Автоматизация котельных установок описание, устройство и схема

Принцип работы автоматики для газовых котлов

Преимуществом энергонезависимой системы является то, что во время работы не применяется электроэнергия. Под воздействием температуры происходит геометрическое изменение управляющих деталей и таким образом, клапан приводятся в действие.

Старые модели энергонезависимой автоматики сложно регулировались. Для того чтобы вывести прибор из строя, приходилось использовать проволоку или изоленту, а безопасность работы всей отопительной системы значительно уменьшалась.

В современных системах такого нет. Поэтому энергонезависимая автоматика 630 Euro Sit надежна и безопасна. Основные узлы:

1. Регулятор давления.
2. Система защиты пламени. Если произойдет выключение основной горелки, то автоматически заблокируется подача газа.
3. Фильтры основной и выходной горелки.
4. Прибор для настройки минимального расхода газа.
5. Ручка управления с разными положениями: «зажигание», «выключено», «выбор температуры».
6. Штуцеры, которые необходимы для контроля расхода газа.
7. Термостат, который имеет функцию полного отключения основной горелки.

В зависимости от выбора потребителя, подвод газа может быть снизу или сбоку. В нашем магазине вы можете купить запчасти для газовых котлов.

Требования к котельной под твердотопливный котел

Основные показатели – минимальные объемы и площадь. Во время эксплуатации оборудования необходимо производить регулярные осмотр и техническое обслуживание, поэтому размеры помещения должны обеспечивать свободный доступ ко всем узлам и устройствам.

В связи с этим минимальный объем котельной для твердотопливного котла регламентируется в зависимости от тепловой мощности:

• Для устройств мощностью менее 30 кВт – 3 м2.
• Для устройств от 30 до 60 кВт – 5,5 м2.
• Для обогревателей большей мощности – 6 м2.

Схема подключения котла отопления с принудительной циркуляциейТермодатчики на включение выключение. Виды,выбор,монтаж

При этом высота от уровня пола до уровня потолка должна быть не менее 2,5 метров.

Кроме того, что размер котельной для твердотопливного котла обязан соответствовать определенным габаритам, конструктивные элементы помещения обязаны обладать соответствующим запасом огнестойкости – не менее 0,75 часа.

Чтобы соблюсти требование стены котельной рекомендуют покрыть специальной огнестойкой штукатуркой толщиной слоя не менее 3 мм. Непосредственно в месте установки оборудования на поверхность пола укладывают стальной лист толщиной не менее 0,8 мм, с размерами покрывающими пространство вокруг топки котла не менее 1 м2. 

Монтаж твердотопливного котла

Любой котел, не только твердотопливный, должен монтироваться на ровной поверхности и выставляться по уровню с помощью регулировки ножек.

Лучше всего, если это будет центральное помещение по отношению к всем отапливаемым комнатам – это позволит сократить расходы на организацию стабильной циркуляции теплоносителя по системе отопления.

В связи с тем, что указанное оборудование имеет значительную массу, под установку котла строят отдельный фундамент, размеры которого «в плане» должны выходить за габариты оборудования

После установки котла, уделите внимание сервисному обслуживанию, подробнее на сайте

Где и как хранить топливо?

При планировке котельной следует решить еще один важныйРАЗМЕРЫ КОТЕЛЬНОЙ В ЧАСТНОМ ДОМЕ:НОРМАТИВЫ,СТАНДАРТЫ,ТИПЫ вопрос – где хранить запас топлива. При этом для обеспечения маломощного оборудования запас пиллет, брикетов или дров можно хранить прямо в помещении котельной в несгораемых ящиках не ближе 1 метра от топки. Однако если вы эксплуатируете более мощное оборудование, для хранения топлива следует отводить отельное помещение.

Обустройство вентиляции

Котельная под твердотопливный котел должна иметь систему вентиляции. Вентиляция используется для оперативного удаления продуктов сгорания топлива при аварийных ситуациях. Обычно – это два отверстия в наружной стене расположенные по определенной схеме друг относительно друга.

