Аспап жасау | ТЭЦ булы қазандығының автоматикалық жүйесін өндірістік контроллерде әзірлеу

Мазмұны

Кіріспе
Технологиялық бөлім
ЖЭО-дағы бу қазанының негізгі функцияларының технологиялық
сызбасы
ЖЭО –дағы бу қазанының техникалық тапсырмалары мен
үдерістерін автоматизациялауды құрастыру
Дипломдық жобаның міндеттерін анықтау
Бағдарламалық –аппараттық кешенді дайындау
Автоматтандырудың құрылымдық жүйесін дайындау
Автоматтандырудың негізгі шешімдері
Жабдықтауды таңдау
Автоматты басқарудың қызметтік жүйесін дайындау
бөлім. Бағдарламалық қамтамасыз ету
ПЛК үшін бағдарламалық қамтамасыз етуді дайындау
Бағдарламалық қамтамасыз етудің құрылымын дайындау
Оператордың панелін бағдарламалау
Экономикалық есептеулер
Бағдарламалық қамтаманың өңделуінің еңбек өнімділігінің
есептелуі
Өңдеуге кеткен шығынның есептелуі
Минималды бағаны, кірісті және пайданы есептеу
Қолдану аясындағы жылдық бірмезгілдегі шығындарды есептеу
Ақпараттық өнімді енгізуден алынған үнемдеу мөлшері мен
табысты есептеу
Өзіндік құн нәтижесінің кестесі
Пайда мен шығындарды есептеу
Экономикалық тиімділікті есептеу
Пайда индексін есептеу (Profitability index, PI)
Табыстың ішкі нормасын есептеу (Internal rate of return, IRR)
Тіршілік қауіпсіздігі
Еңбекті бақылау
Вентиляция және жылу беру
Жарықтандыру
Санитарлық-тұрмыстық тұрғын-жай
Жұмысшыларды қауіпті және зиянды факторлар әсерінен қорғау
шаралары
Электр қауіпсіздігі
Өрт қауіпсіздігі
КИПиА қызметкері үшін қауіпсіздік техникасы жөніндегі нұсқауы
Қоршаған ортаны қорғау шаралары
Табиғи газда жұмыс істеуші қазандықтан бөлінген заттар есебі
Төтенше жағдайлардағы қауіпсіздік
Төтенше жағдайлар (ТЖ)
ТЖ-дағы өндірістік объекттердің қызмет ету тұрақтылығы
Қорытынды
Әдебиетттер тізімі
Кіріспе
Бүгінгі күнде ғылыми-техникалық прогресс адамдардың қалада өздерін
жайлы және ыңғайлы сезінуіне жағдай жасайды. Өткен ғасырға қарағанда,
қазіргі кезде көптеген адамдарға қолжетімді болып келетін - су құбыры,
жылумен қамтамасыз ету, жарықтандырудың орталықтандырылған қызметі
деген сияқты жайлылықтың түрлері көп кездеседі. Біздің өмірімізге тұтастай
сіңісіп кеткен өркениеттің осындай оңтайлылықтарынсыз күнделікті
тіршілігімізді елестету мүмкін емес.
Электр станциясы – табиғи энергияны элекр энергиясына айналдыратын
энергетикалық құрылғы болып табылады. Электр станциясының түрі табиғи
энергияның түрімен анықталады. Органикалық отынды (көмір, мұнай, газ,
т.б.) жандыру кезінде бөлінетін жылу энергиясы пайдаланылатын жылу
электр станциялары (ЖЭС) қазіргі кезде ең көп қолданылатындардың
қатарына жатады.
ЖЭО – жылу элекр орталығы, жандырылатын органикалық отынның
химиялық энергиясын пайдалану арқылы электрлік және жылу энергияларын
араласып өндіруге арналған орталық. Электр станцияларының жұмыс жасау
ерекшелігіне олардың уақыттың әрбір мезетінде бөлінетін электр
энергиясының жалпы көлемі тұтынылатын энергияның мөлшеріне толықтай
сәйкес келетіні жатады. Жоғары температуралы су буын өндіретін құрылғы
бу қазаны болып табылады. Бұл кезде қазанның ішінде бу түрінде б олатын
судың қысымы атмосфералық қысымнан әлдеқайда жоғары болып келеді.
Судың қызуы қандай да бір отынды жағу кезінде жылу энергиясының бөлінуі
негізінде жүзеге асады. Бұл құбылыс қазіргі кезде бу қазандарының құрылысы
әр түрлі болғандығына және өндірістік те, тұрмыстық жағдайларда да
қолданылуына қарамастан да жүзеге асып жатыр.
Дипломдық жобамның мақсаты: Siemens өнеркәсіптік контроллерді
қолдана отырып ЖЭО - дағы бу қазанының автоматты басқару жүйесін
жетілдіру.
