Курсовая с практикой на тему Проект автоматизации котла БКЗ

Содержание:

Список используемых обозначений и сокращений 3
Введение 4
1. Описание и анализ объекта управления 6
1.1 Техническая характеристика объекта управления 6
1.2 Описание схемы технологического процесса 6
1.3 Описание основного технологического оборудования 10
1.4 Параметры процесса и способы их регулирования 11
2. Технико-экономическое обоснование автоматизации 13
2.1 Описание и анализ существующей системы автоматизации 13
2.2 Выбор и обоснование предлагаемой системы автоматизации 14
3. Разработка и описание предлагаемой системы автоматизации 18
3.1 Разработка предлагаемой функциональной схемы автоматизации 18
3.2 Описание предлагаемой системы автоматизации 25
4. Выбор и обоснование комплекса технически средств 28
4.1 Выбор ПТК 28
4.2 Выбор приборов и средств автоматизации 30
4.2.1 Выбор измерительного преобразователя температуры перегретого пара 30
4.2.2 Выбор исполнительного механизма 32
4.2.3. Выбор пускового устройства 33
4.3 Разработка технической структуры АСУТП 34
5. Эффективность АСУТП 36
5.1 Расчет капитальных вложений в проект АСУТП 36
5.2 Расчет основных технико-экономических показателей разработанной системы управления 40
Заключение 43
Список используемых источников 44

Введение:

Автоматизация производственных процессов – это основа технического прогресса во всех сферах промышленности. Именно внедрение автоматизированных систем в совокупности с новыми технологиями способно значительно увеличить производительность и качество функционирования производственных объектов.
Комплексная автоматизация с применением автоматизированных систем, с широким использованием вычислительной техники существенно повышает производительность труда, снижает вероятности возникновения аварийных ситуаций. Благодаря автоматизации ликвидируется необходимость выполнения человеком однообразных, утомительных операций. Труд становится более интеллектуальным и интересным. В автоматизированном процессе производства роль человека сводится к наладке, регулировке, обслуживании средств автоматизации и наблюдению за их действием [3].
Тема настоящей курсовой работы – «Проект автоматизации котла БКЗ».
Цель курсовой работы – разработка проектного решения по автоматизации технологического процесса работы котла БКЗ.
Исходя из темы и цели курсовой работы в процессе ее выполнения, необходимо решить следующие задачи:
– исследовать техническую характеристику котла БКЗ;
– описать схему технологического процесса работы котла БКЗ;
– описать схему технологического оборудования котла БКЗ;
– рассмотреть параметры технологического процесса и способы их регулирования;
– произвести анализ существующей системы автоматизации;
– произвести выбор предлагаемой системы автоматизации;
– разработать функциональную схему предлагаемой системы автоматизации;
– произвести выбор необходимого технического оборудования;
– обосновать эффективность разработанной системы автоматизации.
Объект исследования — автоматизированная система управления технологическим процессом работы котла БКЗ.
Предмет исследования – поиск оптимальных подходов в процессе разработки автоматизированных систем управления котельным оборудованием.
Методы исследования, применяемые в процессе работы:
— метод сравнения;
— метод анализа;
— изучение теоретических аспектов рассматриваемой тематики;
— разработка практических рекомендаций.
Практическая значимость курсовой работы – конечный результат работы позволит организовать на исследуемом технологическом объекте оптимальную систему автоматизации, которая обеспечит безопасность технологического процесса и позволит сэкономить материальные ресурсы.
Теоретическая значимость курсовой работы – в ходе выполнения работы предполагается получить значительный объем теоретических и практических навыков, которые будут необходимы в процессе дальнейшей трудовой деятельности по специальности.

