-повітря необхідно як чисто фізично, так і економічно. Відомо, що одним з найважливіших процесів, що відбуваються в котельній установці, є процес горіння палива. Хімічна сторона горіння палива представляє собою реакцію окислення горючих елементів молекулами кисню. Для горіння використовується кисень, що знаходиться в атмосфері. Повітря в топку подається в певному співвідношенні з газом за допомогою дуттєвого вентилятора. При нестачі повітря в котельній камері відбувається неповне згоряння палива. Не згорівший газ буде викидатися в атмосферу, що економічно і екологічно не допустимо. При надлишку повітря в котельній камері буде відбуватися охолодження топки, хоча газ згоратиме повністю, але в цьому випадку залишки повітря будуть утворювати двоокис азоту, що екологічно неприпустимо, тому що це з'єднання шкідливо для людини і навколишнього середовища.

Система автоматичного регулювання розрідження в топці котла зроблена для підтримки топки під наддувом, тобто щоб підтримувати сталість розрідження. При відсутності розрідження полум'я факела буде притискатися, що призведе до обгорання пальників в нижній частині топки. Димові гази при цьому підуть у приміщення цеху, що робить неможливим роботу обслуговуючого персоналу.

1.2 Опис технологічної схеми

Парові котли призначені для одержання пари для виробничих потреб заводу. Одержання пари із води проходить в трьох фізичних процесах: а)підігрів води до температури кипіння; б)кипіння води, коли рідка фаза переходить в насичений пар; в)перегріву пари до заданої температури.

Необхідне для цього тепло виділяється при згоранні палива в паливній камері. Передача тепла від продуктів згорання до поверхні нагріву проходить в результаті всіх видів теплообміну: радіаційного, конвективного і за рахунок теплопровідності.

Підігрів води проходить в економайзері, пароутворення - в екранах, перегрів пари - в пароперегрівачах. Теплообмін усіх цих елементів проходить при високих температурах стінок поверхонь нагріву, які знаходяться одночасно і під тиском води або пари. Тому і підвищуються вимоги до підтримання температури металу стінок труб в межах допустимих величин по умовам надійності. Це досягається шляхом створення стійкого руху води або пари всередині трубної системи котлоагрегату за рахунок різниці ваги даних компонентів.

Процес одержання пари проходить в наступному порядку. Центр обіжними або паровими насосами живильна вода подається в барабан котла. Її тиск більший від тиску виробляємого пару. Перед тим як потрапити в барабан котла, живильна вода проходить через економайзер, підігрівається до температури на 400 нижче, ніж температура насиченої пари в котлі, а при наявності автоматичних пристроїв, регулюючих температуру підігріву води, на 200 нижче. Барабан котла служить розприділювачем котлової води і збірником пари, яка утворюється. З допомогою опускних (не обігріваючих) труб вода із барабана потрапляє в нижні колектори (збірники або розподільники), до яких приєднуються труби екранів, вертикально встановлені по внутрішніх стінках паливної камери. Іншим кінцем барабанні труби приєднуються до барабану котла. Як було сказано вище, екранні труби являються поверхнями нагріву котла і призначені для одержання пари, крім того, вони захищають стінки паливної камери від температури. В результаті радіаційного (променевого) нагріву екранних труб вода яка знаходиться в них, закипає, бульбашки пари, які утворилися, направляються вверх. По напрямку до барабану котла в трубах екрану утворюється потік пароводяної суміші. Так як гідростатичний тиск пароводяної суміші в екранних трубах менший, ніж тиск води в опускних трубах, то в замкнутій гідравлічній системі утворюється стійкий тиск (природна циркуляція).

Продукти згорання спочатку охолоджуються в паливній камері, віддають тепло радіаційним способом екранним трубам, потім охолоджуються за рахунок конвекції , проходять пароперегрівач і економайзер. Димові гази (продукти згорання) із паливної камери відсмоктуються димососом і викидаються через димову трубу в атмосферу. Для забезпечення нормального режиму горіння палива в камеру подається повітря.

Таким чином, в паливну камеру котла подається паливо і повітря, а відсмоктуються димові гази; в барабан котла подається живильна вода, а відбирається водяна пара. Регулювання процесу горіння і живлення парових котлів зводиться до управління подачі палива, повітря і тяги. Спосіб регулювання процесу горіння визначається в першу чергу способом згорання палива і конструкцією паливної камери.

Подача палива в камеру регулюється так, щоб в кожний момент часу в ній згоряло стільки палива, скільки його необхідно для покриття витрати пари при незмінному тиску пари в барабані котла.

Якщо при згоранні палива виділяється більше тепла, ніж необхідно для виробництва споживаної пари, то зайве тепло акумулюється в котлі, що призводить до росту тиску. Навпаки, якщо палива подається мало, то потреба в паливі покривається за рахунок тепла акумулюючогося в котловій воді, що призводить до зменшення тиску.

Якщо врахувати, що калорійність палива, тепломісткість пари і води та ККД котла в процесі експлуатації практично не змінюються, то зміна тиску пари буде в основному залежати від кількості палива, яке подається в паливну камеру і витрати пари. Із сказаного можна зробити висновок, що зміна тиску пари в барабані котла можна використати в якості імпульсу для регулювання кількості палива.

1.3 Матеріальний та тепловий баланс технологічного об'єкту

Основні складові теплового балансу

Більша частина тепла, яка вноситься в котельний агрегат, сприймається поверхнями нагріву і передається робочому тілу. За рахунок цього тепла здійснюється нагрівання води, її випаровування і перегрів пари. Це і буде корисно використане тепло. Решта тепла (6-10% в сучасних потужних теплових агрегатах) не використовується у вигляді різних втрат. Розподіл корисного тепла і окремі втрати добре видно із теплового балансу. Загальний вигляд рівняння теплового балансу:

, де

- розраховане тепло на 1 кг робочого тіла, кДж/кг;

Q1 - корисно використовуване тепло, кДж/кг;

Q2 -втрати тепла з вихідними газами, кДж/кг;

Q3 -втрати тепла від хімічної неповноти горіння, кДж/кг;

Q4 -втрати тепла від механічного недопалу, кДж/кг;

Q5 -втрати тепла від зовнішнього охолодження ( в навколишнє середовище), кДж/кг;

Q6 -втрати з фізичним теплом шлаків, кДж/кг.

