Ciepłownia Miejska Sp. z o.o. w Szydłowcu Kocioł wodny WR-10/M nr 2 Branża AKPiA i elektryczna SPIS ZAWARTOŚCI

Transkrypt

1 2 SPIS ZAWARTOŚCI OŚWIADCZENIE OPIS TECHNICZNY Przedmiot i zakres opracowania Podstawa opracowania Charakterystyka i parametry eksploatacyjne kotła WR-10/M nr Konfiguracja i funkcje systemu automatyki kotła Baza sprzętowa komputerowego systemu automatyki Lokalny system komputerowy Nadrzędny system komputerowy Baza programowa systemu wizualizacji i monitorowania Pomiary technologiczne kotła Króćce pomiarowe, armatura odcinająca i odpowietrzająca Pomiary temperatury Pomiary ciśnienia Pomiary przepływu Pomiary fizyko-chemiczne i inne Sterowanie napędami elektrycznymi urządzeń kotła Obwody i układy sterowania Sterowanie poprzez system komputerowy Sterowanie lokalne poza systemem komputerowym Układy regulacji kotła Automatyczna regulacja wydajności cieplnej kotła (obciążenia) Automatyczna regulacja (optymalizacja) spalania Automatyczna regulacja podciśnienia w komorze paleniskowej kotła Regulacja ilości powietrza wtórnego do kotła Automatyczna regulacja temperatury spalin za podgrzewaczem wody Automatyka zabezpieczająca kotła Działanie systemu automatyki zabezpieczającej Obwody pomiarowe parametrów bezpieczeństwa Łańcuch bezpieczeństwa automatyki zabezpieczającej Algorytm automatyki zabezpieczającej Awaryjne wyłączenie, blokada kotła...26

2 Deblokada Nastawy sygnalizatorów wyłączników i ograniczników parametrycznych Przyciski bezpieczeństwa przy napędach Sygnalizacja technologiczna Integracja systemu automatyki kotła z instalacją odpylania spalin (IOS) Zasilanie elektryczne Rozdzielnica zasilająca RK Szafy zasilające 2SP1, 2SP Zasilanie AKPiA Zasilanie stacji danych/operatorskiej SPC Dobór kabla zasilającego rozdzielnicę RK Bilans mocy Obliczenia Ochrona przeciwporażeniowa Wytyczne dla branży instalacyjnej Prace demontażowe na obiekcie Prefabrykacja Prace montażowe na obiekcie Bezpieczeństwo pracy SPECYFIKACJE MATERIAŁOWE Specyfikacja wyposażenia nadrzędnej stacji danych / operatorskiej SPC Specyfikacja wyposażenia szafy pomiarowo-sterowniczej SK Tabliczki opisowe do szafy pomiarowo-sterowniczej SK Specyfikacja wyposażenia rozdzielnicy RK Tabliczki opisowe do rozdzielnicy RK Specyfikacja wyposażenia szafy zasilającej 2SP Tabliczki opisowe do szafy zasilającej 2SP Specyfikacja wyposażenia szafy zasilającej 2SP Tabliczki opisowe do szafy zasilającej 2SP Specyfikacja aparatury i elementów zamontowanych na obiekcie Zestawienie i trasy kabli ZAŁĄCZNIKI SPIS RYSUNKÓW...87

3 4, dnia 29 września 2017r. OŚWIADCZENIE Niniejszy projekt techniczny Projekt techniczny wykonawczy nr Weryfikacja i rozszerzenie zakresu projektu wykonawczego branży AKPiA i branży elektrycznej dla kotła WR-10/M nr 2. Ciepłownia Miejska w Szydłowcu został wykonany zgodnie z obowiązującymi przepisami oraz zasadami wiedzy technicznej i jest kompletny z punktu widzenia celu, któremu ma służyć. Projektant: mgr inż. Bronisław Sobczyk