Одно отверстие работает как приточная вентиляция, а второе как приточная.

Внимание! У вас нет прав для просмотра скрытого текста.

Канализация

На случай аварийных ситуаций в помещении котельной предусматривают возможность оперативного сброса теплоносителя в канализацию. Вопрос решается двумя способами.

Первый – если в доме уже есть канализация, систему отопления через вентиль подключают к существующей канализации.

Второй – если канализация отсутствует, необходимо обустроить небольшую личкованную кирпичом или бетоном яму-колодец, по сути, небольшую канализацию, с возможностью откачки теплоносителя с помощью электрического или ручного насоса.

Потребность ремонта в гарантийный срок

Детали для котла могут понадобиться и в тот момент, пока агрегат находится еще на гарантии.

Ремонт котельного оборудования возможен:

• работа по установке котла неверно проведена;
• использование агрегата не правильное;
• техническое обслуживание проводится не вовремя;
• перепады напряжения (можно приобрести стабилизатор, который устранит эту проблему);
• не качественный теплоноситель (на входном трубопроводе можно провести установку как фильтр для котла).

Рис. 3 Чтобы избежать ремонта котельного оборудования, все нюансы стоит обдумать наперед, нежели в срочном порядке решать проблему.

Объект автоматизации

Котельное оборудование как объект регулирования является сложной динамической системой со множеством взаимосвязанных входных и выходных параметров. Автоматизация котельных осложняется тем, что в паровых агрегатах очень велики скорости протекания технологических процессов. К основным регулируемым величинам относят:

• расход и давление теплоносителя (воды или пара);
• разряжение в топке;
• уровень в питательном резервуаре;
• в последние годы повышенные экологические требования предъявляются к качеству приготавливаемой топливной смеси и, как следствие, к температуре и составу продуктов дымоудаления.

Автоматизация каскадных котельных

Роль автоматики в таких котельных огромна, чтобы обеспечить их надежное и эффективное функционирование. Именно она несёт ответственность за то, чтобы получить наибольшую эффективность от агрегатов, функционирующих в каскаде, гарантируя при этом чувствительность котлов на потребительские запросы.

В этих системах каскадная логика интегрируется в базовую автоматическую схему и настраивается для определенного парка котельного оборудования. Базовые функции автоматизации каскадных схем теплоснабжения:

1. Сбор пользовательских данных на выработку тепловой энергии и нахождение приоритета между видами нагрузки.
2. Расчет рационального режима деятельности каждого единичного агрегата для гарантии запрашиваемой мощности.
3. Гарантия равномерного распределения теплового режима котлов.
4. Контроль работоспособности оборудования, диагностика аварийных ситуаций и сигнализация о них.

Подобная политика регулирования применяется в современной каскадной котельной. В этом случае каждый единичный аппарат должен функционировать на минимальной модуляции, гарантирующей тепловую нагрузку.

Только в таких условиях можно получить высокий КПД каскадной установки при равномерном использовании ресурса работы котлоагрегатов.

Коммуникационные протоколы

Автоматизация котельных установок на базе микроконтроллеров сводит к минимуму использование в функциональной схеме релейных коммутаций и контрольных электролиний. Для связи верхнего и нижнего уровней АСУ, передачи информации между датчиками и контроллерами, для трансляции команд на исполнительные устройства используют промышленную сеть с определенным интерфейсом и протоколом передачи данных. Наибольшее распространение получили стандарты Modbus и Profibus. Они совместимы с основной массой оборудования, используемого для автоматизации объектов теплоснабжения. Отличаются высокими показателями достоверности передачи информации, простыми и понятными принципами функционирования.

