Техническое обслуживание котловой автоматики

К показателям оборудования в котельных должны соблюдаться строгие требования. Теплогенерирующее и вспомогательное оборудование должно иметь показатели качества, количества и долговечности в строго определенных рамках. Существенно изменились типовые решения котельных: типовые схемные решения котельных существенно отличаются от применявшихся ранее. Работа котельной регулируется универсальными программируемыми логическими контроллерами. Они позволили сделать автоматику управления котельной более интеллектуальной.

Автоматизация имеет несколько плюсов: полностью исключается влияние человеческого фактора, существенно уменьшаются энергетические затраты на процессы управления.

Обслуживание автоматики котельной в Беларуси проходит в несколько этапов:

Наладка аварийной сигнализации и разработка схем котловой аварийной сигнализации.

Наладка аварийной сигнализации в котельной состоит в разработке схемы подключения ряда сигналов от системы автоматического управления горелочного устройства — сигналы аварийных состояний горелки.

Эти сигналы являются сигналами аварийного состояния оборудования. Основное устройство котловой автоматики — горелка котла. Этот механизм является насколько безопасным, настолько и сложным. От его действия зависит многое — не только безопасная эксплуатация, но и надежность. Чтобы работа происходила в соответствии с правилами безопасности и надежности, в горелке котла установлены различные вспомогательные устройства — датчики. Сигналы от датчиков следуют на схемы управления горения, которая определяет исправность электрической и механической части горелки, а также ее рабочее положение. При возникновении сигнала ошибки в работе горелки, схема управления (менеджер) отключает ее, выдает общий сигнал о возникновении аварийного состояния, фиксирует свое положение. Сигнал подается в световом виде. Расшифровать аварийное состояние можно по индикатору (механическому либо электронному), который входит в устройство менеджера. Разблокировать аварийное состояние может только человек.

Аварийное состояние возникает при перегреве котловой воды — сигнал аварии при перегреве котловой воды. Оно передается аварийным датчиком температуры. Это устройство генерирует внешний сигнал для работы горелки и расположено на патрубке котла. Принцип действия основан на определении граничного уровня температуры воды, и подаче при его достижении сигнала на отключение горелки. Когда температура воды возвращается в норму, включение горелки происходит снова. Процессы включения и выключения происходят не моментально, а по истечении некоторого промежутка времени, так как все тепловые процессы являются инерционными, а датчик котловой воды имеет дельту перехода из одного состояния в другое (гистерезис) в 5-8 градусов.

Для повышения безопасности функционирования горелочного устройства автоматика включает в себя датчик аварийной котловой температуры. Такой датчик имеет четко фиксированную настройку установки оборудования на отключение при достижении пороговой температуры. Обычно это значение составляет 100-120 градусов. Визуально эффект срабатывания аварийного датчика температуры проявляется в виде световой аварийной сигнализации. Чтобы разблокировать состояние аварийного термостата нужно человеческое вмешательство.

Cигнал аварии при минимальном или максимальном избыточном давлении воды

В целях исключения максимального избыточного давления воды правила безопасности и завод-изготовитель предусмотрели установку аварийного механического сбросного клапана. Чтобы исключить минимальное давление воды требуется установить какой-либо тип электронного датчика измерения давления. Такой датчик должен иметь четкое расположение: он должен находиться в подающей линии котла до запорной арматуры. Как датчик минимального давления воды можно использовать визуальный электроконтактный сигнализирующий манометр. В устройстве предусмотрена возможность фиксации максимального или минимального избыточного давления. Эту функцию измерения у электроконтактного манометра стоит отнести к аварийной котловой сигнализации, так как при получении сигнала о возникновении аварии от электроконтактного манометра происходит отключение горелочного устройства.

