Пример реализации – котел №7 ЧТЭЦ-1

Пример реализации – котел №7 ЧТЭЦ-1
Задать вопрос

(Техническое перевооружение системы газораспредления и технологических защит с созданием полномасштабного АСУТП парового котла ст.№7 типа ЛМЗ (паропроизводительность – 200 т/ч, топливо – газ, уголь, подсветка мазутом) Челябинской ТЭЦ-1 филиал ОАО «Фортум»)

Целью данной работы является приведение газопроводов и газового оборудования котла ЛМЗ  в соответствие с требованиями раздела 7 ПБ 12-529-03 «Правил безопасности систем газораспределения и газопотребления» с созданием полномасштабного АСУТП. 

В рамках договора ЗАО «УРАЛТЕХМАРКЕТ» выполнило следующие работы с функциями Генподрядчика («под ключ»):

  • Проектирование (разработка разделов КМ, ГСВ, АГСВ);
  • Экспертиза промышленной безопасности разработанной проектной документации;
  • Комплектация и поставка необходимого оборудования;
  • Демонтажные и монтажные работы согласно разработанной и утвержденной Ростехнадзором проектной документации;
  • Пусконаладочные работы с составлением режимных карт;
  • Обучение персонала Заказчика;
  • Комплексное опробование и сдача объекта в эксплуатацию.

Основные технические решения.


Газоснабжение.
В процессе реконструкции демонтировано следующее оборудование газовой схемы:
  • общекотловой быстродействующий отсечной клапан (ПЗК) Ду 250;
  • задвижка с электроприводом перед основным регулирующим клапаном;
  • растопочный газопровод – задвижка Ду 100 с электроприводом и регулирующий клапан Ду 100;
  • два раздающих коллектора газа Ду200 на горелки;
  • газопровод подачи газа к ЗЗУ горелок котла;
  • газопроводы  подачи газа на горелки, оборудованные двумя задвижками Ду100 с электроприводом,  приборами безопасности и приборами КИПиА.

Смонтирована новая схема газораспределения в соответствии с действующим проектом. Предусматривается полная замена газового оборудования всех горелок котла, частичная замена раздающих коллекторов котла и частичная замена головного газопровода.
На газопроводе перед каждой из горелок установлен блок газового обору¬дования БГ8 (Ду150) ЗАО НПО «АМАКС».
Для розжига горелок применены защитно-запальные устрой¬ства, входящие в со¬став автоматики котла, отбор газа на ЗЗУ преду¬смотрен от блоков БГ8.

Комплексная автоматизация всех систем котла.
Практически полностью демонтирована существующая система управления котлом. Заменены исполнительные механизмы основных систем котла на МЭО нового поколения.
Система управления котлом реализована на базе шкафа управления котлом ШУК, шкафов управления горелками ШГ (один шкаф на каждую горелку), шкафов сбора информации (ШСИ1, ШСИ2, ШСИ3).
Все шкафы разработаны и изготовлены ЗАО «УРАЛТЕХМАРКЕТ» на базе комплектующих компании Omron.

Система управления котлом реализует функции:
  • сбор и обработка информации  технологических параметров и положения арматуры;
  • дистанционное управление электрифицированной арматурой котла;
  • автоматическое регулирование параметров работы котла;
  • логическое управление арматурой блоков газооборудования горелок;
  • технологических защит, действующих на останов котла и локальных технологических защит и блокировок в соответствии с требованиями ПБ 12-529-03 «Правил безопасности систем газораспределения и газопотребления» и РД 153-34.1-35-116.2001 «Объем и технические условия на выполнение технологических защит и блокировок».
  • подача мазута при работе на пыли для подсветки при потускнении пылеугольного факела по сигналу от фотодатчика.


Сбор информации о работе оборудования  выполнен с использованием датчиков Метран с нормированным выходным сигналом 4-20 мА.
Контроль факела каждой горелки выполняется датчиком контроля факела. За счет выбора места установки и соответствующих настроек датчиков обеспечивается полная селективность горелок.
Контроль пламени запальника выполняется с использованием отдельного датчика.
 Дистанционное управление.
 
Сформированы функциональные группы управления (ФГУ), обеспечивающие автоматический розжиг и останов горелок с выдачей сигналов на переключение клапанов, управление запальниками и исполнительными механизмами регуляторов по командам с ШГ.
В АСУТП котла предусмотрены следующие регуляторы:
  • Регулятор тепловой нагрузки при работе на газе;
  • Регулятор уровня воды в барабане;
  • Регулятор разрежения в топке;
  • Регулятор давления общего газа;
  • Регулятор давления общего воздуха перед котлом;
  • Регулятор соотношения «газ-воздух» для каждой горелки;
  • Регулятор температуры аэросмеси за мельницами;
  • Регулирование разрежения перед мельницами;
  • Регулирование загрузки мельниц;
  • Регулирование нагрузки котла на угольном топливе.
 
Логическое управление.
 
