Система автоматического розжига горелок для водогрейного котла на пищевом предприятии

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ……......…8
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………….…..9-11
1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА РОЗЖИГА ГАЗОВЫХ ГОРЕЛОК ДЛЯ ВОДОГРЕЙНОГО ВОДОТРУБНОГО КОТЛА ТИПА ПТВМ-30М…
1.1. Основные конструктивные и технологические характеристики водогрейного водотрубного котла типа ПТВМ-30М …
1.2. Формализация процесса розжига горелок……………….…
1.3. Обоснование необходимости создания системы автоматического розжига горелок………………………………….……
1.4. Цель, функции и задачи системы автоматического розжига горелок …………………………………………………………………….
1.5. Основные требования к системе автоматического розжига горелок ……………………………………………………………………..
1.6. Выводы…………………………………………………………
2. РАЗРАБОТКА КОНЦЕПЦИИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РОЗЖИГА ГОРЕЛОК ……………………………………………….……
2.1. Обзор существующих систем автоматического розжига горелок ……………………………………………………………………..
2.2. Описание выбранного варианта концепции системы автоматического розжига горелок ………………………………………..
2.3. Выводы…………………………………………………………
3. РЕШЕНИЯ ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РОЗЖИГА ГОРЕЛОК …
3.1. Требования к элементам системы автоматического розжига. горелок и управляющим блокам………..
3.2. Выбор технических средств автоматизации
3.2.1. Выбор контроллера
3.2.2. Выбор датчика
3.2.3. Выбор горелки
3.2.4. Выбор преобразователя
3.2.5. Выбор коммутатора
3.3. Функциональная схема автоматизации……………………
3.4. Структурная схема комплекса технических средств………..
3.5. Выводы…………………………………………………………
4. РЕШЕНИЯ ПО ПРОГРАММНОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РОЗЖИГА ГОРЕЛОК ….
4.1. Разработка алгоритма решения задачи ………………………
4.2. Выбор средств программирования …………………..………
4.3. Разработка визуализации…………………………….………..
4.4. Выводы…………………………………………………………
5. Заключение…………………………………………………………….
6. ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……

Весь текст будет доступен после покупки

Водогрейные котлы используются на пищевых предприятиях для обеспечения производственных процессов и поддержания необходимой температуры в производственных помещениях. Они могут быть использованы для нагрева воды, пара или других теплоносителей, которые используются в процессе приготовления пищи, стерилизации оборудования, упаковки продукции и других процессов.
Котлы собираются с использованием идентичных или аналогичных компонентов, что гарантирует единообразие производственного процесса. Конструкция этих агрегатов допускает полуоткрытую установку. В этом случае внутри помещения заключена только нижняя часть котла, в которой расположены горелки, арматура, автоматика и вентиляторы. Это минимизирует затраты, связанные со строительством конструкции теплового пункта, и обеспечивает удобство обслуживания в летний период.
Котлы могут быть установлены двумя способами: либо со стальным дымоходом, непосредственно прикрепленным к каркасу котла, либо с отдельным железобетонным или кирпичным дымоходом.
ПТВМ-30 устанавливается на районных тепловых станциях (РТС). ПТВМ-30 являются основным оборудованием РТС московского топливно-энергетического комплекса и служили их оборудованием до 2000 годов.
Котлы типа ПТВМ когда-то выпускались в Советском Союзе Дорогобужским котельным заводом большими сериями. Эти котлы выпускаются и сегодня несколькими предприятиями.
Эта конструкция с пятидесятилетней историей доказала свое право на жизнь как с технической точки зрения, так и с точки зрения возможности ее реализации на теплоэнергетическом рынке.

Весь текст будет доступен после покупки

1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА РОЗЖИГА ГАЗОВЫХ ГОРЕЛОК ДЛЯ ВОДОГРЕЙНОГО ВОДОТРУБНОГО КОТЛА ТИПА ПТВМ-30М
1.1. Основные конструктивные и технологические характеристики водогрейного водотрубного котла типа ПТВМ-30М

Водогрейный котел ПТВМ, также известный как пиковый газово-мазутный котел для нагрева отопительной воды, предназначен для удовлетворения пиковой части кривой тепловой нагрузки. Первоначально этот термин расшифровывался как - «пиковый теплофикационный водогрейный на мазуте», но позже эти котлы были переведены на газ. Водогрейный отопительный котел ПТВМ-30 — пиковый теплофикационный водогрейный газомазутный котел тепловой мощностью 35 МВт (30 Гкал/ч), имеющий П-образную компоновку, состоит из топочной камеры 5, конвективной шахты 2 и соединяющей их поворотной камеры 6, дробеочистительного устройства 1, конвективной поверхности нагрева 3 игазомазутных горелок 4 (см. рис. 1.1).

Рисунок 1.1 - Конструкция водогрейного водотрубного котла типа ПТВМ-30М

Топочная камера защитима трубами диаметром 60?3 мм с шагом 64 мм; конвективная часть набирается из U-образных ширм из труб диаметром 28?3 мм с шагом S1= 64 мм, S2=40 мм. Для удобства ремонта и осмотра разрыв между пакетами составляет — 700 мм, а высота пакета составляет – 1000 мм.