Якщо всі складові розділити на і помножити на 100, то отримаємо:

q1+ q2+ q3+ q4+ q5+ q6 = 100%

ККД котельного агрегата знаходиться як відношення корисно використаного тепла до розрахованого і ще називається брутто:

Для сучасних потужних агрегатів =88-92% ( а для котлів малої потужності 75-80%).

ККД не враховує скільки йде енергії на власні потреби ( на привід живильних насосів, вентиляторів, димососів, обдувку), тому і називається брутто.

ККД з врахуванням витрат електроенергії і тепла на власні потреби називається ККД нетто: ,

,% - сумарні втрати енегрії на привід допоміжних механізмів. ККД брутто може бути порахований за прямим чи оберненим балансом.

Розрахунок ККД по прямому балансі здіснюється за допомогою вже відомої нам формули:

Для її використання необхідні відомості про всі величини, яі характеризують тепло, що підводиться і те, що корисно використовується у котельному агрегаті.

Метод оберненого балансу зводиться до визначення суми всіх втрат тепла, які мають місце при роботі котла.

Розрахунок тоді ведеться по формулі:

(q2+ q3+ q4+ q5+ q6)%

Найчастіше здійснюють прямий і обернений баланси одночасно, потім порівнюючи отримані ККД.

Матеріальний баланс:

- кількість суміші;

G1 - корисно використовувана кількість;

G2 - кількість вихідних газів;

G3 - кількість хімічної неповноти горіння;

G4 - кількість механічного недопалу;

G5 - кількість зовнішнього охолодження;

G6 - кількість шлаків.

1.4 Технологічна карта

Таблиця 1.1

Параметр	од. вим.	min	норма	max
Продуктивність	т/год	9,5	10	10,5
Температура пари	0С	191	194	197
Витрата природного газу	кг/год	784	786	788
Витрата повітря	кг/год	3100	3144	3160
Тиск пари	кгс/см2	12	13	14
Рівень води у котлі	мм	1450	1500	1550
Тиск пічних газів	МПа	150	160	170

2. Аналіз технологічного процесу як об'єкта керування

2.1 Визначення і аналіз факторів, що впливають на технологічний процес

Однією із основних задач, що виникають при експлуатації агрегату, являється забезпечення рівності між спожитою і виробленою енергією з урахуванням втрат. В свою чергу процеси перетворення і передачі енергії в печі однозначно пов'язані з кількістю речовини в потоках робочого тіла і теплоносія.

Відповідно, задача регулювання технологічного процесу зводиться в основному до підтримування матеріального і енергетичного балансу. При наявності матеріального і теплового балансу топковий агрегат працює в постійному (стаціонарному) режимі. Стаціонарний режим характеризується сталістю в часі тиску, температури, витрат і інших показників роботи печі.

Перехідні режими виникають при різноманітних порушеннях стаціонарного режиму. В цьому випадку матеріальний і енергетичний баланс порушуються. Зміні режиму може відбутися в результаті різних зовнішніх і внутрішніх збурюючи впливів.

До зовнішніх збурюючи впливів, наприклад, відносять: зміна навантаження споживача, зміна тиску і температури теплоносія. Найбільш суттєвими внутрішніми збурюючими впливами являється зміна якості чи кількості спалюваного палива, зміна тяго-нагнітального режиму.

При зміні режиму змінюються всі або деякі показників роботи печі. При цьому на топковий агрегат необхідно подати такі керуючі впливи, щоб в найменш короткий термін відновити в ній матеріальний і тепловий баланс. Керування роботою топкового агрегату при порушенні режиму його роботи зводиться до примусового впливу на регулюючі органи з допомогою засобів автоматизації.

Крім виконання умов, що забезпечують надійність, необхідно також організувати найбільш економічну роботу топкового агрегату. На економічність і вивід продуктів згорання.

2.2 Обґрунтування номінальних значень параметрів технологічного процесу та допустимих відхилень від цих значень

Для досягнення оптимального протікання технологічного процесу проводять аналіз на основі технологічного регламенту, наукових досліджень, правил експлуатації технологічної апаратури та вимог правил охорони довкілля. За результатами аналізу встановлюють номінальні значення параметрів та їх допустимі відхилення.

Для чіткої роботи парового котла потрібно підтримувати на номінальних значеннях та в межах норми їх відхилень ці параметри:

· Паропродуктивність;

· Температура теплоносія.

· Витрата палива;

· Витрата повітря;

· Витрата споживчої води;

· Тиск пари;

· Рівень води у котлі;

· Тиск пічних газів.

Саме за таких умов можна спостерігати чітку і злагоджену роботу парового котла.

2.3 Складання структурної схеми взаємозв'язку між технологічними параметрам об'єкта регулювання

Рис. 2.1 Структурна схема взаємозв'язку між технологічними параметрами об'єкта

Вхідні величини: Fт - витрата топлива; Fп -витрата повітря; Fдг - витрата димових газів; Fжв - витрата живильної води; Вихідні величини: Q - продуктивність; L - рівень рідини; Рпп - тиск перегрітої пари; О2 - концентрація О2; Тпп - температура перегрітої пари; Рт - тиск в топці;	Збурюючі величини: Qг - концентрація газу; Fпп - витрата перегрітої пари; Тжв - температура живильної води; Wп - вологість повітря; Vб - об'єм барабана; Vт - об'єм топки;

3. Технічне обґрунтування вибору функціональної схеми автоматизації

Основним завданням будь-якої функціональної схеми автоматизації є забезпечення оптимальних умов протікання технологічного процесу, при яких досягається найвища продуктивність та ефективність роботи технологічного обладнання і відповідно забезпечується необхідна якість кінцевої продукції. Крім того схема автоматизації покликана здешевити виробництво продукції та обслуговування технологічного обладнання.

