Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  


ArhitecturaAutoCasa gradinaConstructiiInstalatiiPomiculturaSilvicultura


Automatizarea centralelor termice

Constructii

+ Font mai mare | - Font mai mic



Automatizarea centralelor termice

Functionarea in conditii optime a unei centrale termice precum si a rete­lei de transport a agentului termic pre­supune urmarirea si corectarea in timp real a principalilor parametri: puterea termica, temperaturile, debitele, presiu­nile etc. Nivelul actual atins de siste­mele de automatizare si monitorizare permit posibilitatea particularizarii con­ducerii pentru orice tip de centrala ter­mica si retea de termoficare, indiferent de lungimea retelei si de distributia geografica a centralelor termice.




Ca si in cazul punctelor termice, sis­temul automat de conducere si supra­veghere a proceselor din mai multe centrale termice, care debiteaza ener­gie intr-o retea de transport, este un sistem SCADA distribuit si ierarhizat, care asigura la nivelul unei centralei termice urmatoarele doua functii auto­mate principale:

- conducerea automata (automati­zarea si secventierea cazanelor, regla­rea temperaturii agentului de incalzire pe fiecare circuit care pleaca din cen­trala, reglarea temperaturii apei calde menajere, comanda pompelor);

- monitorizarea si conducerea ope­rativa.

Avandu-se in vedere similitudinile dintre sistemul automat de conducere si supraveghere a proceselor din punc­tele termice si cel destinat centralelor termice, in continuare se va face o pre­zentare a automatizarii centralelor ter­mice detaliindu-se doar aspectele par­ticulare specifice.

1. Organizarea ierarhica a sistemului de conducere si supraveghere a centralelor termice

Organizarea ierarhica pe trei niveluri, prezentata, pentru punctele termice este valabila si pentru centralele termi­ce. Componentele sistemului amplasa­te la cele trei niveluri ierarhice sunt ace­leasi, deosebirile fiind la primele doua niveluri: la primul nivel mai apar cazane si arzatoare, iar la nivelul doi controlerul specializat (CS) este proiectat pentru conducerea si secventierea cazanelor si pentru reglarea temperaturii agentului de incalzire pe fiecare circuit care plea­ca din centrala.

2. Functionarea sistemului de automatizare al unei centrale termice

Schema tehnologica cu aparatura de automatizare pentru o centrala termica este    prezentata in figura IV.6.3.

Centrala termica este. prevazuta cu doua cazane care functioneaza in cascada, dar numarul cazanelor poate sa se modifice in functie de puterea termica totala ceruta centralei si de puterea fiecarui cazan din cascada.

Aparatura electronica de automatiza­re va fi aleasa dupa specificul sarcinilor de automatizare impuse proceselor termice. Principalul aparat de automa­tizare din centrala termica este contro­lerul specializat (CS) in comanda auto­mata a cazanelor si a arzatoarelor, co­manda pompelor de circulatie, reglarea temperaturii agentului termic in functie de temperatura exterioara si reglarea temperaturii apei calde menajere.

Automatizarea centralei termice asi­gurata de controlerul specializat poate fi structurata in doua parti principale:

prima parte implementeaza toate functiile automate legate de cazane si de arzatoarele acestora (pornirea si oprirea arzatoarelor, secventierea ca­zanelor, protectiile automate, diagnos­ticarea defectelor);

cea de-a doua parte asigura auto­matizarea distributiei agentului termic pe diferitele circuite care pleaca din centrala termica (reglarea temperaturi­lor cu ajutorul robinetelor de reglare cu trei cai, comanda pompelor de circula­tie, comutarea pompelor active si de rezerva).

Tablourile locale de automatizare ale arzatoarelor si cazanelor sunt furnizate de fabricantul cazanelor si contin auto­matizarea minimala pentru functionarea in siguranta a acestora: automatul de ardere, supravegherea electronica a flacarii, starterul pentru motorul ventila­torului arzatorului, reglarea bipozitiona-la a temperaturii in cazan, protectia ca­zanului la supratemperatura, protectia cazanului la scaderea debitului de iri­gare cu agent termic sub o valoare mi­nima impusa.