Коммуникационные протоколы

Автоматизация котельных установок на базе микроконтроллеров сводит к минимуму использование в функциональной схеме релейных коммутаций и контрольных электролиний. Для связи верхнего и нижнего уровней АСУ, передачи информации между датчиками и контроллерами, для трансляции команд на исполнительные устройства используют промышленную сеть с определенным интерфейсом и протоколом передачи данных. Наибольшее распространение получили стандарты Modbus и Profibus. Они совместимы с основной массой оборудования, используемого для автоматизации объектов теплоснабжения. Отличаются высокими показателями достоверности передачи информации, простыми и понятными принципами функционирования.

Уровни автоматизации

Степень автоматизации задается при проектировании котельной или при капитальном ремонте/замене оборудования. Может лежать в диапазоне от ручного регулирования по показаниям контрольно-измерительных приборов до полностью автоматического управления по погодозависимым алгоритмам. Уровень автоматизации в первую очередь определяется назначением, мощностью и функциональными особенностями эксплуатации оборудования.

Современная автоматизация работы котельной подразумевает комплексный подход — подсистемы контроля и регулирования отдельных технологических процессов объединяются в единую сеть с функционально-групповым управлением.

Закрытая система с двумя котлами

Такая схема предусматривает параллельное подключение двух котлов

Особое внимание обращают на группу безопасность. Вместо открытого расширительного бака в специальном помещении устанавливается закрытый мембранный

Группа безопасности состоит из:

1. Клапана для стравливания воздуха.
2. Предохранительного клапана для снижения давления.
3. Манометра.

Обвязку делают по такой схеме:

1. Устанавливают на выходы теплообменников обоих котлов отсекающие краны.
2. На подающую линию, которая отходит от устройства на твердом топливе, устанавливают своими руками группу безопасности. Расстояние между ней и клапаном может быть небольшим.
3. Соединяют подающие трубы обоих котлов. При этом перед соединением в линию, которая отходит от твердотопливного котла для дома, врезают перемычку (для организации малого круга). Место врезки может находиться на расстоянии 1-2 м от котла. На небольшом расстоянии от перемычки ставят обратной лепестковый клапан. Если дровяной котел перестанет работать, теплоноситель под давлением, созданным газовым работающим от баллона агрегатом, не сможет двигаться по подающей линии в сторону твердотопливного устройства.
4. Подающую линию соединяют с радиаторами отопления, находящимися в разных помещениях и на разном расстоянии друг от друга.
5. Монтируют обратную линию. Она должна находиться между батареями и котлами. В одном месте ее разделяют на две трубы. Одна из них будет подходить к газовому котлу. На ней перед агрегатом ставят обратной пружинный клапан. Другая труба должна подходить к твердотопливному котлу. К ней подключают вышеупомянутую перемычку. Для подключения используют трехходовой клапан.
6. Перед разветвлением обратной линии стоит поставить мембранный бак и циркуляционный насос.

Котел твердотопливный и электрический отопительные котлы – требования к установке

Второе место по популярности после газовых занимают котлы, работающие на угле, дровах и пеллетах. Требования к ним менее жесткие, но при этом их также следует выполнять – помните о том, что неграмотный выбор места под нагреватель и неправильная установка могут стать причиной пожара в доме. Основные нормы монтажа твердотопливных отопительных котлов приведены ниже.

1. Наличие естественной вентиляции обязательно. Площадь остекления в помещении, где располагается твёрдотопливный котёл, должна быть не меньше 0,0008 м2 окна на 1 кВт мощности нагревателя.
2. Дымоход, выводящий продукты горения от котла на улицу, должен иметь одинаковое сечение по всей своей длине.
3. От краев твердотопливного котла до стен должно быть расстояние не менее 10 см. Сами стены выполняются из негорючего материала или защищаются листом стали либо асбеста.

