Пример внедрния АСУТП котла
Внедрение частотных преобразователей в системы управления работы котлов, для уменьшения потребления электроэнергии и экономии газа является наиболее перспективным в наше время. С учётом того, что обычно подбор двигателей производился по номиналу мощности или выше, внедрение преобразователей частоты поможет во-первых, решить вопрос уменьшения «лишних» мощностей двигателя, которые на практике никогда и не используются, а во-вторых, значительно уменьшить потребление электроэнергии. Кроме того использование частотных преобразователей в «тандеме» с контролером позволяет существенно экономить газ.
В 2007 году на Броварских теплосетях совместно с ООО «АДВЭС», была реализована программа министерства ЖКХ по автоматизация 7 котлов ДКВР и ДЕ.
Принципиальным решением по автоматизации было создание АСУТП котла с;
- поддержанием оптимального линейного значения соотношения газ-воздух на всех режимах работы котла;
- установленным режимом розжига;
- автоматической режимной картой;
- поддержкой заданной величины разрежения.
Данная программа предполагала либо замену на новые импортные котлы либо модернизацию котлов ДКВР и ДЕ (путем повышения эффективности). Был выбран путь модернизации котлов ДКВР и ДЕ,с повышением КПД до 90-92,5%, что превосходит ряд импортных производителей. Еще немаловажным финансовым аспектом стало отсутствие проектных работ, так как не предусматривает изменения технологического состояния котла, что стало более привлекательным для заказчика, чем ранее предложенные проекты замены. Старая система управление котла оставлена и интегрирована в новую, как резервная ,и может быть в любое время задействована, как основная.
В модернизацию были задействованы преобразователи частоты «Emotron » серии FDU. Данная серия была специально разработана для применения в вентиляторном и насосном оборудовании и хорошо зарекомендовала себя по качеству работы в наших «грязных» сетях, нет необходимости быстродействующей защиты. В ПЧ серии FDU использует принцип скалярного управления, что целиком удовлетворяет данному применению и дополнительное меню настройки привода вентилятора.
Для регулирования соотношения газ-воздух был взят контроллер отечественного производства Мик-51 фирмы «Микрол». На основании опыта: продукция данной фирмы хорошо зарекомендовала себя в работе и контроллер полностью удовлетворяет техническим требованиям, а также по соотношению цена качество является лучшим выбором на территории Украины. Кроме этого программное обеспечение необходимое для создания программы понятно и доступно, поэтому не возникает сложностей с написанием отдельно взятой программы. Имея на своём борту 4 аналоговых входа он позволил подключить к нему два датчика давления (воздух и газ). Имеющийся контур ПИД регулирования позволил точно подстроить систему под каждый котёл в индивидуальности и уменьшить и существенно снизить переходной процесс в системе. Уже скорректированный выходной аналоговый сигнал поступал на частотный преобразователь FDU, который в свою очередь регулировал обороты двигателя.
Была создана и разработана уникальная программа по регулированию котла, совместно с производителями этих котлов, сервисными инженерами теплотехниками, инженерами электропривода и АСУ ТП «АДВЭС» и инженерами «Микрол».
Так же благодаря МИК-51 операторы получили возможность отслеживать точное значение давления газа и воздуха не по напорометру, как раньше, а по цифровым индикаторам, имеющимся на контроллере. Зачастую во время розжига требуется малое значение подаваемого воздуха: это так же было предусмотрено путём имеющегося в наличии ручного управления заданием. При этом не происходит обрыва пламени при розжиге.
Составлена автоматическая линейная режимная карта котла. По желанию заказчика установлены дополнительно датчики кислорода и СО2, которые подтвердили работу котла в «оптимальной точке пересечения».
На дымососе была реализована схема регулирования разряжения путём введения обратной связи между датчиком разряжения и частотным преобразователем. Теперь уже в самом преобразователе частоты был реализован закон ПИД регулирования и грамотно настроен переходной процесс изменения скорости инерционного привода.
Экономический эффект.
До модернизации регулировка давления производилась шиберами по составленной наладочной организации по результатам проведённых теплотехнических испытаний 30, 50, 75 и 100%.
Теперь мы ушли от этого и регулируем давление и разряжение путём уменьшения оборотов двигателя – фактически снижая мощность двигателя, что в конечном итоге ведёт к уменьшению энергопотребления на приводах исполнительных устройств. Значение потребляемой электрической мощности уменьшилось в 1.8-2.3 раза, cos увеличился с 0,76 до 0,95.
За счет оптимального, автоматического соотношения газ-воздух уменьшилось реальное потребление природного газа-топлива на 1,8-3,5%(благодаря ранее установленной АСКУЭ), а это уже весомый вклад.
При этом давайте не забывать об уходе от пусковых токов двигателя, которые составляли 5-7 раз от номинального. При использовании преобразователей частоты значение тока не превышает номинальный ток во всём рабочем цикле двигателя (от пуска, работы и до останова). Встроенный монитор нагрузки позволяет отслеживать изменение мощности на валу двигателя и предотвращать ненужных механических перегрузок двигателя. Всё это в конечном итоге ведёт к ресурсосбережению и полной автоматизации котла, а именно: увеличению срока службы двигателя, уменьшение аварийных ситуаций (включая розжиг) и капиталовложений на ремонтные работы, но просчитать точную экономическую составляющую невозможно, поэтому в окупаемости не учитывалось.
Учитывая всё сказанное выше можно также отметить, что система отличается простотой эксплуатации и надежностью, за период (три года) в работе системы АСУТП сбоев не наблюдалось, все оборудование в первоначальном виде и исправно. Окупаемость системы АСУТП за счет уменьшения потребления электроэнергии и газа составляет 1,5-2 года, в зависимости от типа котла.
P.s ...... Поддаваясь искушению еще годик продержаться на старых приборах, руководство таких котельных не только отодвигает свое светлое будущее, во времена нарастающей конкуренции, повышенной себестоимости продукции и новыми европейскими ценами на газ, подвергает риску здоровье обслуживающего персонала, работающего на технике полностью материально устаревшей, на агрегатах повышенной опасности, каковыми являются котлы, не говоря уже о самом технологическом оборудовании. Конечно, современно мыслящему хозяину хочется начать жизнь с начала: все старые приборы выбросить и купить датчики «Метран», установить систему удаленной диспетчеризации и т.д. Затем установить промышленный компьютер, а дальше все само собой получится. Однако, как известно, сразу ничего не получается, тем более в наше время, зато можно попасться на крючок не слишком опытного системного интегратора с зачастую капризными программистами.
И в завершение, операторы тоже будут довольны, так как на панели управления контроллеров МИК находятся привычные им кнопки «Ручной», «Автомат»,«Задание» и, кроме того, опытный наладчик может ограничить их инициативы, тем более ,что «человеческий фактор» в котельных присутствует.
Мы берем на себя обязанность полной комплектации и поставки всех необходимых Вам материалов и оборудования по самым выгодным для Вас ценам.
Обратившись к нам, Вы приобретаете надежного, стратегического партнера и избавляете себя от необходимости общаться одновременно со многими поставщиками оборудования.