Motoarele pompelor sunt comandate cu ajutorul unor startere compacte destinate motoarelor electrice, care contin contactor, releu termic, declan­sator electromagnetic de scurtcircuit. Contactorul starterului se comanda direct de catre controlerul specializat. Pentru motoarele electrice cu puteri mari, pornirea se face cu un starter stea-triunghi.

Cazanele din cascada sunt secventi­ale in functie de cererea de energie termica necesara realizarii temperaturii dorite pe turul general al cazanelor. Tehnica de secventiere a cazanelor tine seama de doua aspecte:

1. diferenta dintre temperatura pe turul general al cazanelor si temperatu­ra prescrisa obtinuta ca rezultat al uti­lizarii graficelor de reglare prin masura­rea temperaturii exterioare, dar si in ur­ma analizei temperaturilor ce se doresc reglate pe circuitele de incalzire si de preparare a apei calde menajere;

2. urmarirea vitezei de variatie a tem­peraturii turului general al cazanelor si estimarea timpului dupa care se va atinge valoarea referintei (criteriu anti­cipativ realizat de un sistem automat cu predictie); chiar daca temperatura turului cazanelor se gaseste sub tem­peratura prescrisa, dar temperatura creste destul de rapid, nu va fi pornit urmatorul cazan deoarece se conside­ra ca numarul de cazane aflate in func­tiune este suficient.



Sistemul de conducere automata tre­buie sa asigure urmatoarele comenzi pentru fiecare cazan in parte:

pornirea / oprirea pompei de circu­latie a apei prin cazan;

pornirea / oprirea arzatorului;

modularea flacarii.

Atunci cand strategia de conducere cere pornirea unui cazan din cascada, se porneste imediat pompa de circula­tie a cazanului respectiv. Dupa un in­terval de timp reglat corespunzator se trimite comanda de pornire a arzatoru­lui si dupa alt interval de timp se trimite comanda de modulare a flacarii. Atat timp cat ultimul cazan pornit nu a ajuns ia parametrii de functionare spe­cifici puterii maxime, nu se trimite o noua comanda de pornire a altui ca­zan. De asemenea, dupa oprirea unui cazan, urmatorul cazan va fi oprit numai dupa un anumit timp.

Strategia de secventiere realizeaza incarcarea uniforma a cazanelor aflate in functionare. Astfel, daca modularea unui cazan atinge 100% din puterea sa si este ceruta pornirea urmatorului ca­zan, dupa un timp cele doua cazane isi vor distribui in mod egal incarcarile, (spre exemplu, nu va ramane un cazan incarcat ia 100 % si celalalt la 20 ci vor fi incarcate amandoua la 60 %).

in momentul in care se atinge tem­peratura prescrisa pe conducta de du­cere a cazanului, acesta se opreste. Conform actiunii de modulare a flacarii, daca temperatura pe conducta de du­cere a cazanului se apropie de valoa­rea prescrisa, automatizarea reduce puterea treptei modulante. Daca totusi dupa reducerea puterii treptei modu­lante se atinge temperatura prescrisa, cazanul se opreste imediat.

Oprirea cazanului se realizeaza de asemenea secvential. Dupa oprirea ar­zatorului, pompa de circulatie mai functioneaza un anumit timp, pana se produce egalizarea temperaturilor con­ductelor de ducere si intoarcere (diferenta temperaturilor dintre con­ducta de ducere si cea de intoarcere mai mica de' 50 °C). Corecta functi­onare a pompei de circulatie a apei prin cazan este esentiala pentru sigu­ranta cazanului, altfel se pot produce avarii grave.

Reglarea temperaturii agentului pe fiecare circuit independent de incalzire reprezinta o alta sarcina importanta a controlerului specializat care trebuie sa realizeze urmatoarele:

calculeaza temperatura necesara pentru agentul de incalzire pe fiecare circuit independent in functie de tem­peratura exterioara (utilizatorul poate impune curbe de reglare distincte pen­tru fiecare circuit);

comanda pornirea si oprirea pom­pelor de circulatie in functie de perioa­dele de ocupare a cladirii;

comanda robinetele de reglare cu trei cai pentru reglarea temperaturilor pe circuitele de incalzire;

genereaza cereri de incalzire pen­tru cazane si comunica temperatura necesara a agentului termic pentru asi­gurarea confortului termic in cladiri;

opreste livrarea de caldura daca temperatura exterioara medie depa­seste o anumita limita.