Щоб функціональна схема автоматизації успішно виконувала покладені на неї функції, необхідно щоб вона була спроектована відповідно до вимог конкретного технологічного процесу, передбачала всі можливі збурення, забезпечувала необхідну точність і час реакції, а також будувалась враховуючи всі сучасні тенденції у даній галузі промисловості.

При автоматизації парового котла необхідно пам'ятати, що основними параметрами, які треба регулювати є тиск пари, рівень води та витрата палива. Отже функціональну схему автоматизації необхідно спроектувати так, щоб забезпечити якнайефективніший контроль саме за цими трьома величинами - рівень, тиск та витрата палива.

В даному розділі займемось аналізом та обґрунтуванням вибору функціональної схеми автоматизації. Порівняємо її з іншими можливими схемами автоматизації реактора неперервної дії.

Обгрунтуємо вибір даної схеми автоматизації:

Рис.3.1. Спрощена ФСА автоматизації парового котла

Дана, розроблена мною функціональна схема автоматизації реалізовує всі необхідні для даного процесу контури керування. Зокрема забезпечене чітке регулювання розрідження в топці, рівня води в барабані котла, що є дуже важливим для якісного вироблення пари. Регулювання витрати пари не менш важливий фактор, так як кількість пари, що йде на завод, електростанцію тощо має вагоме значення.

Подача палива та повітря в топку регулюється за певним необхідним за технологічними вимогами співвідношенням з корекцією по концентрації кисню. Таким чином реалізована каскадна система автоматичного регулювання, яка ефективно реагує на будь яке відхилення, а також витрат палива і повітря. Крім цього в даній функціональній схемі автоматизації передбачені сигналізації і захист від погасання полум'я в топці котла, а також розрідження, оскільки вони можуть призвести до збою роботи котла, поломки технологічного обладнання, або навіть призвести до аварії на виробництві.

Для прикладу порівняємо обрану мною схему автоматизації з іншою можливою для застосування для даного процесу функціональною схемою автоматизації:

Дана функціональна схема автоматизації, як і попередня забезпечує основні умови протікання технологічного процесу, а також виконуються основні вимоги процесу. Однак вона має ряд недоліків в порівнянні з вибраною нами схемою, а саме:

- В ній не реалізовані основні функції автоматизації;

- Не має захисту по жодному з параметрів автоматизації, що може призвести до серйозної аварії на підприємстві, поламки технологічного обладнання, тощо;

- Регулювання співвідношення паливо-повітря не має корекції по вмісту кисню в димових газах, що також є суттєвим недоліком, оскільки це знижує точність та якість регулювання. Каскадна САР співвідношення витрат палива-повітря з корекцією по вмісту кисню в димових газах набагато доцільніша для використання в схемі автоматизації парового котла.

4.Обґрунтування вибору технічних засобів автоматизації

4.1 Опис характеристик мікропроцесорного контролера Schneider Electric M340

Schneider Electric M340 - вибраний мікропроцесорний засіб для автоматизації контурів регулювання парового котла.

Рис.4.1 Schneider Electric M340

Виключно надійний, потужний і компактний програмований логічний контроллер Modicon M340 - це ідеальне рішення для підприємств, що спеціалізуються в таких областях як нафтогазовий сектор, упаковка і обробка матеріалів, текстильна промисловість, друк, харчова промисловість, деревообробка, кераміка та ін. Розширення можливостей для інтеграції приводів Altivar і Lexium, графічних терміналів Magelis і модулів безпеки Preventa дозволяє в значній мірі полегшити конфігурування та експлуатацію обладнання компанії Schneider Electric. Контролер Modicon M340 ідеально підходить для спільного використання з ПЛК Modicon Premium і Modicon Quantum і здатний задовольнити будь-яким вимогам по автоматизації виробничих процесів та інфраструктури із застосуванням технології Transparent Ready.

Апаратні засоби Modicon та програмне забезпечення Unity:

Система Unity Pro - багатофункціональне програмне забезпечення для програмування, налагодження та оперативного управління ПЛК Modicon M340, Premium і Quantum, а також Atrium.

Вона пропонує повний набір готових функцій для поліпшення продуктивності:

· сучасна функціональність;

· оптимальна стандартизація, що дозволяє повторно використовувати розробки;

· численні засоби тестування програми і поліпшення роботи системи;

· нові вбудовані засоби діагностики.

Стандартні і вдосконалені процесорні модулі платформи автоматизації Modicon M340 забезпечують повноцінне керування всім монтажним шасі ПЛК, оснащеним максимум 11 слотами під установку:

· модулів дискретного вводу / виводу;

· модулів аналогового вводу / виводу;

· спеціалізованих модулів (рахункового, зв'язку по Ethernet TCP / IP та ін.)

Чотири процесорних модуля відрізняються один від одного за обсягом пам'яті, швидкості обробки даних, типом і кількістю портів зв'язку та максимальній кількості каналів вводу / виводу.

Крім цього, залежно від моделі, процесорний модуль може мати (НЕ підсумовуються):

· від 512 до 1024 каналів дискретного вводу / виводу;

· від 128 до 256 каналів аналогового вводу / виводу;

· від 20 до 36 лічильних каналів;

· від 0 до 2 портів Ethernet TCP / IP (з вбудованими портом і мережевим модулем або без них).

Кожен процесорний модуль комплектується картою пам'яті, призначеної для:

· створення резервних копій програми (програми, символів і констант);

· активації стандартного web-сервера по вбудованому порту Ethernet класу B10 Transparent Ready (залежно від моделі).

