CC BY
25АВТОМАТИЗАЦИЯ
Е.л. Апарин, заместитель генерального директора НПФ «РАСКО», к. т. н. г.з. Эрман, директор ООО КБ «АГАВА»
комплекс средств управления «агава» — современное решение для автоматизации котлов и горелок
В настоящее время отечественной промышленностью выпускается широкая гамма водогрейных и паровых котлов, предназначенных для применения в быту, на предприятиях ЖКХ, в котельных больших и малых городов и поселков. Однако из-за отсутствия надежной, компактной котельной автоматики, способной работать в автономном режиме, потребители вынуждены оснащать котлы горелками и средствами управления преимущественно импортного производства, что не всегда приемлемо ввиду их высокой стоимости и дорогого сервисного обслуживания.
Кроме того, в большинстве регионов России продолжают эксплуатироваться котлы, установленные 20 и более лет назад, но имеющие достаточный запас по ресурсу. В основном для управления работой горелок и автоматизации таких котлов используется устаревшая релейная автоматика разработки 30-летней давности, которая не отвечает требованиям существующих СНиПов и правил по безопасности. Кроме того, эта автоматика не удовлетворяет заказчиков по точности регулирования и степени автоматизации процессов управления, включая автоматический розжиг, автономную работу, непрерывный контроль текущих значений регулируемых параметров, уровню диспетчеризации.
Наметившиеся в последние годы тенденции по экономии энергоресурсов, автоматизации котельных установок, повышению уровня безопасности требуют применения котельной автома-
тики, использующей последние достижения в области микроэлектроники и быстродействующей микропроцессорной техники.
Для решения указанных задач КБ «АГАВА» (г. Екатеринбург), как разработчик и изготовитель оборудования, и «Научно-производственная фирма «РАСКО» (г. Москва) — его эксклюзивный дистрибьютор в целом ряде регионов России, специализирующийся на комплектных поставках энергосберегающих приборов и оборудования, предлагают современный комплекс средств управления АГАВА-6432 для автоматизации горелок, водогрейных и паровых котлов, печей и сушилок. Основной особенностью автоматики АГАВА является комплексный подход, который последовательно реализуется от момента разработки и производства изделий до поставки и эксплуатации оборудования у потребителя и базируется на принципах унифи-
кации, комплектности и обеспечения высокого качества. Что понимается под этими принципами и как они реализуются?
1. Унификация
Одним из эффективных способов снижения затрат на производство, закупку и эксплуатацию оборудования является его максимальная унификация. Любая система автоматического управления и регулирования какого-либо объекта, в том числе горелки, водогрейного или парового котла, состоит из датчиков первичной информации; устройства ввода заданного значения регулируемого параметра (уставки), сравнения текущего значения измеренного параметра с уставкой, выделения сигнала рассогласования и формирования управляющего воздействия и исполнительных механизмов. Анализ отдельных звеньев системы дает возможность свести их в три группы: датчи-
\\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\
№ 3 \\ март \ 200В
ки, контроллеры, исполнительные механизмы. Применение унифицированного подхода при разработке конструкции приборов обеспечивает их взаимозаменяемость внутри одной группы и хорошее «сопряжение» с приборами другой группы. Внедрение унифицированных схемных решений, разработка четкой эксплуатационной документации, оказание технической поддержки и сопровождения позволяет минимизировать затраты на производство, проектирование, монтаж, сервисное обслуживание, а также в сжатые сроки обеспечить потребителей современным качественным оборудованием по минимальным ценам. Это особенно актуально для объектов ЖКХ. Основными параметрами, по которым производится регулирование котлов и горелок, являются давление и температура. Для измерения температуры используются обычно медные (ТСМ) и платиновые (ТСП) термопреобразователи сопротивления, имеющие стандартизованные метрологические характеристики. Они хорошо «стыкуются» с контроллерами и другими электронными микропроцессорными устройствами.
