Автоматизированная система управления процессами топливоприготовления и топливоподачи водогрейного котла
Процесс подготовки твердого топлива для сжигания в топке котла включает подачу и транспортировку диспергированного угля в котел. При разработке АСУ процессом топливоподачи для сжигания в топке предусматривается использование МП ТСА для реализации функций автоматического контроля параметров и управления системой.
Введение ……………………………………………………………………………………………………. 9
1 Анализ систем топливоприготовления и топливоподачи ………………………… 10
2 Объект автоматизации …………………………………………………………………………… 16
3 Описание методики исследования и экспериментального стенда ……………. 26
4 Разработка структурной схемы ………………………………………………………………. 34
5 Разработка функциональной схемы и составление заказной спецификации
приборов и средств автоматизации …………………………………………………………… 36
5.1 Разработка функциональной схемы …………………………………………………….. 36
5.2 Выбор оборудования…………………………………………………………………………… 38
5.2.1 Выбор датчиков температуры …………………………………………………………… 38
5.2.2 Выбор датчиков давления ………………………………………………………………… 41
5.2.3 Выбор расходомеров ………………………………………………………………………… 42
5.2.4 Выбор сигнализаторов уровня ………………………………………………………….. 43
5.2.5 Выбор газоанализатора …………………………………………………………………….. 44
5.2.6 Выбор преобразователя частоты ………………………………………………………. 45
5.2.7 Выбор контроллера ………………………………………………………………………….. 48
6 Разработка принципиальной электрической схемы щита управления и
перечня элементов щита управления ………………………………………………………… 52
7 Разработка общего вида шкафа управления……………………………………………. 53
8 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение … 55
9 Социальная ответственность …………………………………………………………………. 71
9.1 Профессиональная социальная безопасность ………………………………………. 72
9.2 Экологическая безопасность ……………………………………………………………….. 77
9.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………….. 79
9.4 Законодательное регулирование проектных решений ………………………….. 80
Заключение ……………………………………………………………………………………………… 83
Список использованных источников ………………………………………………………… 84
ПРИЛОЖЕНИЕ А Analysis of fuel preparation and fuel delivery systems
Description of the research methodology and experimental stand
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Заказная спецификация приборов и средств
автоматизации
ПРИЛОЖЕНИЕ В Перечень элементов принципиальной электрической
схемы соединений
Графический материал: На отдельных листах
ФЮРА.421000.004 С2 Схема функциональная
ФЮРА.421000.004 Э3 Схема электрических соединений шкафа управления
ФЮРА.421000.007 ВО Общий вид шкафа управления
Усилия, направленные на поиск нетрадиционных источников
энергетических ресурсов, при постоянно возрастающем спросе на энергию, все
равно приводит к наиболее надежным топливно-энергетическим
составляющим, топливу являющимся теплоносителям в энергетике в
большинстве стран мира – углю [1]. В энергетической стратегии России до 2020
г. [2] предусматривается увеличение доли потребления угля в энергетической
отрасли, за счет ввода угольных ТЭС. При этом доля угля должна возрасти до
44,4 % в структуре потребления топлива, но механизмы по осуществлению
программы работают плохо, так как последние десятилетия был запущен
процесс замещения угля природным газом.
В мире доля угольной генерации составляет 40 %, в Польше 96 %, Китае
80 %, США 50 %. В России, способной обеспечить потребность страны на 5-6
столетий, на данный момент доля угольной генерации всего 18 %. Угли
Сибирских месторождений представлены различными от бурых до антрацитов и
в полном марочном составе [3].
Традиционные методы сжигания углей характеризуются большим
уровнем высоких выбросов антропогенных веществ и не позволяют повысить
коэффициент полезного действия. Существует необходимость сжигания и
подготовки твердого топлива альтернативными методами, обеспечивающими
полное сгорание топлива со слоевым сжиганием в водогрейных котлах [4].
Одним из решений этой проблемы является сжигание углей в топках
высокотемпературного кипящего или интенсивно продуваемого слоя. Такая
конструкция позволяет организовать в слое интенсивную циркуляцию частиц
топлива, что позволяет снизить температуру дымовых газов за котлом и тем
самым повысить КПД котла. Процессы диспергирования, характерные при
нагревании для углей высокой степени метаморфизма, являются необходимой
операцией для повышения эффективности технологического процесса.
Исходные частицы топлива диспергируют на несколько частиц соизмеримого
размера. Все это улучшает экологические характеристики процесса.
1 Анализ систем топливоприготовления и топливоподачи
В выпускной квалификационной работе выполнена разработка АСУ
ТП топливоприготовления и топливоподачи водогрейного котла на основе
результатов исследования процесса диспергирования частиц твердого
топлива в условиях интенсивного нагрева.
Для реализации системы АСУ ТП подготовки угля к сжиганию
выполнена разработка:
1) структурной схемы;
2) функциональной схемы;
3) заказной спецификации приборов;
4) принципиальной электрической схемы (с перечнем элементов).
Комплект проектной и конструкторской документации удовлетворяет
требованием технического задания.
Установлены закономерности физических процессов, значения основных
характеристик процесса диспергирования. Выявлены максимальные размеры
частиц твердого топлива, при диспергировании которых образуется группа частиц
с размерами, характерными для типичных водогрейных котлов.
При разработке автоматизированной системы управления процесса
топливоподачи для сжигания в топке котла предусмотрено использование
современных микропроцессорных технических средств автоматизации для
реализации функций автоматического контроля параметров и управления
системой.
Процесс диспергирования угля при сжигании топлива позволит существенно
упростить процесс топливоприготовления, в результате чего годовые затраты
снизятся на 28,9 %.
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
5 (8 отзывов)
4.7 (96 отзывов)
4.8 (37 отзывов)
4.6 (30 отзывов)
4.5 (330 отзывов)
5 (174 отзыва)
4.6 (71 отзыв)
4.9 (826 отзывов)
4.4 (59 отзывов)