Логическое управление арматурой горелок котла, запальными устройствами и шиберами воздуха горелок реализовано по «жесткой программе», обеспечивающей проведение проверки плотности арматуры БГ8 перед розжигом, безопасный розжиг горелок и вывод их на работу на минимальной мощности, отключение горелки, выполнение локальных защит и блокировок при розжиге и работе горелок.
 
В ШУК реализованы следующие технологические защиты, действующие на останов котла:
  • повышение уровня воды в барабане;
  • понижение уровня воды в барабане;
  • погасание общего факела в топке;
  • понижение давления газа за регулятором подачи газа на котел;
  • отключение всех дымососов;
  • отключение всех дутьевых вентиляторов;
  • отключение всех мельничных вентиляторов при транспортировке пыли сушильным агентом от этих вентиляторов;
  • повышение температуры свежего пара;
  • повышение до II предела температуры пылегазовоздушной смеси за сепаратором;
  • повышение давления в системе пылеприготовления, оборудованной взрывными предохранительными клапанами;
  • уменьшение протока масла через любой подшипник мельницы, имеющий принудительную жидкую смазку.

Реализован алгоритм ввода и вывода защит. Все действия по вводу и выводу защит документируются.
 
 В ШУК предусмотрены сигнализации в следующем объеме:
  • повышение уровня воды в барабане;
  • понижение уровня воды в барабане;
  • повышение температуры свежего пара;
  • понижение температуры свежего пара;
  • повышение давления в барабане котла;
  • повышение давления свежего пара;
  • повышение давления газа за регулятором подачи газа на котел;
  • понижение давления газа за регулятором подачи газа на котел;
  • понижение давления газа перед регулятором подачи газа на котел;
  • понижение давления в коробе первичного воздуха при транспорте пыли горячим воздухом;
  • повышение тока дымососа;
  • повышение тока дутьевого вентилятора;
  • повышение температуры сушильного агента перед мельницей;
  • понижение температуры сушильного агента перед мельницей;
  • повышение температуры пылегазовоздушной смеси за мельницей;
  • повышение температуры пыли в бункере;
  • понижение уровня пыли в бункере;
  • прекращение выхода топлива из бункера сырого топлива.

В шкафах ШГ реализованы следующие локальные технологические защиты блоков газооборудования горелок, действующие на останов соответствующей горелки:
  • погасание факела горелки;
  • понижение давления газа за регулирующим клапаном горелки;
  • понижение давления воздуха перед горелкой.
 
В шкафах ШГ реализованы следующие локальные технологические блокировки не допускающие:
  • открытие отключающего устройства на газопроводе-отводе к котлу при открытом положении хотя бы одного отключающего устройства перед горелками;
  • включение ЗЗУ и подачу газа к горелкам без предварительной вентиляции топки, газоходов (в том числе рециркуляционных), теплого ящика и воздуховодов в течение не менее 10 мин.;
  • открытие общего запорного устройства на запальном газопроводе к ЗЗУ при открытом положении хотя бы одного первого по ходу газа запорного устройства с электроприводом перед любым ЗЗУ;
  • подачу газа в горелку в случае закрытия воздушного шибера (клапана) перед горелкой (группой горелок) или при отключении индивидуального дутьевого вентилятора;
  • подачу газа в горелку при отсутствии факела на ЗЗУ;
  • открытие (закрытие) запорного устройства на трубопроводе безопасности при открытом (закрытом) положении обоих запорных устройств перед горелкой;
  • подачу топлива в горелку при наличии ложного сигнала от датчика факела горелки;
  • открытие ПЗК-2 по ходу топлива перед горелкой при неоткрытом ПЗК-1;
  • розжиг горелки без проверки герметичности арматуры ее БГ;
  • открытие ПЗК-2 при незакрытом регулирующем клапане на линии подвода газа к горелке;
  • открытие ПЗК-2 в случае открытия воздушного шибера, отличного от положения минимального расхода;
  • открытие клапана безопасности при незакрытом ПЗК-2  горелки.
 
В ШГ предусмотрены следующие сигнализации:
  • наличие факела на горелке котла;
  • понижение заданного давления в воздуховодах перед горелками;
  • наличие факела ЗЗУ горелки;
 
Электропитание.
 Электроснабжение системы управления осуществляется от силового шкафа (ШС), который подключается к источнику гарантированного питания.
Для исключения отключения котла при переключении источников питания в ШС установлены источники бесперебойного питания.

Автоматизированные рабочие места (АРМ) оператора.
Созданы АРМы, позволяющие осуществлять управление агрегатом с рабочих мест машиниста котельной и начальника смены котлотурбинного цеха. На АРМах установлены промышленные дисплеи. Вся информация о работе представлена на дисплеях в виде активных мнемосхем, видеограмм, графиков, текущих цифровых значений параметров схемы.
Созданная единая станционная сеть дает возможность получения всей информации о работе котла в режиме реального времени руководителям службы эксплуатации и руководству станции. Информация с АРМов архивируется на общем сервере. Все действия оперативного персонала документируются.
 По завершению монтажных и пусконаладочных работ выдана исполнительная документация  и необходимые акты передачи Заказчику смонтированного оборудования и наладки всех систем.