   Некоторые советы касательно требований к помещению для твердотопа

   Монтаж электрических котлов

4. Если в качестве топлива используется уголь, то наличие датчика пыли и угарного газа обязательно.
5. Перед топкой твёрдотопливные котлы должны установлены на пол который должен быть защищен от воспламенения. Для этого там укладывается плитка или любой другой негорючий материал.
6. Проходы в помещении, где устанавливаются твердотопливные котлы, должны иметь ширину не менее 0,7 м. Также перед самой топкой нагревателя должно быть достаточно места для обслуживания, проверки и ремонта изделия.
7. Дымоход должен иметь люк для очистки от пепла.
8. Наличие жаростойкой изоляции вокруг трубы дымохода желательно.
9. Для хранения угля или пеллет необходим специальный бункер.
10. Для предотвращения взрыва угольной пыли необходима защита электропроводки и герметичные осветительные приборы.

Твердотопливный котёл пример установки . Отметьте для себя расположение устройства – между ним и стенами есть большие зазоры. Также можно заметить экраны из негорючего материала на полу и на одной из стен

Варианты подключения к дымоходу

Что касательно электрического нагревателя, то к котельной с ним предъявляются наименее жесткие требования. Главное, чтобы электропроводка была рассчитана на мощность оборудования и имела предохранители. Кроме того, монтаж котла, работающего от электричества, должны производить только специалисты с соответствующим допуском и разрешениями.

Подключение электрического отопительного котла к сети

Закрытая система с теплоаккумулятором

Не нужно подключать устройство, аналогичное расширительному баку потому, что подключенный к сети или баллону газовый котел уже имеет в своем составе диафрагменный расширительный бак и также предохранительный клапан.

Чтобы сделать эту схему правильно, нужно:

1. Подключить к подающему штуцеру газового устройства кран и трубу, которая будет подходить к радиаторам отопления.
2. На этой трубе перед отопительными устройствами поставить циркуляционный насос.
3. Подсоединить своими руками отопительные устройства.
4. Отвести от них трубу, которая будет подходить к котлу. В ее конце на небольшом расстоянии от газового агрегата, который питается от газового баллона, нужно поставить отсекающий кран.
5. К подающей и обратной линиям подключить две трубки, которые будут подходить к теплоаккумулятору. Первую надо подсоединить перед циркуляционным насосом, вторую – сразу после радиаторов. На обе трубы ставят отсекающие краны. К этим трубам подключают две трубки, которые были врезаны в открытую систему перед входом и после выхода из теплоаккумулятора.

Основные преимущества БМК

В сравнении с капитальными, стационарными котельными, блочно-модульные газовые котельные (БМК) имеют ряд достоинств:

• Эксплуатация таких установок значительно уменьшает финансовые затраты на отопление, ведь монтирование и использование таких сооружений обходятся заказчику относительно недорого.
• Не требуется возведение капитальных зданий. Достаточно только оборудование фундамента и площадки под установку модульной конструкции.
• Монтирование в максимально сжатые сроки. Как правило, достаточно нескольких дней. Возможен и быстрый демонтаж, при необходимости.
• Быстрый запуск всех агрегатов котельной для использования после тщательной проверки всех модулей.
• В зависимости от конструкции – частичная или полная автоматизация подачи тепла в здания и регулировка температуры воды на выходе из котельной, то есть фактически не требуется постоянного присутствия оператора в котельной.
• Конструкция транспортируется на место установки в готовом виде, а значит нет необходимости сборки и настройки всех узлов и агрегатов.
• Оборудование, вмонтированное в модули, защищено от воздействия внешней среды.
• Имеется возможность настройки всего оборудования под потребности потребителя.

Как подключить твердотопливный котел

Каноническая схема подключения твердотопливного котла содержит два главных элемента, позволяющих ей надежно функционировать в системе отопления частного дома. Это группа безопасности и смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой и датчиком температуры, показанные на рисунке:

Примечание. Здесь условно не показан расширительный бак, поскольку он может располагаться в разных местах в различных отопительных системах.