Барлық бу қазандары өздерінің құрылысына байланысты бірдей қағида
бойынша жұмыс жасайды:
- қазанның жоғарғы бөлігінде орналасқан барабан типтес резервуарға
электрсорабын пайдалану арқылы су жіберіледі;
- бұл резервуардан су арнайы ағызып апаратын құбырлар арқылы
құрылғының төменгі жағында орналасқан коллекторға ағады;
- коллектордан жоғарғы резервуарға тағы да бір құбырлар жалғасады,
олар отынның жану кеңістігінде орналасқан.
1 бөлім. Технологиялық бөлім
ЖЭО-дағы бу қазанының
негізгі функцияларының технологиялық сызбасы
Бу қазаны - органикалық отынның жануы кезінде бөлінетін жылуды
пайдалану жолымен оған тоқтаусыз ағылатын судан бу алу үшін қажетті қызу
беті бар құрылғы болып табылады. Заманауи бу қазандарында камералық
пештегі жанудың факелдық әдісі қолданылады, ол призмалық тіке шахта
түрінде келеді. Жанудың факелдік әдісі отын камерасында отынның ауамен
бірге толассыз қимылдары арқылы жүзеге асады. ЖЭО-ның бу қазаны
сызбасы 1.1 суретте көрсетілген.
Негізгі құрамын метан СН4 (94%) құрайтын табиғи газ, қазанның
отынағызғыш құбыры арқылы ГМГ-2М жанарғысына келіп, одан шығу
арқылы оттық камерада факел түрінде жанып кетеді. Жану үдерісін
қамтамасыз ететін ауа ВД-6 вентиляторы арқылы жіберіледі. Газдық жану
жылуы жоғары болғандықтан және 8500 ккал/м3 құрайтындықтан, ауаның
меншікті қажет мөлшері жоғары болып келеді: газдың 1 м3 на ауаның 9,6 м3
қажет болып келеді, ал ауаның шектен тыс мөлшерінің коэфициентін
есептегенде, = 1,05 - 10 м3.
Оттық камерада отынның үздіксіз жануы негізінде жанудың газ сияқты
өнімдері пайда болады. Олар ішінде су айналып жүретін және бу мен судың
қоспасынан тұратын сұйықтығы бар оттық камераларды сыртынан жуады.
Одан кейін, оттық камерада 980оС –қа дейін суыған өнімдер қазанның газ
құбырларынан толассыз өтуі арқылы алдымен қайнатқыш құбырларды, содан
кейін ЭТ2-106 экономайзерін жуып, 115оС теспературасына дейін суып, ДН-
10 түтінтартқысы арқылы түтін құбырымен атмосфераға жіберіледі [1].
Нәрлі су алдымен механикалық және химиялық тазарту фильтрлері
арқылы өтеді де, ДС-75 деаэраторына түсіп, бұл жерде О2 оттегісінің және
СО2 судан жойылуы іске асады да, ол 104оС суды қыздыру арқылы жүзеге
асады, бұл деаратордағы 0,02 ÷ 0,025 МПа қысымның асқан мөлшеріне тең
болады. Судан бөлінген ауа дэараторлық тізбенің жоғарғы жағы арқылы
асмосфераға бөлініп, ал тазартылған және жылытылған су шан-
аккумуляторына құйылып, бұл жерде қазанды жылыту мақсатында
қолданылады. Қазанның жоғары атанғына нәрлі су екі тізбе арқылы,
экономайзердегі қосымша 91-100оС жылытудан кейін құйылады екен. ДКВР-
4/13 ГМ қазанында судың табиғи айналымының үш контуры бар. Біріншісі –
конвективті шоғырдың контуры: конвективті су жоғарғы атанақтан төменгі
атанаққа конвективті шоғырдың екінші газ құбырында орналасқан
қайнатқыш құбырлар арқылы жіберіледі. Пайда болатын бу және су қоспасы
жоғарғы атанаққа бірінші газ құбырында орналасқан қайнатқыш құбырлар
арқылы көтеріледі. Қалған екі контурлар оң және сол шеттегі оттық
экрандарды құрайды: жоғарғы атанақтан қазандық су ағызғыш құбыр арқылы
сол шеттегі экранның төменгі коллекторына қарай жіберіледі; сонымен қатар
коллекторға су төменгі атанақтан құбырлар арқылы келеді, одан кейін су
коллектор бойында таратылып, ал пайда болатын су және бу қоспасы сол
немесе оң бу экрандары арқылы жоғарғы атанаққа қарай көтеріледі. Жоғарғы
атанақта судан будың бөліну үдерісі жүреді. Бөлінген бу басты вентиль
арқылы қазандық агрегаттың бу өткізгіші бойымен қанның басты бу
өткізгішіне жіберіледі. Атанақтың қазанында будан бөлінген су нәрлі сумен
араласып кетеді.