Згідно з функціональною схемою автоматизації парового котла потрібно:

- 6 аналогових входів;

- 1 аналогових вихід;

- 4 дискретних входи;

- 10 дискретних виходів.

Для забезпечення необхідної кількості аналогових та дискретних входів/виходів я обрала наступні модулі розширення:

- BMX AMІ 800 - аналогових входів;

- BMX AMM 0600 - змішаний аналогових входів/виходів;

- BMX DDM 16025- змішаний модуль дисретних входів/виходів;

4.2 Опис програми функціонування контролера для автоматизації парового котла

На аркуші №2 представлена програма функціонування контролера Schneider Electric M340.

Розробка програми відбувалася за допомогою програмного пакету фірми Schneider Electric Unity Pro XL V7.0.

· Опис програми контуру регулювання співвідношення паливо-повітря з корекцією по концентрації кисню:

Подається вхідний аналоговий сигнал %IW0.1.0 в блок INT_TO_REAL, де перетворюється з формату integer в формат real, і подається в блок SCALING, де сигнал масштабується, а далі блок K_SQRT видобування корення. Другий аналоговий вхідний сигнал %IW0.1.1 подається також в блок INT_TO_REAL, де перетворюється з формату integer в формат real, і подається в блок SCALING, де сигнал масштабується, а далі блок K_SQRT видобування кореня . Далі сигнали подаються на два фільтри LAG1. Відфільтровані сигнали подаємо на вхід блоку реалізації співвідношення RATIO. Для корекції по концентрації кисню подається вхідний аналоговий сигнал %IW0.1.2 в блок INT_TO_REAL, де перетворюється з формату integer в формат real, і подається в блок SCALING, де сигнал масштабується, а далі в LAG1 фільтрується. Для формування імпульсів є блок SAMPLETM. Тепер на регулятор PIDFF. Знову формуємо імпульс. Робимо корекцію по концентрації кисню з допомогою каскадного регулювання. Після чого сигнал йде на блок SERVO для роботи з ВМ. З якого маємо два вихідні сигнали %QW0.3.2 та %QW0.3.7

Аналогічно реалізуються інші контури регулювання: «Тиску пари в барабані котла», «Рівня води в барабані котла» лише без реалізації співвідношення та без корекції.

· Опис програми контуру регулювання розрідження в топці котла:

Подається вхідний аналоговий сигнал %IW0.1.5 в блок INT_TO_REAL, де перетворюється з формату integer в формат real, і подається в блок SCALING, де сигнал масштабується. Сигнал подаємо у фільтр LAG1. Відфільтрований сигнал подаємо на вхід блоку регулятора PIDFF. Для ручного керування використовуємо блок MS. Блок MUL_REAL призначений для масштабування, від нього сигнал іде на блок REAL_TO_INT де він перетворюється з формату real у формат integer і на вихід подається сигнал %QW0.2.1.

· Опис програми захисту по загасанню полум'я:

У випадку коли на контролер подається сигнал %І0.3.1, спрацьовує сигналізація, яка свідчить про загасання полум'я в пальниках, тоді від контролера подається сигнал %QW0.3.1, який відсікає подачу газу . Перевищення тиску у трубопроводах подачі газу та повітря може спричинити обрив трубопроводу, в цьому випадку, якщо вхідні сигнали %І0.3.0, %І0.3.2 та %І0.3.4 перевищать певне задане значення, тоді від контролера подається сигнал %QW0.3.1, який відсікає подачу газу.

4.3 Опис принципової електричної схеми зовнішніх з'єднань контролера для автоматизації парового котла

Загальна електрична схема зовнішніх з'єднань зображена в графічній частині на аркуші № 3.

Для синтезу схем електричних з'єднань застосовувалися матеріали технічної документації на обладнання та інструкції до мікроконтролера.

Для живлення мікроконтролера та більшої частини обладнання застосовується блок живлення ~220В на 24В. Все обладнання є заземленим і підтримує вимоги щодо безпеки експлуатації. На лініях живлення встановлено запобіжні пристрої для вимкнення живлення в разі перевантаження чи замикання.

Нижче наведено приклади підключення деяких елементів електричної схеми:

· Блок живлення мікропроцесорного засобу :

Блок живлення CPS2000 живиться від мережі змінною напругою.

На клему L, N подається живлення ~230В. На клему PE заводиться заземлення.

Від блоку живлення мікропроцесорного засобу по монтажній рейці живлення надходить до всіх інших модулів розширення мікроконтролера вибирають блок живлення мікропроцесорного засобу відповідно типу та кількості вибраних модулів для конфігурації мікроконтролера;

· Блок живлення

Він призначений в даній схемі для перетворення змінного струму 220В в постійний 24В.

· Перетворювач різниці тисків Сапфир 22ДД:

Аналогічно підключаються і інші перетворювачі «Сапфир 22ДИ», «Сапфир 22ДВ» та «Сапфир 22ДГ».

· Газоаналізатор:

· Фотодавач наявності полум'я.

· Датчик реле тиску

· Виконавчий механізм

· Частотний перетворювач

5. Розрахунок і моделювання системи автоматичного регулювання

5.1 Розрахунок параметрів динамічних моделей каналом регулюючої дії і каналом збурення та перевірка її адекватності

котел паровий автоматизація

В даному розділі бакалаврської контрольної роботи досліджуватимемо контур регулювання тиску пари в барабані котла. Об'єктом регулювання є паровий котел.

Для регулювання тиску пари в барабані котла реалізовано одноконтурну систему автоматичного регулювання.

Функція передачі каналом збурення - зміна рівня в барабані котла:

, (5.1)

Вихідними даними для побудови моделі ОР каналом регулюючої дії є експериментальні крива розгону тиску пари в барабані котла, отримана зміною ступеня відкриття РО на 10%. Експериментальні дані представлені в таблиці 5.1.