Для измерения и регулирования давления применялись и продолжают использоваться главным образом сигнализирующие напоромеры и тягомеры типа ДН-СН(СВ) и ДГ-СН(СВ) с одной уставкой и ДН-С2, ДГ-С2 с двумя уставками, датчики-реле напора и тяги типа ДРД, ДН, ДНТ с одной уставкой, а также низкопредельные преобразователи давления типа «САПФИР», «МЕТРАН» и другие, имеющие на выходе стандартный токовый сигнал 4-20 мА. Недостатком сигнализирующих устройств является отсутствие непрерывной информации об уровне давления. Сигнал появляется только при достижении заданных значений давления — уставки, что исключает возможность плавного регулирования мощности котла. Поэтому в данном случае речь может идти только о позиционном (релейном) регулировании. Кроме того, электрические параметры выходных реле существенно отличаются друг от друга по уровню коммутируемых контактами выходных реле напряжений и токов, что требует применения различных источников питания, а также устройств согласования выходов
датчиков с входами контроллеров. Недостатком применения низкопредельных датчиков давления является отсутствие визуальных показаний значений измеряемого давления, высокая стоимость, большие габариты и масса. Это существенно ограничивает возможность их интегрирования в систему управления, особенно при необходимости одновременного контроля давления в двух, трех и более точках по газовому тракту котла. Для решения перечисленных проблем в КБ «АГАВА» разработан унифицированный ряд многопредельных измерителей и регуляторов давления и разрежения серии АДН и АДР. Отличительными особенностями измерителей и регуляторов давления и разрежения АДН и АДР являются:
• сочетание двух или трех диапазонов измерения в одном приборе;
• возможность введения до трех уставок и сигнализации отдельно по каждой;
• цифровая индикация измеряемого параметра и 100-процентная барогра-фическая шкала;
• наличие токового выхода 4-20 мА;
• наличие встроенных алгоритмов
Таблица 1
Условное Диапазоны измерений (кПа) Количество
Наименование обозначение Измеряемый параметр 1 2 3 уставок
АДН-2 Избыточное давление 0...1 0.2 — 2
Многопредельный АДН-10 Избыточное давление 0...2,5 0.5 0.10 2
измеритель давления АДН-50 Избыточное давление 0.25 0.50 — 2
АДН-100 Избыточное давление 0.50 0.100 — 2
Многопредельный измеритель давления/ АДР-0.25 Избыточное давление и разрежение 0.. .±0,125 0.±0,25 — 3
разрежения АДР-0.5 Избыточное давление и разрежение 0...±0,25 0.±0,5 — 3
Многопредельный измеритель разрежения АДР-10 Разрежение 0...-2,5 0...-5 0...-10 2
Многопредельный измеритель-регулятор давления/разрежения АДР-0.25.3 Избыточное давление и разрежение 0.. .±0,125 0.±0,25 — 2 или 4 (*)
АВТОМАТИЗАЦИЯ
позиционного и ПИД-регулирования;
• малая масса и габариты;
• низкая стоимость.
Основные типы и диапазоны измерения изделий АДН и АДР приведены в табл. 1.
Контроллер АГАВА-6432 является основным элементом автоматики безопасности и регулирования. В зависимости от типа объекта регулирования выпускаются несколько модификаций контроллеров АГАВА-6432 (см. таблицу 2). Контроллер в сочетании с датчиками первичной информации образует комплекс средств управления АГАВА-6432, который обеспечивает выполнение всех необходимых функций, в том числе:
• автоматический розжиг и управление горелками с совмещенными и раздельными заслонками регулирования подачи газообразного (жидкого) топлива и воздуха;
• позиционное и плавное (по ПИД закону) регулирование мощности по отопительному графику;
• стабилизацию разрежения в топке за счет регулирования положения шибера дымохода, управление дымо-
сосом и вентилятором при помощи частотных преобразователей, регулирование уровня воды в барабане (для паровых котлов);
• защиту котла от нештатных действий персонала и в случае возникновения аварийной ситуации;
• сервис и контроль, включая проверку входных и выходных цепей, настройку исполнительных механизмов в режиме ПУСКОНАЛАДКА, периодическое тестирование датчиков без остановки котла в режиме РЕГЛАМЕНТ, вывод информации на встроенный дисплей и удаленный компьютер 485), конфигурирование «под объект» с помощью встроенного меню или с компьютера.
Благодаря применению унифицированных схемных решений контроллер АГАВА-6432 может быть использован для автоматизации различных объектов, включая, например, паровые котлы ДКВР, ДЕ, Е1, водогрейные ВК, КСВ, КВЖГ, печи, сушилки и т.д. Многопредельные измерители-регуляторы АДН, АДР, АДИ и контроллеры газовых и жидкотопливных котлов (пе-
Таблица 2. В зависимости от типа объекта регулирования выпускаются следующие модификации контроллеров АГАВА-6432
Модификация Объект регулирования
6432.1 Водогрейный котел. Позиционное регулирование
6432.2 Паровой котел. Позиционное регулирование
6432.3 Водогрейный котел. ПИД-регулирование (для горелок с совмещенными заслонками для газа и воздуха)
6432.4 Водогрейный котел. ПИД-регулирование (для горелок с раздельными заслонками для газа и воздуха)
6432.5 Паровой котел. ПИД-регулирование (для горелок с совмещенными заслонками для газа и воздуха)
6432.6 Паровой котел. ПИД-регулирование (для горелок с раздельными заслонками для газа и воздуха)
6432.7 Печи, сушилки. ПИД-регулирование
6432.8 Паровой и водогрейный котлы. ПИД-регулирование при помощи частотных преобразователей (для горелок с раздельными заслонками газа и воздуха)
чей, сушилок) АГАВА-6432 поставляются как самостоятельные изделия, так и комплектно в составе шкафов КИПиА для водогрейных и паровых котлов средней и большой мощности самой широкой номенклатуры. При этом в шкаф встраиваются: контроллер(ы), многопредельные измерители-регуляторы, индикаторы, клеммные колодки для подключения цепей приборов, располагаемых по месту, и исполнительных механизмов.