Следуя правилам нормативной технической документации, если аварийный сигнал появился даже на очень короткий отрезок времени, должно произойти отключение горелки, фиксация своего состояния и выдача световой или звуковой сигнализации на удаленную диспетчеризацию и в помещении котельной. При использовании стандартной котловой автоматики требуемые нормативные стандарты не обеспечиваются в полном объеме. Чтобы привести в соответствие штатную котловую автоматику в соответствие с нормами, нужно вмешаться в электрическую схему автоматики котла и дополнить ее электронными устройствами, которые смогут обеспечить полную безопасность. Электрическое вмешательство потребуется только в отношении схемы пульта управления котла. Также схема обработки аварийных сигналов котла должна быть соединена с остальными котлами, которые размещены в гидравлической схеме котельной.

Наладка и обслуживание автоматики котельной в Беларуси

Кроме выработки аварийных сигналов, котловая автоматика должна также обеспечивать поддержку минимальной температуры на обратной линии котла. Эта температура рекомендована заводом-изготовителем. Также должна обеспечиваться возможность включения и выключения котлового насоса, возможность управления оборудованием котла при помощи внешних сигналов управления. Такие сигналы нужны для обеспечения работы общей автоматики котельной, которая занимается управлением количества котлов, работающих в разные периоды времени, т.е. распределением мощности котельной в зависимости от запрашиваемой мощности нагрузки. Для соблюдения всех этих требований требуется внешнее управление процессами работы ступеней устройства горелки.

Чтобы исключить возможность образования конденсата в котле, нужно в обратную линию установить датчик определения минимальной температуры. Такой датчик поставляется вместе с самим котлом. В котлах для нагревания воды, рекомендуемая заводом минимальная температура обычно имеет в обратной линии кола уставку 55-60 градусов Цельсия. Датчик минимальной температуры необходимо подключить вместе с котловым насосом (насосом подмеса) в схему автоматики котла. Подключение в электрическую схему происходит в зависимости от принятого конкретного решения и от гидравлической схемы.

Наладка общекотловой автоматики

Нужно принять во внимание, что рассматривать общекотловую автоматику следует лишь только совместно с разработанной ранее схемой гидравлики котельной. Полноценная работа общекотловой схемы возможна только в случае ее использования с гидравлической схемой котельной, для которой она проектировалась. При этом последовательность действий следующая: описываются условия, в которых будет работать общекотловая автоматика; разрабатывается алгоритм управления работой гидравлической схемы котельной; разрабатывается в соответствии с алгоритмом электрическая схема общей котельной автоматики.

Пример условий, в которых будет работать котловая автоматика:

Поддержка температурного графика котлового контура в 70-90 гр. Цельсия;
Проводится ротация котлов, насосов и нагрузок;
Отключение котла производится в следующей последовательности: отключается 2-ая ступень горелки; отключается 1-ая ступень горелки через 2 минуты; отключается насос котла через 20 минут;
Проводится автоматическая подпитка системы;
Поддерживается минимальная температура на входе в котел в 60 гр. Цельсия, а также температурный график нагрузок котельной.

Все технологические процессы в управлении котельной происходят без скачков давления, плавно, без резких перепадов температуры, несмотря на то, что управление общекотловой автоматикой полностью производится логическими сигналами.

Наладка технологической сигнализации оборудования котельной

Технологическая сигнализация вспомогательного оборудования котельной предназначена для обнаружения аварийных состояний, а также для передачи сигналов о нештатной ситуации в виде звуковой или визуальной сигнализации и передачи сигнала об аварийном состоянии на удаленную диспетчеризацию. Все эти процессы в полной мере отвечают СП 41-104-200. Исправление неполадок осуществляется немедленно дежурным либо аварийной бригадой. После того, как все неисправности были устранены, для пуска котельной производится ручной сброс всех аварийных сигналов. Далее котельная включается и работает в штатном режиме. Точно так же, как и при котловой автоматике, вспомогательное оборудование котельной технологическая сигнализация реализуется на универсальном Программируемом Логическом Контроллере. Такой контроллер проводит согласование с приборами обеспечения безопасности котельной и прочими вспомогательными устройствами. Помимо этого, Программируемый Логический Контроллер может подавать сигнал об аварийном состоянии котельной на GSM модем. В качестве устройства сигнализации по пожару используется прибор с «сухими» выходными контактами.