Таблиця 5.1

t, c	0	4	8	12	16	20	24	28	32	36	40
P, кгс/см2	13	13.01	13.0635	13.15	13.244	13.331	13.4125	13.5	13.58125	13.6625	13.72875
t, c	44	48	52	56	60	64	68	72	76	80
P, кгс/см2	13.7875	13.825	13.8575	13.8875	13.925	13.9625	13.975	13.97875	13.99625	14

Якість регулювання в замкнутій САР характеризують такими показниками перехідного процесу:

- Допустима динамічна похибка регулювання Удин - це максимальне відхилення регульованої величини в перехідному режимі від її заданого значення. Ця похибка дорівнює першій амплітуді коливань регульованої величини у перехідному процесі

- Допустимий час регулювання фр - це час, протягом якого, починаючи з моменту дії збурення на САР, регульована величина досягає нового рівноважного значення з деякою заздалегідь встановленою точністю ± Д і надалі не виходить за межі цієї зони. Час регулювання характеризує швидкодію САР.

- Допустиме перерегулювання регульованої величини ц - це виражене у відсотках відношення другої А2 і першої А1 амплітуд, спрямованих в протилежні сторони:

(5.2)

- Допустимий коефіцієнт заникання ш:

(5.3)

- Допустимий час першого узгодження перехідного процесу tпс - час, після закінчення якого керована величина перший раз досягає свого сталого значення (також характеризує швидкість протікання процесу в початковий період);

- Допустимий час досягнення першого максимуму - tmах.

Вимоги до якості процесу регулювання:

1. Допустиме максимальне динамічне відхилення А1=0.5 кгс/см2

2.Допустима похибка регулювання =0.03 кгс/см2;

3.Допустимий час регулювання tp=150 с;

Побудова математичної моделі

Побудуємо математичну модель об'єкта регулювання у вигляді функції передачі.

Математичну модель об'єкта знаходитиму з експериментальної кривої розгону, що відображає зміну тиску пари в барабані котла при зміні положення РО на 10%.

Побудуємо графік експериментальної кривої розгону за допомогою програми в середовищі MATLAB:

p=[13 13.01 13.0635 13.15 13.244 13.331 13.4125 13.5 13.58125 13.6625 13.72875 13.7875 13.825 13.8575 13.8875 13.925 13.9625 13.975 13.97875 13.99625 14]; t=[0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72 76 80]; figure(1);plot(t,p);grid;xlabel('t,c');ylabel('P,kgc/cm^2');

Рис.5.1 Експериментальна крива розгону, яка відображає зміну тиску пари в барабані котла при зміні положення РО на 10%.

Для зручності розрахунків експериментальну криву розгону об'єкта регулювання нормуємо діленням її значень на максимальну зміну вихідної величини .

(5.4)

де значення вихідної величини після завершення перехідного процесу;

- початкове (номінальне) значення регульованої величини.

Програма в середовищі Matlab для побудови нормованої експериментальної кривої розгону:

p=[13 13.01 13.0635 13.15 13.244 13.331 13.4125 13.5 13.58125 13.6625 13.72875 13.7875 13.825 13.8575 13.8875 13.925 13.9625 13.975 13.97875 13.99625 14]; t=[0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72 76 80]; p_zad=13; p_max=14; p_nom=13; del_p=p_max-p_zad; p_out=(p-p_nom)/del_p; figure(2);plot(t,p_out);grid; xlabel('t,c');ylabel('h(t)');

Рис.5.2. Нормована експериментальна крива розгону об'єкта регулювання

За виглядом експериментальної кривої розгону можемо сказати, що функцією передачі об'єкта регулювання буде складатись з послідовно з'єднаних n аперіодичних ланок з однаковими сталими часу і ланки запізнення.

Оберемо функцію передачі у вигляді:

(5.5)

де:

Т - стала часу;

n - кількість аперіодичних ланок.

Алгоритм знаходження параметрів математичної моделі у вигляді (5.5) такий:

Нормуємо експериментальну криву розгону.

2. Задаємось кількістю n аперіодичних ланок. З таблиці 5.2 визначаємо відповідне йому значення відношення t05 / t09. Наприклад для n=3 значення t05 /t09 = 0.5

Таблиця 5.2

n	2	3	4	5	6	7	8	9	10
t05 /Т	1.68	2.67	3.67	4.67	5.67	6.67	7.67	8.69	9.69
t09 /Т	3.89	5.32	6.68	7.99	9.27	10.53	11.77	12.99	14.21
t05 /t09	0.43	0.5	0.55	0.58	0.61	0.63	0.65	0.67	0.68

З нормованої експериментальної перехідної функції знаходимо значення часу t05 i t09, що відповідають значенням перехідної функції hе(t05) = 0.5 i hе(t09) = 0.9:

t05 =28 t09=57

Розраховуємо відношення t05 /t09

t05 /t09==0.49

Перевіряємо виконання умови

Для заданого n=3 з таблиці 1 знаходимо значення і , з яких знаходимо T.

Розмірний коефіцієнт передачі об'єкта регулювання з експериментальної кривої розгону визначається за формулою:

,

Порівняємо експериментальне перехідну функцію з аналітично визначеною моделлю об'єкта регулювання та знайдемо зведену похибку, для цього складемо наступну програму:

p=[13 13.01 13.0635 13.15 13.244 13.331 13.4125 13.5 13.58125 13.6625 13.72875 13.7875 13.825 13.8575 13.8875 13.925 13.9625 13.975 13.97875 13.99625 14]; t=[0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72 76 80]; p_zad=13; p_max=14; p_nom=13; del_p=p_max-p_zad; p_out=(p-p_nom)/del_p; t1=[0:80]; p_i=interp1(t,p_out,t1); f=(tf(1,[10.3 1]))^3; y=step(f,t1); figure(3),plot(t1,y,t,p_out,'o'); grid; xlabel('t,c');ylabel('h(t)'); d=abs(y-p_i')*100; max(d)

Рис.5.3 Порівняння експериментальної «о» і теоретичної «-» перехідної функції

Кінцева формула математичної моделі буде мати наступний вигляд:

(5.6)

Перевірка адекватності динамічної моделі ОР

Мірою точності апроксимації можна вважати максимальне значення різниці ординат:

(5.7)

або ж максимальну абсолютну похибку

(5. 8)

де - теоретична та експериментальна криві розгону, яка не повинна перевищувати заданого значення точності регулювання.