1.2 ЖЭО –дағы бу қазанының техникалық тапсырмалары мен
үдерістерін автоматизациялауды құрастыру
Бу қазаны басқару параметрлері мен реттеу әсерлерінің көп мөлшері бар
автоматты тәртіптеудің күрделі объектісі болып табылады. Қазанның
оттығына отын мен ауа жіберіледі, ал түтін газдары керісінше сорылады;
қазанның атанағына нәрлі су жіберіліп, бөлінген бу керісінше алынады. Бу
қазанында жүзеге асатын үдерістерді келесідей контурларға бөлуге болады:
1. Қазандағы будың қысымын реттеу. Уақыттың әрбір мезетінде
қазанның оттығында тұтынылатын будың көлеміне сәйкес келетіндей будың
мқлшері бөлінуі керек, демек, ол қазанның сыртқы қысымына сәйкес болып
келуі керек. Бұндай сәйкестіліктің көрсеткіші болып қазанның төменгі
жағындағы будың қысымын айтуға болады. Егер де отынның жануы кезінде
тұтынылатын будың қажетті көлемінен асатын будың мөлшері алынса, онда
артық жылу қазанда жиналады. Бұл қысымның өсуіне алып келеді. Керісінше,
егер де отын жеткіліксіз дәрежеде берілсе, онда буға деген қажеттілік
қазанның суында жиналған жылу арқылы қамтамасыз етіледі, осы кезде
будың қысымы төмендейді. Осылай, отынды жіберу қазандағы будың
мөлшерін үздіксіз бере алатындай етіп ұйымдастырылуы керек. Реттегіш әсер
отын жіберу тізбегіндегі қақпақтың орнын өзгерту арқылы жүзеге асырылады.
2. «Отын-ауа» сәйкестілігі бойынша ауаны жіберуді реттеу (1м3:10 м3).
Оттыққа ауаны жіберу отынды үнемді пайдалануды қамтамасыз етеді.
Ауаның жетіспеушілігінен отынның жеткіліксіз жануы байқалады, ал
жанбаған газ атмосфераға бөлінеді, бұл экологиялық және экономикалық
тұрғыдан да тиімсіз болып келеді. Ауаның артық мөлшері кезінде газ
толығымен жанып кетеді, бірақ бұл жағдайда ауаның қалдықтары азот
қышқылын құрайды, ол адам үшін де, қоршаған орта үшін де зиянды болып
табылады. Сондықтан да жіберілетін отын мен жану үшін қажетті ауаның
мөлшері арасындағы сәйкестілікті сақтау өте қажет болып келеді. Реттегіш
әсер вентилятор аппаратының өзгеруіне бағытталған сигнал беру арқылы іске
асады.
3. Қазанның жоғарғы оттық камерасындағы тоқты ажыратуды реттеу.
Тоқтан ажырату немесе теріс қысым (атмосфералықтан төмен) оттық
кеңістіктің әр түрлі жерлерінде әр түрлі болып келеді: өзіндік кұш
құбылысының салдарынан оттықтың жоғарғы жағындағы ажырату қалыпты
жағдайда 0,1 кПа-ға төменгіге қарағанда көбірек болып келеді. Сондықтан да
оттықтың жоғарғы камерасында тиісті минималды ажырату деңгейін сақтап
жүреді. Ажырату жоқ кезінде факелдің оты жақындап, жанарғының және
оттықтың төменгі бөлігінің толығымен жанып кетуіне акеп соғады. Түтін
газдары қаззанның кеңістігіне еніп, бұл қызмет көрсететін адамдардың
жұмысына теріс әсерін тигізеді. Екінші жағынан, тиісті ажырату кезінде
оттықта ауаның сорғыштары көбейіп, олар қазанның жұмыс жасауының
үнемділігін бөлінетін газдар - q2 электр энергиясының түтінтартқыштағы
артуымен байланыстырады. Реттегіш әсер түтін тартқыштың бағыттағыш
аппаратына жүргізіледі.
4. Қазан атанағындағы су мөлшерін реттеу. Буды бұру және суды
қазанға жіберу арасындағы тепе-теңдікті сипаттайтын параметр болып
қазанның атанағындағы судың мөлшері болып
табылады. Қазанның
сенімділігі көп жағдайда деңгейді реттеумен байланысты болып келеді.
Деңгейдің ең төменгі шегінен асуы кезінде экранды құбырлардағы айналым
бұзылады, соның нәтижесінде жылытылатын құбырлардың температура-
ларының артуы және жанып кетуі байқалады. Деңгейдің тым асып кетуі
атанақ ішіндегі жинақтау құрылғыларының жұмысының тиімділігін
төмендетуі мүмкін. Реттегіш қызмет нәрлі судың қақпағының өзгеруіне
бағытталады. Қазанның ішінде келесідей құрылғылар қойылған 1.3 суретте
көрсетілген.....