Представленная схема показывает, как подключить агрегат правильно и должна всегда сопровождать любой котел на твердом топливе, желательно даже пеллетный. Вы можете где угодно найти различные общие схемы отопления – с теплоаккумулятором, бойлером косвенного нагрева или гидрострелкой, на которых данный узел не показан, но он там должен быть обязательно. Подробнее об этом рассказано на видео:

Задача группы безопасности, устанавливаемой прямо на выходе подающего патрубка твердотопливного котла, — сбрасывать в автоматическом режиме давление в сети при его росте сверх установленного значения (обычно – 3 Бар). Этим занимается предохранительный клапан, а кроме него элемент оснащен автоматическим воздухоотводчиком и манометром. Первый выпускает появляющийся в теплоносителе воздух, второй служит для контроля над давлением.

Внимание! На отрезке трубопровода между группой безопасности и котлом не допускается установка любой запорной арматуры

Как работает схема

Смесительный узел, предохраняющий теплогенератор от конденсата и температурных перепадов, работает по такому алгоритму, начиная от растопки:

1. Дрова только разгораются, насос включен, клапан со стороны системы отопления закрыт. Теплоноситель циркулирует по малому кругу через байпас.
2. При повышении температуры в обратном трубопроводе до 50—55 °С, где стоит накладной датчик выносного типа, термоголовка по его команде начинает нажимать на шток трехходового клапана.
3. Клапан потихоньку открывается и холодная вода понемногу поступает в котел, смешиваясь с горячей из байпаса.
4. По мере того как прогреваются все радиаторы растет общая температура и тогда клапан перекрывает байпас полностью, пропуская весь теплоноситель через теплообменник агрегата.

Данная схема обвязки – самая простая и надежная, ее монтаж можно спокойно выполнить своими руками и таким образом обеспечить безопасную работу твердотопливного котла. Касательно этого есть парочка рекомендаций, особенно при обвязке дровяного отопителя в частном доме полипропиленом или другими полимерными трубами:

1. Участок трубы от котла до группы безопасности сделайте из металла, а дальше прокладывайте пластик.
2. Толстостенный полипропилен плохо проводит тепло, из-за чего накладной датчик станет откровенно врать, а трехходовой кран – запаздывать. Для корректной работы узла участок между насосом и теплогенератором, где стоит медная колба, тоже должен быть металлическим.

Другой момент – место установки циркуляционного насоса. Лучше всего ему стоять там, где он изображен на схеме – на обратке перед дровяным котлом. Вообще, ставить насос можно и на подаче, но вспомните, о чем говорилось выше: при аварийной ситуации в подающем патрубке может появиться пар. Насос не может перекачивать газы, поэтому при попадании в него пара циркуляция теплоносителя остановится. Это ускорит возможный взрыв котла, ведь он не будет охлаждаться протекающей из обратки водой.

Способ удешевления обвязки

Схему защиты от конденсата можно удешевить, если поставить трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции, не требующий подключения накладного температурного датчика и термоголовки. В нем уже вмонтирован термостатический элемент, настроенный на фиксированную температуру смеси 55 либо 60 °С, как это изображено на рисунке:

Специальный 3-ходовой клапан для твердотопливных отопительных агрегатов HERZ-Teplomix

Примечание. Подобные клапаны, поддерживающие фиксированную температуру смешанной воды на выходе и предназначенные для установки в первичный контур твердотопливного котла, выпускают многие известные бренды — Herz Armaturen, Danfoss, Regulus и другие.

Установка такого элемента однозначно позволяет сэкономить на обвязке ТТ-котла. Но при этом теряется возможность изменения температуры теплоносителя с помощью термоголовки, а ее отклонение на выходе может достигнуть на 1—2 °С. В большинстве случаев эти недостатки несущественны.

Классификация котельных агрегатов

Котлы классифицируются:

• по назначению;
• по технологическим параметрам рабочей среды и агрегата;
• по типу топки;
• по виду перемещения теплообменных сред;
• по типу сжигаемого горючего.

