СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ ТГМ-96Б

SYSTEM ANALYSIS OF THE TGM-96B AUTOMATION FACILITY

Artem V. Pobegailo

Master's student, Department of Process Automation and Control, Kazan National Research Technological University,

Russia, Republic of Tatarstan, Kazan

Asiya A. Usmanova

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Kazan National Research Technological University,

Russia, Republic of Tatarstan, Kazan

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается системный анализ объекта автоматизации ТГМ-96Б, дается описание и назначение главного оборудования котельной установки. Был произведен выбор параметров, подлежащие контролю и регулированию. Основными технологическими параметрами, подлежащие контролю и регулированию, являются расход, уровень, давление, температура. Одним из важных параметров котла является температура перегретого пара на выходе пароперегревателя.

ABSTRACT

The article discusses the system analysis of the automation object TGM-96B, describes and assigns the main equipment of the boiler plant. The parameters to be monitored and regulated were selected. The main technological parameters subject to control and regulation are flow, level, pressure, temperature. One of the important parameters of the boiler is the temperature of the superheated steam at the outlet of the superheater.

Ключевые слова: автоматизация, котлоагрегат, ТГМ-96Б, перегретый пар, топочная камера, температура.

Keywords: automation, boiler unit, TGM-96B, superheated steam, furnace chamber, temperature.

ТГМ-96Б представляет собой таганрогский газомазутный котел с естественной циркуляцией. Его основное предназначение заключается в получении пара высокого давления при сжигании природного газа и мазута с высоким содержанием серы и золы [1].

Основными расчетными параметрами котла являются производительность по пару (480 т/ч), температура перегретого пара (545 ), давление перегретого пара (230 кг/см²) [2].

Температура перегретого пара на выходе пароперегревателя считается одним из наиболее значимых параметров котла, характеризующих экономичность, эффективность, результативность, а также безопасность работы котла. Зная, что температура перегретого пара в паросборной камере котла должна поддерживаться 545, то регулирование температуры перегретого пара является важнейшей задачей автоматизации. Необходимо точно поддерживать параметр в установленных значениях, допускаемыми кратковременными отклонениями ±5 . Ведь при значительном понижении/повышении температуры перегретого пара может произойти, например, гидравлический удар, разрушение лопаток турбины и др. [1].

В нынешних котлах с целью регулирования температуры перегретого пара применяются три метода влияния на неё. Это смешивание, поверхностное охлаждение и воздействие на тепловое восприятие [1].

Главными составляющими котельного агрегата являются топочная камера, газомазутная горелка, барабан, радиационный настенный пароперегреватель (РНП), ширмовый пароперегреватель (ШПП), конвективный пароперегреватель (КПП) и водяной экономайзер (ВЭ).

Топка представляет собой прямоугольник, где устанавливаются экраны, РНП и ШПП. Пароперегреватели являются одними из фундаментальных компонентов котлоагрегата, так как они размещаются в топочной камере для работы при высоких параметрах пара. КПП и ВЭ находятся поочередно в опускной конвективной шахте котлоагрегата. Задача ВЭ заключается в подогревании питательной воды перед подачей в котлоагрегат [3]. Для подачи заданного количества газа/мазута и воздуха в топку используется газомазутная горелка [4].

На рисунке 1 представлена функциональная схема системы автоматического регулирования температуры перегретого пара котла типа ТГМ-96Б.

Рисунок 1. Функциональная схема системы автоматического регулирования температуры перегретого пара котлоагрегата ТГМ-96Б

Для качественного введения процесса регулирования температуры перегретого пара котлоагрегата ТГМ-96Б нужно определить, какие параметры подлежат контролю и регулированию, с целью получения на выходе в паровую магистраль перегретый пар с определенными характеристиками.

В данном технологическом процессе параметрами, подлежащие контролю, являются, например, расход питательной воды на котел т.2; давление питательной воды; расход пара н.А; расход пара н.Б; уровень в барабане; расход непрерывной продувки; давление воздуха за РВП слева (справа) т.1; разряжение слева т.2; температура пара до впрыска 1 н.А; температура пара после впрыска 1 н.А и др.

Параметрами, подлежащие регулированию, являются регулирование питания основной; регулирование питания растопочный; регулирование непрерывной продувки; регулирование общего воздуха н.А; регулирование общего воздуха н.Б; регулирование разряжения н.А; регулирование разряжения н. Б; регулирование тепловой нагрузки газа; регулирование тепловой нагрузки мазута; регулирование впрыска 1 н.А; регулирование впрыска 2 н.А; регулирование впрыска 3 н.А; регулирование впрыска 1 н.Б; регулирование впрыска 2 н.Б; регулирование впрыска 3 н.Б.

Для контроля и регулирования данных параметров применяют такие датчики, как расходомеры, датчики давления, регуляторы, датчики температуры и др. Например, один из расходомеров необходим для контролирования подачи количества питательной воды к стационарному котлу типа ТГМ – 96Б; один из датчиков давления отвечает за контроль давления воздуха за РВП справа т.1. после дутьевого вентилятора ДВ-А на линии подачи воздуха к котлу нитка А. Для создания разряжения и удаления дымовых газов были установлены на регуляторы на дымососы ДС-А и ДС-Б нитки А и Б соответственно. На линиях впрыска в теплообменники были установлены датчики температуры для контроля температуры до и после впрыска в теплообменники.

В заключении стоит отметить, что автоматизирование процесса регулирования температуры перегретого пара котлоагрегата ТГМ-96Б необходимо, в первую очередь, для снижения риска возникновения аварии.

Список литературы:

1. Анисимов Н. С. Модернизация системы автоматического регулирования температуры перегретого пара парового котла типа ТГМ-96Б: ВКР студента теплотехн. наук: 13.03.01. - Томск, 2016. - 51 с.
2. ТГМ-96 – паровой котел, БиКЗ [Электронный ресурс] // «Альянстепло» URL: https://www.kotel-modul.ru/boiler-equipment/boilers/steam/tgm-96? (дата обращения: 06.06.2022).
3. Типовая энергетическая характеристика котла ТГМ-96Б при сжигании мазута [Электронный ресурс] // ГОСТЫ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ и ТЕХНИЧЕСКИЕ НОРМАТИВЫ URL: http://gostrf.com/normadata/1/4294817/4294817520.htm?#i207647 (дата обращения: 06.06.2022).