Автоматизация управления блочно-модульной газовой котельной

ВВЕДЕНИЕ 7
1 Описание технологического процесса и анализ состояния автоматизации технологического процесса 9
1.1 Описание технологического процесса 9
1.2 Анализ состояния исследований и технических разработок автоматизации технологического процесса 12
2 Анализ и разработка проектного решения по автоматизации управления блочно-модульной газовой котельной 21
2.1 Интеграция с инфраструктурой 23
2.2 Разработка структурной схемы 24
2.3 Разработка принципиальной схемы 27
3 Разработка алгоритма управления регулирования температуры и давления горячей воды блочно-модульной газовой котельной 33
4 Разработка структурной схемы АСР контура управления температурой теплоносителя 38
4.1 Анализ статических и динамических характеристик АСР 38
Проверка системы управления на устойчивость 40
4.2 Выбор исполнительного устройства 41
5 Расчет экономической эффективности проектного решения и анализ состояния безопасности жизнедеятельности человека на блочно-модульной газовой котельной 44
5.1 Расчет экономической эффективности проектного решения 44
5.1.1 Расчет дополнительных капитальных вложения, связанных с приобретением внедряемого оборудования……………………………...44
5.1.2 Расчёт дополнительных затрат, связанных с внедрением оборудования и устройств автоматики 45
5.1.3 Срок окупаемости дополнительных вложений 47
5.1.4 Выводы 48
5.2 Анализ состояния безопасности жизнедеятельности человека на блочно-модульной газовой котельной 48
5.2.1 Требования к персоналу, обслуживающего блочно-модульную газовую котельную…………………………………………………………50
5.2.2 Указания по мерам безопасности блочно-модульной газовой котельной……………………………………………………………………53
5.2.3 Экологичность………………………………………………………..54
5.2.4 Чрезвычайные ситуации 54
5.2.5 Пожарная безопасность блочно-модульной газовой котельной…..58
5.2.6 Порядок ликвидации аварий БМК…………………………………..60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 65
ПРИЛОЖЕНИЕ А Схема технологического процесса блочно-модульной газовой котельной 67
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Функциональная схема автоматизации управления котлом 69
ПРИЛОЖЕНИЕ В Структурные схемы автоматизации управления газовой котельной 70
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Принципиальная схема шкафа управления котлом 73
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Структурная схема алгоритма управления регулирования температуры и давления 78
ПРИЛОЖЕНИЕ Е Структурная схема АСР температуры. Характеристики АСР..81

Весь текст будет доступен после покупки

Автоматизация управления блочно-модульной газовой котельной представляет собой важную и актуальную область исследования, которая находит свое применение в современных системах теплоснабжения. В условиях постоянного роста потребностей в энергии и стремления к повышению эффективности использования ресурсов, автоматизация процессов управления котельной становится неотъемлемой частью современного подхода к организации теплоэнергетических систем. Блочно-модульная газовая котельная, благодаря своей компактности и мобильности, становятся все более популярной в различных сферах, включая жилые и коммерческие здания, а также промышленные объекты.
Актуальность данной работы обусловлена необходимостью повышения надежности и эффективности работы котельной, что в свою очередь требует внедрения современных технологий автоматизации. В условиях постоянного роста цен на энергоносители и ужесточения экологических норм, оптимизация процессов управления становится не только желательной, но и жизненно необходимой. Автоматизация управления позволяет значительно сократить время реагирования на изменения в работе котельной, минимизировать человеческий фактор и снизить затраты на обслуживание, что делает ее особенно актуальной в современных условиях.
Блочно-модульная газовая котельная представляет собой современное решение в области теплоэнергетики, обеспечивая надежное и эффективное снабжение теплом для различных объектов. Технологический процесс котельной включает в себя несколько ключевых этапов: подготовку и подачу топлива, сжигание, преобразование тепла и распределение его по системе. При этом управление этим процессом требует высококвалифицированного подхода, так как зависит от множества переменных, включая качество топлива, условия эксплуатации и потребности конечных пользователей [1].

Весь текст будет доступен после покупки

1 Описание технологического процесса и анализ состояния автоматизации технологического процесса
1.1 Описание технологического процесса
Технологический процесс блочно-модульной газовой котельной основан на цепочке операций, обеспечивающих эффективную выработку тепловой энергии. Основным источником энергии является природный газ, который сжигается в котлах для создания тепла. Выработка тепловой энергии отображает низкий коэффициент полезного действия (КПД).
Схема технологического процесса блочно-модульной газовой котельной приведена на рисунке 1 (см. Приложение А).

Рисунок 1Схема технологического процесса блочно-модульной газовой котельной (газовая котельная начало)

Рисунок 1Схема технологического процесса блочно-модульной газовой котельной (административно-бытовой корпус окончание)

Передача тепловой энергии при работе котлового контура газовой части котельной осуществляется во второй контур через пластинчатые теплообменники сетевой воды внешних потребителей тепла потребителей: сырой воды, ХОВ I ступени и ХОВ II ступени.
Котловой контур газовой части котельной состоит из:
? четырех котлов Термотехник ТТ150 в комплекте с экономайзером [2];
? индивидуальных насосов рециркуляции с внешним ЧРП, поддерживающих температуру обратной воды на входе в котел (65°С);
? трех циркуляционных насосов котлового контура с внешним ЧРП, (один из которых-резервный);

Весь текст будет доступен после покупки

1. СП 89.13330.2016 «Котельные установки. Актуализированная редакция СНиП II-35-76», 2016. ¬ 144с. ¬ Текст : непосредственный.
2. Котел водогрейный «ТЕРМОТЕХНИК» тип ТТ150. Руководство по монтажу и эксплуатации: ЭН00000ТО02030419, 2023. 101 с. Текст : непосредственный.
3. Ившин, В.П., Перухин, М.Ю. Современная автоматика в системах управления технологическими процессами [Текст]: учеб. пособие / В.П. Ившин, М.Ю. Перухин. 3-е изд., испр. и доп. М.: ИНФРА-М, 2023. 407 с. ¬ Текст : непосредственный.
4. ГОСТ 24.104-2023. Автоматизированные системы управления. Общие требования, 2023. ¬ 20 с. ¬ Текст : непосредственный.
5. ГОСТ 12.1.005-88 Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. МКС 13.040.30, 1988. 128 с. Текст : непосредственный.
6. СанПин 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания», 2021. 988 с. Текст : непосредственный.
7. Горелка HR2050 MG.MD.S.RU.A.8.80.ES CIB UNIGAS. Инструкция по монтажу, эксплуатации и обслуживанию: M03957NL Rel.9.1 01/2013, 2021. 56 с. Текст : непосредственный.
8. Программируемый логический контроллер ПЛК210 «ОВЕН». Руководство по эксплуатации: 11.2022 версия 2.18, 2022. 60 с. Текст : непосредственный.
9. Иванов, А.А. Автоматизация технологических процессов и производств [Текст]: учеб. пособие / А. А. Иванов ¬ М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2023. ¬ 224 с. ¬ Текст : непосредственный.
10. Клепиков, В.В. Автоматизация производственных процессов [Текст]: учеб. пособие / Клепиков В.В., Султан-заде Н.М., Схиртладзе А.Г. ¬ М.: ИНФРА-М, 2019. ¬ 208 с. ¬ Текст : непосредственный.

Весь текст будет доступен после покупки