Общий вид такого шкафа управления представлен на рисунке. Наличие в автоматике АГАВА-6432 большого количества дискретных и унифицированных аналоговых выходов позволяет работать с различными типами исполнительных механизмов и устройств. В качестве исполнительных механизмов широко используются электромагнитные газовые клапаны и клапанные блоки, механизмы электрические од-нооборотные типа МЭО и электроприводные регулирующие клапаны, частотно-регулируемый привод.
2. Комплектность
При строительстве или реконструкции котельных, тепловых пунктов, других промышленных объектов часто приходится сталкиваться с массой проблем, возникающих при их комплектации приборами и оборудованием. Возникает вопрос: что лучше? Все собирать «по крохам» с предприятий-изготовителей (при этом возникают дополнительные затраты на получение продукции и задержки по времени) или получать все (или многое) у перепродавцов, в одном месте, но по завышенным ценам?
Для решения указанных задач «НПФ «РАСКО» и КБ «АГАВА» предлагают комплексное решение — комплектную поставку котельной автоматики АГАВА и одновременно максимально широкого спектра дополнительного, необходимого для автоматизации котельных, оборудования и приборов, причем по
\\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\
№ 3 \\ март \ 200Б
ценам заводов-изготовителей и в самые короткие сроки:
• автоматизированные горелки мощностью от 0,45 до 2,8 МВт;
• отсечные электромагнитные газовые клапаны и клапанные блоки на их основе;
• газовые линии, включающие в себя газовый фильтр, регулятор давления, предохранительные запорные и сбросные клапаны и запорную арматуру;
• датчики для измерения и регулирования температуры, давления и уровня;
• средства автоматизации и сигнализации, включая датчики пламени, контрольные электроды, запальники, устройства розжига;
• средства безопасности, включая системы контроля загазованности по природному газу (СН), угарному газу (СО) и противопожарные термозапорные клапаны КТЗ, обеспечивающие автоматическое перекрытие подачи газа при превышении допустимой температуры;
• исполнительные механизмы.
3. Качество
Крайне важным показателем для потре-
бителей котельной автоматики АГАВА, кроме непосредственно технических характеристик, является ее качество. Необходимый уровень качества достигается за счет:
1) применения в конструкции производимых изделий современной микроэлектронной базы и схемных решений;
2) тщательной проработки конструкторской документации, в том числе разработки справочной документации для монтажников и инженеров КИПиА, создания библиотеки типовых проектных решений, позволяющих избежать ошибок еще на стадии проектирования и монтажа;
3) обеспечения сервисного обслуживания на современном уровне, включая квалифицированное консультирование
ООО КБ «АГАВА»
620075, Россия, г. Екатеринбург, ул. Луначарского, 81, офис 800 Тел./факс: (343) 262-92-75 262-92-76 e-mail: [email protected] www.kb-agava.ru
потребителей, представителей проектных и монтажных организаций по вопросам правильного выбора, монтажа и эксплуатации приборов, оказание технических услуг и Интернет-поддержки в процессе эксплуатации, обучение потребителей, сбор данных об эксплуатационной надежности приборов и оборудования, обработку и обобщение накопленной информации, оказание услуг по гарантийному и последующему ремонту и проведению очередных поверок приборов и оборудования.
Выводы
1. Котельная автоматика АГАВА отвечает всем требованиям, предъявляемым к устройствам подобного типа.
2. Реализация комплексного подхода при разработке, производстве и эксплуатации автоматики АГАВА, базирующегося на принципах унификации отдельных узлов и элементов, комплектной поставки максимально широкого спектра основного и сопутствующего котельного оборудования, качества и сервисного обслуживания, позволяет производить модернизацию действующих и оснащение строящихся котельных и других объектов ЖКХ в максимально короткие сроки, на современном техническом уровне и обеспечивает существенную экономию материальных затрат.
3. Предлагаемый комплексный подход должен быть принят в качестве основного при реализации проектов модернизации действующих и строительстве новых котельных на объектах ЖКХ и в других отраслях промышленности.
ООО «НПФ «РАСКО»
123458, Россия, г. Москва, а/я 11
Тел./факс: (495) 970-1683 —
многоканальный
Факс: (495) 252-8054
e-mail: [email protected]
www.packo.ru