Водогрейные агрегаты с принудительным перемещением рабочей среды обеспечивают потребителей водой с температурой до 115°С.

Котёл низкого давления Дэнкар для котельной.

Паровые агрегаты с естественной циркуляцией производят насыщенный или перегретый пар и по величине давления делятся на котлы:

• низкого давления (до 0,88 МПа);
• среднего (до 3,9 МПа);
• высокого (до 13,8 МПа);
• критического (до 16 МПа);
• сверхкритического (до 24 МПа);
• суперсверхкритического (до 30 МПа).

Широкое распространение получили КА с вихревыми и топками с кипящим слоем. Их преимущество перед котлами с камерными устройствами состоит в том, что в них можно сжигать топливо низкого качества и широкий спектр промышленных и бытовых отходов. Для них не надо подготавливать угольную пыль, они менее металлоемкие и имеют высокие экологические показатели.

Паровые котлы изготавливаются из специальной котельной стали. Водогрейные агрегаты малой мощности могут быть сделаны из чугуна.

Стальные КА используются в квартальных и районных котельных. Водогрейные устройства большой мощности могут устанавливаться на ТЭЦ вместо пиковых подогревателей сетевой воды.

Нерегулируемый контур отопления (вентиляции)

На данном контуре отсутствует регулирующая арматура. Это означает, что температура в контуре будет равна температуре на выходе из гидравлической стрелки.

На обратном трубопроводе установлен циркуляционный насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя у потребителей. Насос работает всё время, пока включен контур, с постоянным расходом.

Для компенсации температурных расширений в контуре отопления (вентиляции) предусмотрен расширительный бак, оборудованный предохранительным клапаном, защищающим бак от превышения давления.

На выпуске из котельной на контуре отопления (вентиляции) установлен узел учета тепла, ведущий учет отданной потребителям тепловой энергии.

ПРОЕКТНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ КОТЕЛЬНОЙ

Структурно, система автоматизации представляет собой сеть управляющих, свободно программируемых контроллеров, устанавливаемых в щитах (совместно с силовой частью) по месту установки того или иного оборудования. Связь между контроллерами и внешними устройствами (приводами, датчиками) осуществляется с помощью экранированных кабелей, таких как МКЭШ 2х1.0, 3х1.0, 4х1.0, экраны которых соответствующим образом заземляются, во избежание наводящихся токов. Прокладка кабелей системы автоматизации осуществляется в отдельных металлических лотках, на расстоянии не менее 200 мм. от силовых электропроводок, а от лотков до агрегатов в металлической гофрированной трубе, диаметром 16, 20, мм.

Помимо дистанционного и автоматического управления агрегатами, предусматривается «местное» управление, непосредственно со щита управления; кроме того, по месту установки удаленных от щита агрегатов (насосов, вентиляторов общеобменной вентиляции) проектом предусматривается установка выключателей безопасности.

Энергосберегающие и социальные эффекты автоматизации

Автоматизация котельных полностью исключает возможность аварий с разрушением капитальных строений, гибелью обслуживающего персонала. АСУ способна круглосуточно обеспечить нормальное функционирование оборудования, свести к минимуму влияние человеческого фактора.

В свете непрерывного роста цен на топливные ресурсы не последнее значение имеет и энергосберегающий эффект автоматизации. Экономия природного газа, достигающая до 25 % за отопительный сезон, обеспечивается:

• оптимальным соотношением «газ/воздух» в топливной смеси на всех режимах работы котельной, коррекцией по уровню содержания кислорода в продуктах сгорания;
• возможностью индивидуальной настройки не только котлов, но и газогорелочных устройств;
• регулированием не только по температуре и давлению теплоносителя на входе и выходе котлов, но и с учетом параметров окружающей среды (погодозависимые технологии).

Кроме того, автоматика позволяет реализовать энергоэффективный алгоритм отопления нежилых помещений или зданий, не используемых в выходные и праздничные дни.