Таблица 1.1 - Технические характеристики котла типа ПТВМ-30М
№ п/п Технические характеристики Значение
1 Теплопроизводительность номинальная, МВт 35
2 Вид топлива газ/мазут
3 Давление воды на входе в котел ,не более МПа 1,6
4 Давление воды на выходе из котла, не менее, МПа 1,0
5 Температура воды на входе, °C 70
6 Температура воды на выходе, ° C 150
7 Гидравлическое сопротивление, МПа 0,25
8 Расход воды, т/ч 370
9 Диапазон регулирования теплопроизводительности по отношению к номинальной, % 30-100
10 Расход топлива, м3/ч-газ/кг/ч-мазут 3880/3700
11 КПД котла, %не менее, газ/мазут 92,2/89,5
12 Удельный выброс NOx, мг/м3, не более, газ/мазут 300/400
13 Эквивалентный уровень шума в зоне обслуживания, ДБа, не более 80
14 Температура наружной поверхности нагрева котла, °C 55
15 Температура уходящих газов, °С, газ/мазут 150/220
16 Средний срок службы до списания, лет, не менее (при средней продолжительности работы котла в год с номинальной теплопроизводительностью-3000 ч.) 15 лет

Трубная система опирается на каркас в обычном исполнении и подвешивается к каркасной раме в сейсмичном исполнении.
Котёл ПТВМ-30М оборудован шестью газомазутными горелками. Каждая горелка снабжена индивидуальным вентилятором. Воздух проходит через общий короб. В горелках применяются специального типа мазутные форсунки механического распыливания с охлаждением воды. Давление мазута в горелках - 1,8-4,0 (18-40) МПа (кгс/см2), газа - 0,02-0,025 (0,2-0,25) МПа (кгс/см2).
Схема циркуляции водогрейного котла ПТВМ-30 приведена на рис 1.2.

Рисунок 1.2- Схема циркуляции водогрейного водотрубного котла типа ПТВМ-30М

Особенность конструкции котла ПТВМ-30М по сравнению с другими котлами являются:
- расположение горелок (6 шт.) - по три горелки на боковых сторонах топки в два ряда;
- две горелки нижнего ряда, обычно находятся по диагонали друг от друга, являются растопочными (т.е. имеют свои запальные горелки для розжига основных), а остальные горелки разжигаются от факелов растопочных горелок;
- наличие двух вентиляторов подачи воздуха на горелки и двух или одного дымососа.
Большое количество элементов котла, подлежащих управлению автоматикой безопасности и регулирования, имеют режимы работы котла, которые предполагают применение различных схем автоматизации котла. В первую очередь комплекс системы автоматики определяется: схемой газового тракта котла, алгоритмом управления горелками и вариантом регулирования соотношения топливо/воздух.
1.2. Формализация процесса розжига горелок
Опираясь на расположения трубопроводов газа и количества отсечных клапанов горелок котла, наибольшее расширение получили следующие газовые схемы:
1. С одним общим первым по ходу газа отсечным клапаном и запорно-регулирующим клапаном по газу перед горелками, как показано на рис. 1.3.


Рисунок 1.3 - Схема газового тракта котла с одним общим первым по ходу газа отсечным клапаном и запорно-регулирующим клапаном перед каждой горелкой

На рис. 1.3 введены обозначения: 1 - манометр (контроль давления газа после ГРУ); 2 - общий отсечной клапан; 3 - заслонка с электроисполнительным механизмом (регулирование мощности котла); 4 - клапан запальника горелки 1; 5- клапан свечи; 6 - манометр (контроль давления газа при проверке герметичности и в процессе регулирования); 7, 9, 11, 14, 16, 18 - запорно-регулирующие клапаны; 8, 10, 12, 13, 15, 17 - манометры (контроль давления газа перед горелками для системы защиты); 19 - клапан запальника горелки 6.
2. С двумя отсечными клапанами по газу на каждую горелку (второй по ходу газа клапан является запорно-регулирующим для обеспечения плавного розжига горелки), как показано на рис. 1.4.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Гавриленко Д. А.Устройство автоматического розжига котлоагрегата низкотемпературного кипящего слоя с использованием плазменно-топливных систем / Д. А.,Гавриленко, Б. В. Гавриленко // Автоматизация технологических объектов и процессов. Поиск молодых. Сборник научных трудов IX научно-технической конференции аспирантов и студентов в г. Донецке 20-22 мая 2009 г. - Донецк, ДонНТУ, 2009.- С. 14-19.
2. ГОСТ Р 54961-2012 Системы газораспределительные. Сети газопотребления. Общие требования к эксплуатации. Эксплуатационная документация. ГОСТ Р от 22 августа 2012 года № 54961-2012 [Электронный ресурс]. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200095024 (дата обращения: 30.10.2018).
3. ГОСТ 21204-97 Горелки газовые промышленные. Общие технические требования (с Изменениями N 1, 2). ГОСТ от 25 апреля 1997 года № 21204-97 [Электронный ресурс]. URL:http://docs.cntd.ru/document/gost-21204-97 (дата обращения: 30.10.2018).
4. ДНАОП 0.00-1.08-94. Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов (с изменениями и дополнениями). -Киев, 1998. - 45 с.
5. Минаев И.Г.Программируемые логические контроллеры: практическое руководство для начинающего инженера / И.Г. Минаев, В.В. Самойленко. - Ставрополь: АРГУС, 2009. - 100 с.
6. Нестеров А. Л. Проектирование АСУТП. Методическое пособие. Книга 1 / А. Л.Нестеров. - СПб.: Деан, 2006. - 450 с.
7. Офрим А. В. Совершенствование систем автоматики паровых котлов: залог их надежной эксплуатации [Электронный ресурс] / А. В. Офрим, К. В. Черепанов, П. В. Хижняков // Молодой ученый. - 2016. - №2. - С. 191-194. URL: https://moluch.ru/archive/106/24933/ (дата обращения: 30.10.2018).

Весь текст будет доступен после покупки