Точність апроксимації вважається задовільною, якщо зведена похибка д = ДЧ100% не перевищує 5%.

Оскільки зведена похибка <5%, то отримана функція передачі є адекватною і може бути застосована для розрахунку параметрів автоматичного регулятора.

5.2 Розрахунок параметрів настроювання автоматичних регуляторів

Розрахунок одноконтурної САР

Розрахуємо оптимальні параметри настроювання за методом розширених частотних характеристик.

Цей метод базується на амплітудно-фазовому критерії стійкості (критерій Найквіста), який можна інтерпретувати як критерій запасу стійкості, якщо замість звичайних частотних характеристик застосувати розширені частотні характеристики.

Розширена частотна характеристика елементу з відомою функцією передачі визначається заміною в ній оператора Лапласа

де - кругова частота; - ступінь коливальності, яка характеризує запас стійкості; абсолютне значення дійсної частини комплексного кореня характеристичного рівняння.

Умова забезпечення заданого запасу стійкості формулюється на основі амплітудно-фазового критерію стійкості Найквіста, в якому застосовуються розширені частотні характеристики розімкненої системи автоматичного регулювання

,

де розширена амплітудно-фазова характеристика (АФХ) об'єкта регулювання; розширені дійсна та уявна частотні характеристики об'єкта регулювання. розширена АФХ регулятора. Для спрощення запису позначимо

Розрахунок параметрів настроювання ПІ-регулятора.

Графічно шукаємо щ* та щ**. Для цього використаємо наступні залежності:

w=[0:0.002:0.5]; m=0.3; T=10.3; k=0.1; p=-w.*m+j.*w; Wor=k./(T.*p+1).^3; fi2=-pi; fi1=-pi./2+atan(m); Fi=phase(Wor); plot(w,Fi); xlabel('w,rad/s');ylabel('f(m,w)'); grid;

Рис.5.4 Розширена фазочастотна харастика

w*= 0.038 w**= 0.11

Побудуємо границю області запасу стійкості:

w=[0.038:0.001:0.11]; m=0.30; T=10.3; k=0.1; p=-w.*m+j.*w; Wor=k./(T.*p+1).^3; Fi=phase(Wor); A=abs(Wor); Kp_Ti=-w.*(m^2+1).*sin(Fi)./A; Kp=(-cos(Fi)-m*sin(Fi))./A; plot(Kp,Kp_Ti);xlabel('Kp');ylabel('Kp/Ti');grid

Рис.5.5 Границя області заданого запасу стійкості m=0.3 з

ПІ-регулятором

З графіка:

Отже функція передачі ПІ-регулятора має наступний вигляд:

(5.9)

5.3 Моделювання й дослідження перехідних процесів САР тиску пари в барабані котла

Змоделюємо роботу одноконтурної САР тиску пари в барабані котла з ПІ-регулятором в середовищі Simulink:

Рис.5.6 Перехідний процес САР із ПІ-регулятором при максимальній стрибкоподібній зміні регулюючої дії - відкритті РО на 10%

- максимальне динамічне відхилення: А=0.43 кгс/см2

- час регулювання становить: tp=122 с

- показник заникання: ш=0.88

Отримані показники якості перехідного процесу задовольняють допустимі.

Рис. 5.7 Перехідний процес САР тиску пари з ПІ-регулятором при дії збурення - зміні рівня на 0.3м

- максимальне динамічне відхилення: А=0.455кгс/см2

- час регулювання становить: tp=135 с.

- показник заникання ш=0.89

Отримані показники якості перехідного процесу задовольняють допустимі.

Рис. 5.8 Перехідний процес САР із ПІ-регулятором при зміні завдання на 1кгс/см2

З отриманого перехідного процесу визначаємо, чи в даній САР забезпечуються вимоги до якості процесу

- максимальне динамічне відхилення: А=0.27 кгс/см2

- час регулювання становить: tp=110 с

- показник заникання ш=0.93

Отримані показники якості перехідного процесу задовольняють допустимі.

Висновки

Система автоматичного регулювання тиску пари в барабані котла з оптимальними параметрами настроювання ПІ-регулятора забезпечує вимоги технологічного регламенту до якості регулювання. Дослідження перехідних процесів каналами регулюючої та збурюючої дії показали, що максимальне динамічне відхилення в цих процесах не перевищує допустимого 0.5 кгс/см2, і час регулювання не перевищує допустимого - 150 с.

6.Опис функціональної схеми автоматизації

Рис. 6.1 Спрощена функціональна схема парового котла

? Контур регулювання розрідження в котлі

Розрідження в котлі потрібно підтримувати на певному заданому значенні, для того, щоб димові гази вчасно і в заданій кількості виводилися із котла. В якості ПВП приймемо Сапфир-22-ДВ з уніфікованим струмовим вихідним сигналом 0-20 мА. Вихід із мікропроцесорного контролера подаємо на ВМ типу МЭО. Для керування димососом ми використовуємо частотний перетворювач Danfos.

? Контур регулювання тиску пари в барабані котла

Вимірювання тиску в барабані котла здійснюємо за допомогою ПВП Сапфир-22-ДИ з уніфікованим струмовим вихідним сигналом 0-20 мА. Вихід із мікропроцесорного контролера подаю на ВМ типу МЭО.

