Отчёт по практике на тему Модернизация системы технологических защит и блокировок котлоагрегата ТГМЕ-428. Тюменская область г. Тобольск

Содержание:

Cписок используемых сокращений 4

Введение 5

1. Исследование характеристики котлоагрегата ТГМЕ-428 8

2. Исследование существующих систем технологических защит, блокировок и автоматизации котлоагрегата и обоснование собственного решения 9

3. Разработка системы технологических защит и блокировок котлоагрегата 21

4. Описание системы технологических защит и блокировок котлоагрегата 27

5. Разработка структуры ПТК и выбор средств автоматизации 30

Заключение 37

Список использованных источников 38

Введение:

За последние годы наблюдается масштабная модернизация имеющихся и создание новых производств. В этой связи, имеет место процессы концентрации ресурсо- и энергопотребления, централизации и роста производственных мощностей, и, следовательно, рост потребностей в энергоресурсах.

Важное место при организации комфортных условий проживания и труда занимают системы теплоснабжения, организация которых базируется на разработке систем централизованной поставки энергоносителей (газопроводные сети, электрические сети либо централизованные поставки жидкого или твердого топлива).

Одно из приоритетных направлений современной энергетической стратегии Российской Федерации – это уменьшение затрат на производство и распределение энергоресурсов по средствам рационализации потребления энергии, применения сберегающих технологий и оборудования.

Рыночные отношения в России значительным образом меняют подходы к выработке и распределению энергетических ресурсов. В современных условиях стабильного роста цен на энергетические ресурсы, а так же их сближения с мировыми ценами проблематика энергосбережения является в высшей степени актуальной, а так же во многом определяющей направления развития отечественной экономики.

Тематика разработки автоматизированных технологий сегодня занимали важное место при проведении теоретических исследованиях российских учёных, однако, на практике передовые технологические решения внедряются не так быстро. Исходя из этого, можно достоверно утверждать, что тематика организации оптимальной работы объектов теплоснабжения является в высшей степени актуальной.

Основными факторами, которые увеличивают расходы топлива в котельных, являются:

— отсутствие систем автоматики;

— несвоевременная наладка теплового режима котельных агрегатов;

— физический и моральный износ котельных агрегатов;

— неоптимальная тепловая схема котельных;

— плохая теплоизоляция;

— неплотности газоходов [15].

Повышение эффективности работы котельных может быть достигнуто следующими мероприятиями:

— применение более современного и экономичного оборудования с высоким КПД;

— применение высокоэффективного тепловосприятия поверхностей нагрева (труб с малыми диаметрами, продольным и поперечным оребрениями, турбулизаторами газовой среды);

— разработка и освоение высокоэффективных способов очистки поверхностей нагрева от наружных отложений технологического уноса (акустическая, инфразвуковая ударно-волновая);

— расширение применения труб с покрытием поверхностного слоя элементами, надежно работающими в условиях воздействия коррозионно-эрозионных сред;

— применение систем автоматического проектирования;

— применение систем автоматического управления.

Данная преддипломная практика была пройдена в рамках подготовке к выполнению выпускной квалификационной работы на тему «Модернизация системы технологических защит и блокировок котлоагрегата ТГМЕ-428».

Цель выпускной квалификационной работы – разработка рекомендаций модернизации системы технологических защит и блокировок котлоагрегата ТГМЕ-428.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

– произвести описание объекта исследования;

– исследовать существующую систему автоматизации, технологических защит и блокировок;

– произвести обзор существующих систем и обоснование собственного решения;

– произвести обзор принципов решения задач модернизации систем;

– сформировать требования к разрабатываемой системе;

– разработать структурную схему автоматизации;

– разработать функциональную схему и описать работу контуров;

– произвести выбор необходимых технических средств автоматизации.

В ходе выполнения работы предполагается изучить большой объем теоретического материала, получить практические навыки в области проектирования объектов теплоснабжения, которые будут необходимы в процессе разработки ВКР по теме исследования.

Заключение:

В современных условиях рыночной экономики и намечающегося улучшения финансового состояния промышленности России руководство страны приняло программу экономического роста, что приводит к увеличению потребления энергии, как тепловой, так и электрической. Очевидным фактом является то, что развитие экономической составляющей страны в значительной степени зависит от состояния энергетического сектора. Реальное состояние энергетики таково, что наработку, превышающую тридцать лет имеют около сорока пяти процентов эксплуатируемого оборудования.

Одной из составляющих теплоэнергетической политики России и ее регионов должно стать так же формирование нового механизма управления функционированием и развитием электроэнергетического комплекса. Это необходимо проводить в рамках осуществляемых в стране общих экономических реформ с учетом особенностей электроэнергетического комплекса.

В ходе прохождения преддипломной практики были решены нижеприведенные задачи:

– произведено описание объекта исследования;

– исследована существующая система автоматизации;

– произведен обзор существующих систем и обоснование собственного решения;

– произведен обзор принципов решения задач модернизации;

– сформированы требования к разрабатываемой системе;

– разработана структурная схема автоматизации.

