Повышение эффективности автоматической системы производством тепла на газовой котельной

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1. Автоматизация технологического процесса производства
тепла на котельной. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2. Технические и программные средства управления
технологическими процессами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1. Промышленный контроллер . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2. Каскадный контроллер . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.3. Котловой контроллер . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4. Газовая горелка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3. Спецификация приборов, используемых в технологическом
процессе в газовой котельной . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4. Выбор критериев качества управления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
5. Условия устойчивости (робастности) управления для систем с ПИ
регуляторами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
6. Расчет динамических характеристик системы управления
температурой на выходе теплообменника . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..44
7. Безопасность и экологичность проекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
8. Экономический расчет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
9. Управление проектами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
10. Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
11. Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

Весь текст будет доступен после покупки

В современной промышленности автоматизация занимает ведущие места во всех отраслях. Особенно в теплоэнергетическом комплексе. Автоматическое управление является одним из главнейших направлений развития современной техники. Она обеспечивает повышение производительности труда, снижение себестоимости выпускаемой продукции, повышает производительность оборудования, снижает брак и отходы производства, уменьшает численность рабочего персонала, улучшает условия труда, снижает аварийность и повышает эффективность ведения технологического процесса. Современное промышленное производство невозможно без автоматизации. Широта автоматизации управления различными процессами на том или ином предприятии или объекте, во многом характеризует общий уровень и совершенство данного технологического объекта. Облегчая труд человека, повышая культуру труда, во всех её видах, устраняя различая между физическим и умственным трудом. Автоматизация в то же время в десятки раз повышает производительность труда, позволяет полнее удовлетворять многообразные потребности человека. При автоматизации котельной автоматизируются все основные и вспомогательные технологические процессы. Это ведет к освобождению обслуживающего персонала от необходимости регулировать эти процессы вручную, а также к сокращению рабочего персонала. Внедрение специальных автоматических устройств, способствует безаварийной работе оборудования, исключая случаи травматизма, предупреждая загрязнение атмосферного воздуха. В последние годы все больше внимания уделяется вопросам комплексной автоматизации промышленных котельных. Учитывая, что автоматизация процессов горения дает до 10% экономии топлива, становится ясным повышенный интерес к комплексной автоматизации котельных.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛА НА КОТЕЛЬНОЙ

На функциональной схеме отображен автоматический процесс управления газовой котельной (рис.1). Основными задачами управления в котельной является, нагревание воды, поддержание заданных температурных режимов подачи нагретой воды в системы отопления, вентиляции и ГВС.
На схеме отображены два водогрейных котла фирмы «Viessmann» типа «Vitoplex 300». Регулирование температуры осуществляет котловой контроллер Vitotronic100 GC1 (1а; 2а), путем подачи сигнала на включение/отключение газовой горелки. Сигнал включения газовой горелки формируется в соответствие с заданной температурой котловой воды, измерение которой производит погружной датчик температуры Viessmann KTS (1в; 2в) подключенный к Vitotronic100 GC1. Котлы оборудованы плавно модулирующими газовыми горелками WEISHAUPT WM-G20/2 (24). Горелочные устройства полностью автоматизированные. Процессы пуска, остановки и аварийной остановки горелок осуществляет и контролирует автоматика фирмы «Viessmann», установленная на котлах. Горелка оборудована датчиком давления газа (1г), при минимальном давлении газа горелка отключается, котел переходит в режим аварии. Измерение температуры воды на входе воды в котел осуществляют накладные датчики температуры Viessmann (1б; 2б). Температуру дымовых газов на выходе из котла измеряет датчик температуры Viessmann (1е; 2е). Циркуляцию воды в котле осуществляет насос фирмы Grundfos MAGNA 50-120F (31). Управление многокотловой установкой осуществляет блок автоматики "Vitotronic 300-К» (3а). Он обеспечивает каскадную работу двух котлов, соединяясь через LON-модули с блоками котлов "Vitotronic 100". Кроме того, "Vitotronic 300-К" осуществляет регулирование температуры воды, подаваемой в систему отопления и ГВС, в зависимости от температуры наружного воздуха в соответствии с отопительным графиком или заданным значением.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Фокин В.М. Теплогенераторы котельных. М.: Издательство машиностроение-1, 2005, 110 с.
2. Адольф Мировски, Гжегош Ланге, Иренэуш Елень Материалы для проектирования котельных и современных систем отопления Издание Виссманн Польша, 2005, 298 с.
3. Бородин И.Ф., Судник Ю.А. Автоматизация технологических процессов. М.: Колос, 2004, 399 с
4. Карякина Е.А. Промышленное газовое оборудование Саратов: «Газовик», 2013, 1262 с.
5. Соколов Б.А. Устройство и эксплуатация оборудования газомазутных котельных. М.: Академия, 2007, 120 с.
6. Липов Ю.М., Третьяков Ю.М. Котельные установки и парогенераторы. Изд.2, испр. НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2006, 592 с.


7. Шувалов В.В., Осаджанов Л.А., Голубятников В.А. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. М.: Химия, 1991, 480 с.
8. Захаров В.И., Ульянов С.В. Нечеткие модели интеллектуальных промышленных регуляторов и систем управления: III. Методология проектирования Изв. АН. Техническая кибернетика. 2010. № 5.
9. Дипломное проектирование / Гончаров А.В., Гданский Н.И. Методические указания по выполнению дипломного проекта для студентов специальности 15.03.04 – «Автоматизация технологических процессов и производств» заочной формы обучения. – М.: МГУТУ им. К.Г. Разумовского (ПКУ), 2018.

Весь текст будет доступен после покупки