Конструкция (схема) установки

Котельную автоматику разделяют на несколько уровней. К ним можно отнести:

• І уровень– в комплектации есть термостаты и регуляторы, которые поддерживают температуру воздуха, а также возможность отопительного графика.
• ІІ уровень– ко всем функциям первой категории добавляются еще регуляторы мощности оборудования, а также ее контролеры и возможность каскадного подключения и его регуляторы.
• ІІІ уровень – имеет пульт управления, который выводит на экран все показания датчиков и регуляторов.

Рис. 2 Металлический шкаф для автоматики Устанавливают автоматическую станцию котельной в специальном металлическом шкафу.

В эту схему входят:

• Контроллеры, которые программируются;
• Вторичные источники питания;
• Бесперебойное питание схемы;
• Концентратор;
• Операторская панель;
• Коммутационная аппаратура;
• Компьютер.

Рис. 3 Операторская панель автоматики

Схема котельной при использовании твердого топлива

Твердотопливные котлы имеют определенный недостаток, который вызван высокой инертностью работы, из-за невозможности тонкой регулировки процесса горения твердого топлива.

Для того чтобы сгладить недостаток, в схеме устанавливают буферную емкость, которая набирает температуру для нагрева контура отопления и расходует тепло в течении продолжительного времени.

Такая тепловая схема котельной на твердом топливе состоит:

• Источник теплоснабжения с первичным контуром нагрева: твердотопливный котел;
• группа безопасности с предохранительным клапаном;
• буферная емкость;
• циркуляционный насос контура отопления;
• циркуляционный насос котлового контура;
• расширительный бак;
• запорная арматура, дренажи, воздушники;
• балансировочный вентиль;
• смесительный узел контура отопления, для автоматического поддержания температуры в батареях;
• смесительный узел котлового контура, для оптимального режима работы котла;
• погодозависимая или настраиваемая автоматика с сигнализацией аварийного режима.

Подсистемы и функции

Любая схема автоматизации котельной включает в себя подсистемы контроля, регулирования и защиты. Регулирование осуществляется путем поддержания оптимального режима горения заданием разряжения в топке, расхода первичного воздуха и параметров теплоносителя (температуры, давления, расхода). Подсистема контроля выводит фактические данные о функционировании оборудования на человеко-машинный интерфейс. Приборы защиты гарантируют предотвращение аварийных ситуаций при нарушении нормальных условий эксплуатации, подачу светового, звукового сигнала или останов котлоагрегатов с фиксацией причины (на графическом табло, мнемосхеме, щите).

Архитектура

АСУ ТП котла представлена четырьмя иерархическими уровнями.

В 1-й (нижний) уровень входят датчики измеряемых аналоговых и дискретных сигналов, исполнительные устройства, включающие в себя запорную и регулирующую арматуру, сборки РТ30.

Во 2-ой (средний) уровень входят шкафы управления горелками котла.

В 3-й (средний) уровень системы входят: микропроцессорные контроллеры технологических защит, дистанционного управления, автоматического регулирования и информационной подсистемы.

В 4-й (верхний) уровень системы входят:

• автоматизированные рабочие места машиниста со 100%-ной взаимозаменяемостью по своим функциональным возможностям (функции станции оператора могут быть совмещены с функциями серверов)
• автоматизированное рабочее место системного инженера – СИ, функционально позволяющее выполнять работы по сопровождению АСУ ТП
• принтер для вывода на печать протоколов событий, режимных листов, сменных ведомостей, и т.д.

Актуальность процесса диспетчеризации

Диспетчеризация котельных — это удаленный доступ к системе и к ее технологическим процессам. Система успешно отслеживает и корректирует работу

Внимание стоит обратить на мониторинг и контроль показателей теплового носителя

Есть два способа автоматизации установок:

• использование персонального компьютера;
• услуги мобильного оператора.

