Методичні вказівки щодо виконання практичного завдання з дисципліни "Автоматичні системи управління"

щодо виконання практичного заняття

з дисципліни “ Автоматичні системи управління теплоенергетичними установками ”

на тему : “ Автоматичні теплові захисти

барабанних котлів ”

Розробив

Черпак І.О.

2019

1. МЕТА ЗАНЯТТЯ

1. Закріпити знання, отриманні при вивченні теоретичного матеріалу з теми “ Автоматичні захисти барабанних парових котлів ” .

2. Навчитись складати структурну схему захистів барабанних котлів.

3. Вміти обирати необхідні прилади та елементи системи автоматизації для даної схеми захистів.

1. СТИСЛІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Правилами технічної експлуатації ПТЕ для парових котлів через загрозу можливих порушень технології передбачуються різні теплові захисти, які можна розділити на дві групи: захисти, діючі на зупин котла, і захисти, що переводять обладнання в режим знижених навантажень. Розглянемо основні захисти барабанного котла (рис 1).

При порушенні режиму горіння діє тепловий захист котла від потьмяніння і погасання факелу. Цей захист передбачений для всіх газомазутних і пиловугільних котлів. В схемі в якості первинних пристроїв (датчиків) використовують фоторезистори, контакти яких з логічним елементом І з’єднані з відключаючим пристроєм, який діє на дуттьові вентилятори, а по схемі блокувань – на інші агрегати. Між датчиком і логічним елементом І встановлюють реле затримки ∆τ з витримкою часу до 10 секунд. Необхідність цього реле пояснюється наступним. При зниженні рівня світності факелу для запобігання зупинки котла чи при надходженні хибних спрацьовувань захист діє на включення резервних форсунок. Витримка часу до 10с гарантує також безпечне повторне запалювання факелу за рахунок акумуляції теплоти в топці. Захист котла від погасання факела оснащений системою сигналізації.

При надмірному зниженні температури пари за котлом спрацьовують автоматичні захисні пристрої, які оберігають паропровід і проточну частину турбіни від закидання часток вологи. Захист виконаний на логічних елементах І, його первинним датчиком є термопара. Сигнал від термопари, посилений в посилювачі, потрапляє на логічний елемент І, який передає команду на зупинку вентилятора, а потім по лінії електроблокувань на зупинку інших агрегатів котла. Для блочних установок цей захист відноситься до турбіни. В цьому випадку використовується схема «два з двох» і температура пари вимірюється стандартними термопарами в паропроводі на виході з котла і в стопорних клапанах турбіни. Агрегат відключається при зниженні температури пари в стопорних клапанах, якщо в будь-якому з паропроводів, що підводяться, температура пари також знизилась. Такий же пристрій має захист по підвищенню температури перегріву первинної пари t_п.

Для барабанних котлів одним з найважливіших є захист від зниження рівня Н_б в барабані, який виконується двоступеневим і захищає екранні труби від перепалу. При зменшенні рівня в барабані нижче встановленої границі (120 мм) вмикається схема з логічним елементом І через проміжне реле, блокування на відключаючий пристрій дуттьового вентилятора ДВ і на відключення паливоподачі ППП. Захист від підвищення рівня Н_б виконується також на елементах І двоступеневим, тобто первинні пристрої мають різні уставки. При збільшенні рівня води в барабані (більше 100 мм) спрацьовує захист першого рівня, який впливає на аварійний злив з барабану АЗБ. В цьому випадку захист не викликає відключення котла, тобто діє як локальний захист. Якщо захист першого рівня спрацював, а рівень підвищується і досягає другої контрольної позначки, спрацьовує захист другого рівня, що викликає зупинку котла і дуттьового вентилятора, закриття запірного живильного клапану ЗЖК і відключення головної парової засувки.

На котлі є і інші захисти, які також можна назвати локальними, наприклад, захист по тиску пари за котлом, виконуючим пристроєм якої є імпульсний запобіжний пристрій ІЗП, що отримує сигнал на спрацьовування при збільшенні тиску вище припустимого. Цей пристрій, що встановлюється на вихідних колекторах, спрацьовує раніше, ніж запобіжні клапани в барабані котла. Надлишкова пара викидається в атмосферу.

Захист від підвищення температури пари за котлом t_п діє так же, як локальний оскільки при перевищенні заданих установок включає аварійне впорскування АВ, не зупиняючи котла.

При збоях в роботі вентиляторів, димососів, повітропідігрівників спрацьовують захисти, які переводять котел на знижені навантаження, а при значних відхиленнях зупиняють його.

Рисунок 1 - Схема дії захистів барабанного котла

АВ – аварійне впорскування; ГЗП – головна парова засувка;

ПК – продувка котла; ВСК – впорскування власного конденсату

IІІ. ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ ПРАКТИЧНОГО ЗАНЯТТЯ

3.1 Перед початком проведення практичного заняття необхідно по літературі та конспекту (див. п. 6) ознайомитись з матеріалами по темі

“ Автоматичні захисти барабанних парових котлів ”.

3.2 Накреслити схему дії захистів барабанного котла (рис.1.) та вказати основні елементи схеми.

3.3 Розібратися і стисло записати роботу системи захистів барабанного котла.

3.4 Скласти структурну схему захистів та вказати її основні елементи.

3.5.Обрати та записати необхідні прилади та елементи системи автоматизації (див. додаток 1) .

3.6 Зробити висновок за результатами практичного заняття.

ІV. Зміст звіту

4.1 Тема практичного заняття, дата проведення.

4.2 Мета практичного заняття.

4.3. Схема захистів з основними елементами.

4.4 Робота схеми захистів барабанного котла (стисло).

4.5 Структурна схема захистів з обраними приладами та елементами системи автоматизації.

4.,6 Висновок.

V. Контрольні питання

5.1 У чому полягає призначення пристроїв теплового захисту?

5.2 Назвіть основні види захистів барабанного парового котла.

5.3 З якою метою використовують реле часу?

5.4 У яких випадках використовують логічний елемент «І»?

5.5 Які захисти приводять до зниження навантаження барабанного котла?

5.6 Чи мають системи захистів окрему схему живлення?

VI. РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

6.1 Плетнев Г.П. Автоматическое управление и защита теплоэнергетических установок электростанций: Учебник для техникумов. – 3-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1986, с. 280-285.

6.2 Мухин В.С., Саков И.А. Приборы контроля и средства автоматики тепловых процессов. - М.: Высшая школа, 1988, с. 235-238.