Регулирование мощности котла выполняется как регулятором газа расположенном на общем участке газопровода котла, так и количеством подключенных горелок. Различные алгоритмы управления горелками предусматривают как полностью автоматическое подключение/отключение горелок автоматикой при регулировании котла, так и полуавтоматическое подключение/отключение горелок по выбору оператора в зависимости от требуемой нагрузки котла.
Автоматическое регулирование мощности для исключения температурных перекосов в топке котла выполняется парным подключением/отключением горелок. Растопочные горелки всегда находятся в работе, затем при необходимости автоматически разжигаются горелки нижнего яруса от пламени горелок расположенных на противоположной стороне топки котла, последними разжигаются горелки верхнего яруса. Отключение горелок выполняется в обратной последовательности. Автоматический режим работы котла позволяет полностью исключить оператора из процесса розжига горелок.
Полуавтоматическое подключение/отключение горелок выполняется оператором по мере необходимости. Количество работающих горелок выбирается из меню контроллера, подключение/отключение горелок выполняется автоматически.
Варианты регулирования соотношения топливо/воздух предусматривают либо общее управление подачей воздуха на горелки, либо регулирование индивидуально по каждой горелке.
Вариант 1. При общем регулировании в память контроллера заводятся таблицы соотношения топливо/воздух для общего регулятора по газу и частотных преобразователей (ЧП) двигателей вентиляторов или МЭО направляющих механизмов вентиляторов для подержания заданного давления воздуха на общем участке воздуховода. Таблицы соотношения вводятся в контроллер для каждой комбинации работающих горелок. Данный вариант является наиболее широко применяемым, так как не требует реконструкции существующих воздуховодов котла и хорошо работает на горелках с одинаковым или близким диапазоном регулирования.
Вариант 2. Регулирование соотношения топливо/воздух индивидуально на каждой горелке выполняется локальным регулятором соотношения АРС-01 производства ООО КБ «АГАВА», в который заносится таблица соотношения топливо/воздух для горелки с выдачей сигнала управления на ЧРП индивидуального вентилятора горелки или на МЭО заслонки по воздуху перед горелкой. При этом контроллер регулирует мощность котла при помощи общей заслонки по газу и подключением/отключением горелок, а за соотношения топливо/воздух отвечают локальные регуляторы АРС-01. Данный вариант, при использовании индивидуальных вентиляторов и ЧП на каждой горелке, позволяет выполнить более точную настройку соотношения топливо/воздух горелки, за счет чего достигается экономия газа от 3-х до 5-ти %. Описанный способ регулирования был реализован на одном из котлов ПТВМ-30М в г. Урай, при этом для более точного поддержания соотношения топливо/воздух для регулирования использовались датчики перепада давления газа АДН-10.5 и воздуха АДН-0,6.5 и бюджетные ЧП ERMAN, производитель КБ АГАВА, г. Екатеринбург.
Конструктивно комплект средств автоматики АГАВА 6432 выполнен в виде двух шкафов КИП и А, в которые установлены контроллер и цифровые индикаторы (рис 3). С целью исключения импульсных трубок, которые, как показал опыт эксплуатации, часто засоряются, применены измерители расхода и давления газа, воздуха и разрежения устанавливаемые по месту. Приборы производства КБ "АГАВА", г. Екатеринбург, серии АДН/АДР-хх.4 (5)
Рисунок 3. Внешний вид шкафов КИП и А котла ПТВМ-30М
Одним из компонентов системы автоматики котла является АСУТП "Диспетчер" - система мониторинга, сбора данных и визуализации технологических процессов. Система осуществляет: сбор и вывод на персональный компьютер данных с контроллера управления котлом для отображения мнемосхемы котла; архивирование данных с аналоговых датчиков системы; аварийную и предупредительную сигнализацию. Вид экрана одного из реализованных вариантов АСУТП "Диспетчер" для котла ПТВМ-30М представлен на рисунке 4.
Рисунок 4. Мнемосхема котла ПТВМ-30М в АСУТП "Диспетчер"
Типовой состав системы автоматики производства ООО КБ «АГАВА» для управления котлом ПТВМ-30М и применяемое оборудование:
1. Микропроцессорное устройство управления котлами, печами, сушилками АГАВА 6432.10 (КБ "АГАВА", г. Екатеринбург).
2. Датчики давления газа, воздуха, разряжения типов АДН, АДР (КБ "АГАВА", г. Екатеринбург).
3. Цифровые индикаторы и индикаторы положения заслонок и загрузки ЧП АДИ (КБ "АГАВА", г. Екатеринбург).
4. Датчики пламени горелки и запальника серии АДП-01 (КБ "АГАВА", г. Екатеринбург).
5. Регуляторы соотношения топливо/воздух АРС-01 (КБ "АГАВА", г. Екатеринбург).
6.Частотные преобразователи Erman серий E-9PF, E-9VC для управления двигателями вентиляторов, дымососов и рециркуляционных насосов(КБ "АГАВА", г. Екатеринбург). .
7. Быстродействующие электромагнитные клапаны и запорно-регулирующие клапаны серии ВН, ВФ.
Наладка автоматики трех котлов ПТВМ-30М в котельной ОАО «Урайтеплоэнергия» проводилась специализированным пусконаладочным предприятием ООО «Энергоавтоматика», г. Сухой Лог.
Ниже приведено мнение директора ООО «Энергоавтоматика» Воровщикова А.В.
Исходя из опыта монтажа и наладки автоматизированных систем управления котлами мы с уверенностью можем заявить, что автоматика, представленная ООО КБ «АГАВА» в настоящее время является оптимальным решением для котлов такого уровня.
Для наладчиков является очень удобным программное обеспечение контроллера, его гибкость в выборе конфигурации оборудования и настройки параметров работы. Техническая поддержка специалистов ООО КБ «АГАВА» всегда на высоком уровне, задав вопрос на интересующую вас тему, вы всегда получите корректный и полный ответ.
При розжиге котла действия оператора сведены к минимуму, а информативность по рабочим параметрам котлоагрегата максимальна, проверку работы системы безопасности можно проводить без остановки котла.
Горелки разжигаются очень плавно в автоматическом режиме, без хлопков ( в 2008 году при розжиге котла ПТВМ-30М № 1 в г. Урай стоящие в нескольких метрах от котла члены приемочной комиссии не заметили когда котел разжегся), качество регулирования соотношения топливо-воздух позволяет сжигать газ с оптимальным избытком воздуха, тем самым повышая КПД агрегата. При изменении температуры воздуха на горение автоматически корректируются таблицы соотношения топливо-воздух.
При использовании ЧП ERMAN для управления двигателями дымососов и вентиляторов и рециркуляционного насоса достигается более высокое качество регулирования заданных параметров, повышается рабочий ресурс двигателей. Экономия электроэнергии при частотном регулировании двигателей - 15-20%.
ЧП защищает двигатели от подклиниваний подшипников, понижении сопротивления изоляции обмоток двигателя или силового кабеля.
Высокое качество автоматики позволяет обеспечивать безопасную и экономичную эксплуатацию котельного оборудования. Надежность автоматики подтверждена многолетней эксплуатацией котлов всех видов.