Используя компьютер, контроль над автоматизированной системой осуществляет непосредственно оператор, находящийся на удаленном расстоянии от объекта и имеющий доступ к персональному компьютеру. На экран выведены основные параметры котельной, которые представлены единой мнемосхемой или динамической картинкой.

Изображение идентично тепловой схеме соответствующего объекта. На этой схеме указаны все насосы и трехходовые клапаны, трубопроводы, горелки. Через персональный компьютер оператор также получает важную информацию об аварийных ситуациях в котельной и ее блоках.

При использовании мобильной связи контроль над автоматикой осуществляется путем смс-сообщений. Такой способ автоматики, как правило, используется в частных домах. Он отвечает за безопасность теплового носителя. В случае экстренных ситуаций, пользователь получит смс-сообщение и краткое описание проблемы.

Функциональная система также информирует о параметрах контроля с периодичностью, заданной пользователем. Обычно это давление воды, работа насосов, температура обратного и подающего трубопровода, ряд других важных для работы котельной показателей.

Для второго способа необходима специальная аппаратура. Речь о программируемом логическом контроллере (ПЛК), модеме, телефоне, которые принимают смс-оповещение. Диспетчеризация с использованием компьютера стоит значительно дороже.

Дополнительные траты идут на приобретение персонального компьютера и программ для него, выплату оператору за его работу. Но все же такая система более информативная и удобная, в частности, если есть необходимость управлять сразу несколькими котельными одновременно.

Компьютерная автоматизация через ПК дает возможность сохранения всех архивных параметров и ситуаций аварийного характера, чтобы избежать их в дальнейшем. Более того, она позволяет быстро реагировать в случае потери связи с элементами котельной.

Стабильная связь с предоставлением постоянного IP-адреса, ее бесперебойная работа — обязательное условие для системы дистанционного доступа. Также отметим, что в ситуации с смс-сообщением отсутствие связи бывает непоправимым для котельных, потому что потребители будут не в курсе о неполучении модемом сигналов с аппаратуры, вышедшей из строя.

Также нужно иметь в виду, чтобы организация, создающая проектно-монтажную схему и обслуживающая ее, должна иметь соответствующий опыт их создания. От качества разработанного софта зависит срок функционирования котельной без аварий в обычном режиме.

Подвергнуть автоматизации можно котельные разного типа, а именно:

• газовая, функционирующую на природном или ином газе;
• паровая, преобразующую пар в тепловую энергию (снабжение промышленных объектов);
• угольная котельная, в которой во время сгорания угля образуется тепловая энергия.

Уровни автоматизации

Степень автоматизации задается при проектировании котельной или при капитальном ремонте/замене оборудования. Может лежать в диапазоне от ручного регулирования по показаниям контрольно-измерительных приборов до полностью автоматического управления по погодозависимым алгоритмам. Уровень автоматизации в первую очередь определяется назначением, мощностью и функциональными особенностями эксплуатации оборудования.

Современная автоматизация работы котельной подразумевает комплексный подход — подсистемы контроля и регулирования отдельных технологических процессов объединяются в единую сеть с функционально-групповым управлением.

Особенности датчиков

Для того, чтобы сообщить о критической ситуации на определенном участке, автоматический комплект оснащается звуковыми и световыми датчиками.

Учитывая требования Ростехнадзора регулярно на промышленных котельных должен проводиться мониторинг и контроль за работой автоматики. Обязательное требование – проверка, насколько быстро и правильно срабатывают все датчики в системе. Традиционно, каждый датчик имеет двойной порог параметров – максимальный и минимальный. Преодолев первый барьер, сигнал поступает на щит диспетчера; в случае, когда срабатывает второй – все звенья обязаны полностью отключиться, чтобы не допустить взрыва или возгорания на объекте.

Наша компания обеспечивает регулярный контроль за автоматикой, а кроме этого оказывает услуги по оперативной и квалифицированной наладке систем.