Курс Трубопроводная арматура. Модуль-кейс Выбор регулирующей арматуры при переводе котельной с мазута на газ

Станислав Львович Горобченко

В учебном модуле рассмотрена возможность модернизации регулирующей арматуры в котельной после смены топлива с мазута на газ. Рассматривается котельная, оснащённая двухбарабанными паровыми котлами «ДКВр». Демонстрируется выбор регулирующей арматуры в следующих контурах: контур регулирования температуры воды на выходе котла; контур регулирования давления воды в системе; контур регулирования разрежения в топке котла. Показаны подходы к анализу замены и модернизации арматуры и предложена схема реализации управления арматурой. Арматура рассчитана с применением моделирования в программе Nelprof. Показаны особенности оптимального выбора регулирующей арматуры для контура регулирования температуры воды на выходе котла и порядок разработки технической спецификации средств автоматизации.Модуль направлен на решение задач выбора арматуры с учётом невысоких требований к автоматизации котельных при модернизации регулирующей арматуры.

Станислав Горобченко

Курс Трубопроводная арматура. Модуль-кейс Выбор регулирующей арматуры при переводе котельной с мазута на газ

Введение

Котельная установка – это установка, в которой производят нагрев теплоносителя, в основном воды, для получения водяного пара и горячей воды. Водяной пар используют для приведения в движение турбин паровых двигателей. Горячая вода, в свою очередь, предназначена для отопления жилых, общественных и производственных помещений.

Главная конечная цель котельной как системы – получить, как можно больше энергии из меньшего количества первичного сырья. Современные тенденции промышленности кардинально сдвинулись в 21-м веке. Во время запуска многих котельных, еще в прошлом столетии, природный газ не был широко распространён, не были известны все его преимущества перед мазутом. Переход котельной установки на альтернативный источник энергии, такой как газ, способен закрыть часть вопросов, связанных с экологией, а также предоставить возможность для современного подхода к замене действующей регулирующей арматуры, что в свою очередь повысит эффективность управления технологическим процессом.

1. О

писание котельной

Котельная предназначена для теплоснабжения группы домов и других комплексов общественных сооружений. Обычно котельная находится вблизи от отапливаемых домов, но в отдельно стоящем здании.

1.1 Технические характеристики котельной

Рассматриваемая котельная состоит из 5 котлов серии ДКВр, включающих:

– Три паровых котла ДКВр 10/13 (два рабочих, один резервный);

– Два паровых котла ДКВр 6,5/13 (один рабочий, один резервный). Технологическая схема котельной приведена на рис.1.1.

Рис. 1.1 Технологическая схема котельной

PД – регулятор давления P1; Рt – регулятор температуры T2; РР – регулятор расхода сетевой воды (в обход котлов); К-1+К-3- котлы ДКВр 10/13; К-4+К-5 – котлы ДКВр 6,5/13; ЭК-1+ЭК-5 – экономайзеры; СН – сетевые насосы; ПН – аварийный подпиточный насос; 1, 2 – точки подключения трубопровода – перемычки, стрелками показаны: точки замера температуры; и узлы учета расхода сетевой воды и тепловой энергии.

Котельная обладает единым контуром с потребителем.

Принцип действия котельной

Подвод газа осуществляется по газовым трубам, напрямую в здание. Газ поступает на запальное устройство. После его поджога производится открытие газовой заслонки. Тем самым происходит воспламенение основной горелки. Во время процесса сжигания топлива в топочной части котла происходит выработка тепловой энергии, которая передается теплоносителю – воде, циркулирующей через теплообменник котла.

Теплоноситель циркулирует по единому контуру при помощи циркуляционных насосов, расположенных в трубопроводе обратной воды. После нагрева в секциях котлов, вода переходит в прямой трубопровод и отправляется к потребителю. Проходя по отопительным контурам потребителя, теплоноситель отдает тепло и остывает, после чего по обратной линии подается в котел для повторного нагрева.

Полная информация характеристик установленных котлов представлена в табл. 1.1 и 1