Заключение:

Результатом выполненной курсовой работы является АСР температуры перегретого пара парогенератора БКЗ-210-140 на базе программируемого логического контроллера.
При выполнении работы были разработаны функциональная, принципиально электрическая и монтажная схемы. Произведен выбор оборудования для АСР температуры перегретого пара и на его основании разработана заказная спецификация.
По завершению работы получены следующие результаты:
– исследована техническая характеристика котла БКЗ;
– описана схема технологического процесса работы котла БКЗ;
– описана схема технологического оборудования котла БКЗ;
– рассмотрены параметры технологического процесса и способы их регулирования;
– произведен анализ существующей системы автоматизации;
– произведен выбор предлагаемой системы автоматизации;
– разработана функциональная схема предлагаемой системы автоматизации;
– произведен выбор необходимого технического оборудования;
– обоснована эффективность разработанной системы автоматизации
Разработанная автоматическая система регулирования температуры перегретого пара парогенератора БКЗ 210-140 имеет высокий спрос, так как она основана на микропроцессорной технике и современных средствах автоматизации.

Фрагмент текста работы:

В данной работе разработана автоматическая система управления котла БКЗ 210-140 ГРЭС.
Выработка электроэнергии на ГРЭС осуществляется в три этапа: котельные агрегаты за счет тепла, выделяющегося при сжигании топлива, вырабатывают перегретый водяной пар, далее паровая турбина преобразует тепловую энергию пара в механическую энергию вращения ротора, затем генератор завершает технологический цикл ГРЭС, преобразуя механическую энергию в электрическую.
Особенность технологического и производственного процессов на ГРЭС состоит в невозможности складирования готовой продукции, т.е. электроэнергии. Это означает, что количество тепла и пара вырабатываемое котельным агрегатом в каждый момент времени, должно соответствовать количеству потребляемой электроэнергии. Помимо основных агрегатов – котлов, турбин и электрогенераторов – на ГРЭС имеется значительное количество вспомогательных установок, также оснащенных автоматическими устройствами [1].
Основным топливом является уголь, резервным – природный газ, растопочным – мазут.

1.2 Описание схемы технологического процесса
Котел БКЗ-210-140, который изготовлен Барнаульским котельным заводом (БКЗ), характеризуется номинальной производительностью 210 т/час. Параметры пара: давление – 140 атмосфер, температура – 560 °С.Рассмотрим особенности технологического процесса котла БКЗ-210-140.
Пар из барабана котла по трубам 133х10 мм подводится к выходным камерам пароперегревателя, оттуда по 236-ти трубам направляется в холодный пакет, состоящий их 118 сдвоенных змеевиком, пройдя противоточные змеевики пар поступает в выходную камеру холодного пакета.
Из выходной камеры холодного пакета пар поступает во входной коллектор ширмового пароперегревателя, затем в пароохладитель первой ступени, из которых наряду с охлаждением пар перебрасывается. Пройдя восемь ширм, пар поступает в выходную камеру этих ширм, оттуда по трубам пар направляется во входные камеры частей “горячего пакета». Пройдя первую часть “горячего пакета”, пар поступает в камеры регуляторов перегрева 2-й ступени, в которых одновременно с охлаждением осуществляется еще один пере брос, выйдя из камер регуляторов перегрева 2-й ступени, пар поступает во вторую часть «горячего пакета» и, пройдя их, поступает в выходную камеру. Оттуда по 8-ми перепускным трубам 133х18 поступает в паросборную камеру.
Пароперегреватель имеет две ступени регулирования температуры перегретого пара путем впрыска собственного конденсата
Пароохладитель 1-ой ступени расположен за 8-ми крайними и 8-ми средними ширмами. Подача конденсата происходит с помощью эжекторной силы, которая возникает за счет сужения проходного сечения камеры пароохладителя в месте ввода конденсата.
Пароохладитель 2-ой ступени расположен между крайними и средними микроблоками “горячего пакета”. Подача конденсата происходит за счет перепада давления между сбросной камерой конденсата и камерой пароохладителя 2-ой ступени.
Установка “собственного конденсата”. На котле применено регулирование перегрева пара собственным конденсатом. Для его получения служат два змеевиковых «незаполняемых» конденсатора, установленных за барабаном на отметке 31,5 м.
Охлаждение пара, поступающего из барабана в конденсатор по 20-ти трубам 60х5,5 осуществляется питательной водой, прошедшей первую ступень водяного экономайзера и направляющуюся после конденсатора на вторую ступень водяного экономайзера. Пар из барабана подводится в верхнюю часть конденсаторов, образовавшийся здесь конденсат по 20-ти трубам  60х5,5 сливается в два общих сбросных коллектора труб  133х13.