? Контур регулювання рівня в барабані котла

Вимірювання рівня в барабані котла здійснюємо за допомогою допоміжної ємності, з'єднаної з барабаном котла, а також ПВП Сапфир-22-ДГ з уніфікованим струмовим вихідним сигналом 0-20 мА. Вихід із мікропроцесорного контролера подаю на ВМ типу МЭО.

? Контур регулювання співвідношення двох витрат з корекцією по концентрації кисню в димових газах

Вимірювання вмісту кисню в димових газах здійснюється за допомогою газоаналізатора кисню типу Oxymat 6 фірми Siemens з уніфікованим струмовим сигналом 0-20 мА. Вимір витрати газу і повітря здійснюємо за допомогою діафрагм типу ДКС, а також ПВП Сапфир-22-ДД з уніфікованим струмовим сигналом 0-20 мА. Вихід із мікропроцесорного контролера подаю на ВМ типу МЭО.

7.Специфікація засобів автоматизації

№ п/п	№ позиції	Технологічний параметр	Назва та коротка технічна характеристика ТЗА	Тип	К-сть
1	2	3	4	5	6
1	1-4, 1-1	Витрата палива, Витрата повітря	Діафрагма камерна стандартна. Умовний діаметр Dy=250 мм; умовний тиск Ру=0-6МПа.	ДКС0,60-250	2
2	1-2, 1-3	Вимірювання тиску	Перетворювач перепаду тиску в уніфікований струмовий сигнал 0-5 мА, вибухозахищений , клас точності 0.5. Верхня межа вимірювання 2.5МПа	Сапфир-22ДД 2450	2
3	1-5,	Концентрація кисню в димових газах	Газоаналізатор. Аналоговий вихід 0/4..20мА. Мінімальний діапазон 0…0.5%,2% або 5% О2. Максимальний діапазон 0..100%	Oxymat-6	1
4	1-6, 2-2, 3-2, 4-2		Пускач безконтактний реверсивний	ПБР -2М	4
5	1-7, 2-3, 3-3		Виконавчий механізм з регулюючим клапаном з електроприводом. Dy=100 мм; умовний тиск Ру=0.6 мПа, Му=16 Н·м; t=25 c; повний хід 0,25 об.	МЭО-16/25-0,25	4
6	4-1	Вимірювання розрідження	Перетворювач розрідження в уніфікований струмовий сигнал 4-20 мА, вибухозахищений , клас точності 0.5. Верхня межа вимірювання 1.6МПа	Сапфир-22ДВ2230	1
7	2-1	Вимірювання тиску	Перетворювач тиску в уніфікований струмовий сигнал 4-20 мА, вибухозахищений , клас точності 0.5 Верхня межа вимірювання 1.3МПа	Сапфир-22ДИ 2151	1
8	3-1	Вимірювання рівня	Перетворювач гідростатичного тиску в уніфікований струмовий сигнал 4-20 мА, вибухозахищений , клас точності 0.5. Верхня межа вимірювання 250 кПа	Сапфир 22-ДГ 2541	1
9	5-2	Захист системи	Фотоприймач	МФ-ФР202	1
10	5-1		Датчик реле контролю полум'я	СЛ-90-2	1
11	5-8	Захист системи	Електромагнітний відсічний клапан для припинення подачі газу. Макс. тиск. 50кПа, напруга 24В.	Madas MP16/RM N.A.	1
12	5-3, 5-4, 5-5	Захист системи	Давач-реле тиску. Діапазон тиску 0-5МБар	ДРД-5Н	3
13	4-5		Частотний перетворювач, потужність 1.5кВт, номінальний струм 6.8А, вихідна частота 1000Гц (VCC+- режим векторного управління).	Danfoss VLT Micro Drive FC51	1
14		На щиті	Процесорний модуль мікропроце-сорного контролера Schneider M340	BMX P34 2020	1
15		На щиті	Блок живлення контролера Schneider M340	СPS 2000	1
16		На щиті	Модуль аналогових входів. Кількість каналів 8, час опитування модуля 9мс, діапазон сигналу 0-20мА, 4-20мА	BMX AMI 0800	1
17		На щиті	Змішаний модуль дискретних входів/виходів. Кількість вхідних та вихідних каналів 8	BMX DDM 16025	1
18		На щиті	Змішаний аналоговий модуль. Кількість каналів 4, час опитування модуля 5мс, діапазон сигналу 0-20мА, 4-20мА	BMX AMM 0600	1

8. Охорона праці

8.1 Характеристика небезпек на виробництві

Паровий котел - це пристрій, що має топку і обігрівається продуктами спаленого в ній палива та призначений для отримання пари з тиском вище атмосферного, що використовується поза самим пристроєм.

До небезпечних чинників при експлуатації котлів і їх технічного обладнання належать :

*висока температура води (до 150 ?С в трубопроводі на виході з котла);

*пожежна та вибухонебезпечність паливних матеріалів (природний газ);

*електроустаткування (напруга живлення до 380 В).

Найнебезпечнішими аваріями при експлуатації котлів є:

*вибух внаслідок розриву трубопровідної арматури з водою високої температури або паром з високим тиском (при припиненні циркуляції води через котел тиск в даній ділянці трубопроводу внаслідок нагрівання води буде зростати до межі міцності матеріалу трубопроводу);

*вибух газоповітряної суміші (внаслідок подачі мазуту до топки котла);

*витік чадного газу СО в приміщення котельні.

Для нормальної роботи персоналу необхідно виконати інженерно-технічні заходи для запобігання ураженню електричним струмом при роботі з електричним обладнанням. Забезпечити встановлення газосигналізатора чадного газу та горючих газів (метану), передбачити автоматичне відсікання подачі мазуту на котли, аварійну зупинку котла (внаслідок відхилення аварійних технологічних параметрів за допустимі межі), систему пожежної сигналізації та автоматичного пожежогасіння.