Prepararea apei calde menajere in regim automat se asigura cu ajutorul unui modul distinct de program, imple­mentat in controlerul specializat, care indeplineste urmatoarele functii:

Reglarea temperaturii apei calde menajere;



Asigurarea temperaturii cerute agentului din circuitul primar de prepa­rare a apei calde menajere pentru pre­pararea rapida si asigurarea debitului prevazut pentru apa calda menajera;

Prioritatea prepararii apei calde menajere fata de circuitele de incalzire;

Functia antilegionela.

Functia antilegionela previne aparitia in apa caida menajera a bacteriei legi-onela. Aceasta functie se realizeaza prin cresterea temperaturii apei calde menajere pana la 700C, o data pe zi, un timp dat de viteza de circulatie a apei calde si de lungimea traseului pe care se recircula apa calda. La centra­lele termice de puteri mai mici, functia automata antilegionela se asigura prin aducerea temperaturii apei calde din boiler la 800C si mentinerea la aceasta valoare timp de o ora, o data pe sap­tamana, in noaptea de sambata spre duminica, intre orele 3 si 4.

Controlerul specializat asigura si gestionarea pompelor duble astfel:

comanda pornirea pompei active atunci cand strategia de conducere o cere;

roteste pompa activa cu pompa de rezerva dupa un anumit numar de ore de functionare (exemplu 100 de ore), sau la' data si ora fixata, realizand astfel uzura uniforma a pompelor.

comanda functionarea uneia dintre pompe daca temperatura exterioara scade sub 60C, pentru a preveni in­ghetarea agentului termic.

O schema electrica de conexiuni a unui controler specializat pentru con­ducerea automata a centralelor termice este similara celei din figura 6.3 (sche­ma electrica de conexiuni a unui con­troler specializat pentru puncte termi­ce). Pot apare diferente in ceea ce pri­veste numarul intrarilor si al iesirilor din si catre proces, sau al configuratiilor hardware si software.

Un exemplu de controler specializat, care poate fi utilizat in scopurile pre­zentate mai inainte, poate fi EXCEL 500 al firmei HONEYWELL.

3. Functionarea sistemului de achizitie si monitorizare a datelor din centrala termica

Sistemul de achizitie si monitorizare a datelor ia nivelul unei centrale termi­ce (CT), ca si cel destinat punctelor termice, este organizat in jurul echipa­mentului de achizitie a datelor (EAD), specializat pentru utilizarea in procese­le termice. Acest sistem este necesar pentru colectarea parametrilor de func­tionare ai centralei termice si transmi­sia la nivelul ierarhic superior (dispece­rat).

Ca si in cazul punctelor termice, da­tele achizitionate provin de la controle­rul specializat, de la contoarele de energie termica, de la analizorul elec­tric de putere, de la sistemul de supra­veghere a conductelor. 'Specificul centralelor termice de a consuma combustibil pentru produce­rea energiei termice, conduce la nece­sitatea prevederii de contoare de com­bustibil si la achizitia datelor de la aceste contoare.

Schema bloc a sistemului de monito­rizare in centrale termice este asema­natoare ceiei din figura 6.4 (schema bloc a sistemului de monitorizare in puncte termice).

Componenta principala a sistemului de achizitie si monitorizare a datelor din centrala termica este echipamentul de achizitie a datelor (EAD), care trebu­ie configurat corespunzator hardware si software. Un exemplu de EAD poate fi calculatorul de proces AR 2000, cu arhitectura tip PC, configurat de Elsaco Electronic (Romania).

Sistemul de citire automata a datelor provenite de la contoarele de energie termica montate la consumatori este acelasi cu cel pentru automatizarea punctelor termice.






Politica de confidentialitate



DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 1475
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2021 . All rights reserved

Distribuie URL

Adauga cod HTML in site