В ходе работы был получен ценный практический опыт в области разработки проектов модернизации и оптимизации работы объектов теплоснабжения, а так же большой объем теоретических знания и навыков.

Фрагмент текста работы:

1. Исследование характеристики котлоагрегата ТГМЕ-428

Паровой котел ТГМЕ-428 предназначен для получения перегретого пара высокого давления.

Паровой котел – малогабаритный с вихревой топкой НПО ЦКТИ, с естественной циркуляцией, однобарабанный, с многоходовой компоновкой поверхностей нагрева. Котел газоплотный, под наддувом или с уравновешенной тягой.

Стены топочной камеры и трех конвективных газоходов образованы газоплотными панелями из труб, между которыми вварена полоса.

Пароперегреватель котла состоит из радиационного пароперегревателя и ширм, расположенных в топке и ширмово-конвективных поверхностей нагрева, расположенных в первых двух по ходу газов конвективных газоходах. В последнем газоходе расположен мембранный экономайзер. Для подогрева воздуха котел укомплектован 2-мя регенеративными воздухоподогревателями.

Регулирование температуры перегретого пара осуществляется впрыском собственного конденсата.

На котле установлено 6 прямоточных горелок, рассчитанных на раздельное и совместное сжигание газа и мазута и позволяющих получить окислы азота, отвечающие требованиям ГОСТ 28269-89.

Внутри котельного пучка имеется чугунная перегородка, которая делит его на первый и второй газоходы и обеспечивает горизонтальный разворот газов в пучках при поперечном омывании труб.

Вход газов из топки в камеру догорания и выход газов из котла – асимметричные.

При наличии пароперегревателя часть кипятильных труб не устанавливается; пароперегреватели размещаются в первом газоходе после второго,третьего рядов кипятильных труб.

2. Исследование существующих систем технологических защит, блокировок и автоматизации котлоагрегата и обоснование собственного решения

Среди систем теплоснабжения, котельные остаются самым востребованным вариантом получения энергии и тепла. Одновременно котельные, согласно действующим нормам закона относятся к опасным производственным объектам, требующим повышенного внимания к обслуживанию и эксплуатации. Источник опасности котельного оборудования – повышенное давление и применение газового топлива. Аварии в котельных по статистике являются наиболее частыми техногенными чрезвычайными ситуациями в теплоэнергетике.

Возникновения аварийной ситуации связано с рядом факторов. Аварии в котельных возникают в первую очередь из-за износа оборудования и систем коммуникации. Согласно данным статистики, средняя величина износа коммуникации в теплоснабжении составляет 65%. Авария в котельной также становится следствием следующих причин:

– взрыв топлива. Использование газовой смеси делает котел «миной замедленного действия» и нарушение режимов правильной эксплуатации может спровоцировать взрыв. Причиной взрыва газовых котлов становится перенасыщение горючей смеси, возникающее при накоплении несгоревшего топлива. Еще одной причиной взрыва топлива является нарушение работы горелок;

– снижение уровня воды. Поддержание требуемого уровня воды является залогом нормальной работы котла. Длительное функционирование котельного оборудования с недостаточным уровнем воды может привести к нагреванию стальных труб и их расплавлению;

– нарушение водоподготовки. Аварии в котельных с участием промышленных котлов происходят из-за недостаточного смягчения воды или ее загрязнения. Водоподготовка является обязательной процедурой, позволяющей снизить количество образующейся накипи и устранить излишки кислорода, который служит причиной язвенной кислородной коррозии. Причина аварии вследствие нарушения водоподготовки характеризуется появлением сквозной ржавчины на небольшом участке оборудования, приводящей к нарушению работы, что может стать причиной аварии;

– нарушение правил разогрева котла. При пуске или остановке котельной, оборудование испытывает повышенные нагрузки, что требует четкого следования правилам эксплуатации. Соблюдение регламента разогрева и следование этапам необходимых операций пуска послужит гарантией длительного срока службы котла и предотвратит аварию.

Дополнительные причины аварий в котельных заключаются в механических повреждениях труб, нарушении правильности хранения котла в режиме простоя, ошибках монтажа котельного оборудования.

Во избежание подобных проблем нужно своевременно проводить сертификацию и техническое обслуживание газового оборудования, а так же применять в котельных современное оборудование автоматики и мониторинга.

На первом этапе проектирования необходимо определить способ воздействия на температуру перегретого пара. Рассмотрим два основных способа.

1. Смешивание.

Этот способ предполагает, что в пар впрыскивается вода или пар с более низким теплосодержанием. Пароохладитель (ПО) устанавливают в рассечку отдельных ступеней пароперегревателя (ПП), чтобы защитить регулируемый пакет от высоких температур. ПП проектируется таким образом, чтобы при самых больших возмущениях, направленных в сторону уменьшения температуры перегретого пара, этот параметр был равен или больше заданного.

Впрыск может осуществляться питательной водой (при надлежащем качестве питательной воды), конденсатом паровых турбин (этот способ требует установки плунжерных насосов для создания нужного напора), собственным конденсатом или паром с меньшим теплосодержанием.