Важливим фактором безпеки є блискавкозахист, що використовується для запобігання виходу з ладу обладнання при ураженні струмопровідних частин. Також до інженерних заходів на котельні є захисне заземлення струмопровідних частин електроустаткування, блискавкозахист та нагляд і контроль за приладами КВПіА.

8.2 Нормативно-правові акти з охорони праці при роботі котельних установок

У даних Правилах використовуються діючі в Україні наступні нормативні документи з котлобудування та безпеки праці при експлуатації котлів.

ГОСТ 15.001 - Система розробки і поставлення продукції на виробництво. Продукція виробничо-технічного призначення.

ГОСТ 15.005 - Система розробки і поставлення продукції на виробництво. Створення виробів одиночного і дрібносерійного виробництва, які складаються на місці експлуатації.

ГОСТ 2246 - Дріт стальний зварювальний. Технічні вимоги.

ГОСТ 6996 - Зварювальні з'єднання. Методи визначення механічних властивостей.

ГОСТ 9466 - Електроди покриті, металеві, для ручного зварювання сталей і наплавлювання. Класифікація і загальні технічні умови.

НПАОП 0.00-4.12-05 - Типове положення про порядок проведення навчання і перевірки знань з питань охорони праці, затверджене наказом Державного комітету України з нагляду за охороною праці від 26.01.2005 N 15 ( z0231-05 ), зареєстроване у Міністерстві юстиції України 15.02.2005 за N 231/10511.

НПАОП 0.00-6.02-04 - Порядок розслідування та ведення обліку нещасних випадків, професійних захворювань і аварій на виробництві, затверджений постановою Кабінету Міністрів України від 25.08.2004 N 1112 ( 1112-2004-п).

НПАОП 0.00-1.20-98 - Правила безпеки систем газопостачання України, затверджені наказом Держнаглядохоронпраці від 01.10.97 N 254( z0318-98 ), зареєстровані в Міністерстві юстиції України 15.05.98 за N 318/2758.

ДНАОП 0.00-1.01-95 - Типові Правила пожежної безпеки в Україні, затверджені наказом МВС України від 22.06.95 N 400, зареєстровані в Мінюсті 14.07.95 за N 219/755.

ДНАОП 0.00-1.16-96 - Правила атестації зварників, затверджені наказом Держнаглядохоронпраці України від 19.04.96 N 61, зареєстровані в Мінюсті 31.05.96 за N 262/1287.

8.3 Вимоги безпеки до встановлення та експлуатації КВПіА

Функціональні схеми автоматизації слід оснащувати приладами і апаратурою, які випускаються серійно.

Застосування дослідних зразків приладів, а також імпортної апаратури можливе тільки після погодження Їх встановлення з органами відповідних місцевих інспекцій Держстандарту України.

За повної автоматизації групи котелень слід передбачати спорудження диспетчерського пункту, на щит якого виноситься сигналізація аварійного відключення обладнання котелень, що обслуговуються, чи аварійного стану величин, що контролюються. При цьому у котельнях рекомендується встановлювати індивідуальні щити, а також прилади і засоби автоматизації безпосередньо біля обладнання ("за місцем").

Автоматичне регулювання процесів горіння слід передбачувати для усіх котлів (парових і водогрійних), які працюють на рідкому і газоподібному паливі, а на твердому паливі - у разі застосування механізованих топкових пристроїв, що дозволяють автоматизувати їх роботу.

Автоматизація процесів горіння під час роботи котлів на резервному паливі повинна визначатися техніко-економічним обгрунтуванням з урахуванням розрахункового часу роботи котлів на даному виді палива.

Для котлоагрегатів паропродуктивністю 2 т/год. і більше треба встановлювати автоматичні регулятори живлення.

Під час теплотехнічного контролю рекомендується застосовувати прилади з суміщеними функціями: покази і реєстрація, реєстрація і підсумування тощо.

Парові котли, які мають тиск більше 0,07 МПа, повинні бути обладнані показуючими приладами для вимірювання:

* температури пари після пароперегрівника;

* температури живільної води перед котлом та економайзером;

* температури живильної води за економайзером;

* температури димових газів за котлом;

* температури димових газів за хвостовою поверхнею нагрівання;

* тиск пари у барабані котла;

* тиск пари після пароперегрівача;

* тиск пари на розпилювання мазуту;

* тиск живильної води перед органом, що регулює живлення котла; біля котлів паропродуктивністю менше 2 т/год. - тиск в загальній живильній магістралі;

* тиск живильної води на вході в економайзер до запірної арматури і на вході з економайзера до запірної арматури (при економайзерах, що відключаються за водою);

* тиск повітря після дуттьового вентилятора (після кожного регулюючого пристрою для котлів, що мають зонне дуття) або тиску повітря перед пальниками (за наявності пристроїв, що регулюють витрату повітря до пальників), а також тиску повітря перед забризкувачами твердого палива;

* тиск рідкого або газоподібного палива перед пальниками після регулюючої арматури;

* розрідження у топці котла;

* розрідження перед шибером або напрямним апаратом димососу; для котлів, які не мають димососа - перед шибером у газоході;

* розрідження перед і за хвостовими поверхнями нагрівання;

* витрати пари від котла (підсумовуючий прилад);

* рівня у барабані котла, де встановлюється один водопокажчик прямої дії і додатково два понижених покажчика рівня, якщо рівень води у барабані перебуває на висоті 6 м від площадки обслуговування, а також у разі поганої видимості водопоказувальних приладів;

* вмісту CO2 і O2 у відпрацьованих газах.

Для парових котлів паропродуктивністю більше ніж 20 т/год треба встановлювати прилад, який реєструє температуру відповідно пари на виході з котла.

У котельнях повинні бути встановлені показуючі прилади для вимірювання:

* температура води у падаючому і зворотному трубопроводах теплової мережі;

* температура палива (рідкого) у загальній напірній магістралі;

...