4 5 1. OPIS TECHNICZNY 1.1. Przedmiot i zakres opracowania Przedmiotem opracowania jest projekt techniczny wykonawczy w zakresie branży AKPiA i branży elektrycznej dla kotła wodnego WR-10/M nr 2, pracującego w Ciepłowni Miejskiej Sp. z o.o. ul. Radomska 48A w Szydłowcu. Projekt stanowi weryfikację i rozszerzenie zakresu wcześniej opracowanego projektu technicznego wykonawczego nr 08-MB-205 Projekt Wykonawczy branży AKPiA dla kotła WR-10 Nr 2 dla Ciepłowni Miejskiej Sp. z o.o. ul. Radomska 48A w Szydłowcu - opracowanie Zakład Elementów i Systemów Automatyki Przemysłowej MikroB S.A r. Zakres niniejszego projektu obejmuje: aparaturę kontrolno-pomiarową kotła, komputerowy system automatyki, automatykę zabezpieczającą kotła, zasilanie elektryczne aparatury kontrolno-pomiarowej i systemu automatyki, modernizację obwodów zasilania elektrycznego i sterowania napędami urządzeń kotła. W szczególności: zweryfikowano pod kątem dostępności i aktualnych danych technicznych aparaturę kontrolno-pomiarową obwodów pomiarów technologicznych kotła, zaprojektowano dodatkowe obwody pomiarowe z aparaturą kontrolno-pomiarową realizującą układy automatyki zabezpieczającej, zgodnie z wymaganiami Urzędu Dozoru Technicznego oraz obowiązującymi w tym zakresie przepisami i normami, szafa kontrolno-pomiarowa SK2 kotła ze sterownikiem programowalnym PLC i panelem operatorskim została rozbudowana o dodatkową aparaturę kontrolnopomiarową i sterowniczą, z sygnałami wejściowymi wprowadzonymi na moduły wejściowe rozbudowanego sterownika PLC, zweryfikowano konfigurację sprzętową i programową nadrzędnej stacji przetwarzającej/operatorskiej (serwera) w oparciu o aktualnie oferowane zestawy komputerowe i oprogramowanie PRO-2000 dedykowane do zastosowań SCADA, zaprojektowano nową rozdzielnicę elektryczną RK2 (zastępującą istniejące rozdzielnice skrzynkowe) do zasilania napędów i urządzeń kotła oraz systemu AKPiA,

5 6 w związku z modernizacją obwodów zasilania i sterowania napędami podstawowych urządzeń kotła zmodernizowano istniejące szafy zasilające 2SP1 i 2SP2 z przetwornicami częstotliwości. Uwaga: Na potrzeby uzgodnienia dokumentacji projektowej automatyki zabezpieczającej kotła przez Urząd Dozoru Technicznego, wydano oddzielną dokumentację: Projekt techniczny wykonawczy nr -A Weryfikacja i rozszerzenie zakresu projektu wykonawczego branży AKPiA i branży elektrycznej dla kotła WR-10M Nr 2. Ciepłownia Miejska w Szydłowcu. Automatyka zabezpieczająca Dokumentacja ta jest wydzieloną z niniejszego opracowania częścią dotyczącą automatyki zabezpieczającej kotła, rozszerzoną o dodatkowe rozdziały (zgodnie z wymaganiami UDT) Podstawa opracowania Podstawę opracowania projektu wykonawczego stanowią: Umowa Nr 032/02/17 zawarta w dniu 10 lutego 2017r. pomiędzy zakładem, ul. Radomska 48A, Szydłowiec a Zakładem Elementów i Systemów Automatyki Przemysłowej MikroB S.A. ul. Przemysłowa 7, Oferta nr 064/02/17 ZEiSAP MikroB S.A. z dnia r. stanowiąca Załącznik nr 1 do Umowy Nr 032/02/17. Projekt techniczny Nr 08-MB-205 Projekt Wykonawczy branży AKPiA dla kotła WR- 10 nr 2 dla Ciepłowni Miejskiej Sp. z o.o. ul. Radomska 48A w Szydłowcu - opracowanie ZEiSAP MikroB S.A., 2009 r. Dokumentacja projektowa Modernizacja elementów ciśnieniowych kotła wodnego WR zabudowa ekonomizera - opracowanie Centrum Termoenergetyki Kraków, 2008r. Projekt Techniczny nr 1-12-W Modernizacja układu odpylania spalin kotła WR K2 w Ciepłowni miejskiej w Szydłowcu przy ul. Kolejowej 21 - opracowanie ZUK Stąporków S.A., 2012r. Projekt budowlany zakresu elektrycznego instalacji odpylania spalin - opracowanie ZU-H Pro-Mar, 2013r. Dane techniczne przekazane przez Zamawiającego oraz uzyskane w czasie wizji lokalnej na obiekcie.

6 7 Uzgodnienia techniczne z Zamawiającym. Obowiązujące normy i przepisy w tym: WUDT-UC/WO-A/02: 2003 Warunki Urzędu Dozoru Technicznego Urządzenia ciśnieniowe. Wymagania ogólne. Osprzęt. Automatyka zabezpieczająca, WUDT-UC-KW/04: 2003 Warunki Urzędu Dozoru Technicznego Urządzenia ciśnieniowe. Kotły wodne. Osprzęt, PN-EN : 2006 Kotły wodnorurowe i urządzenia pomocnicze Część 16: Wymagania dotyczące rusztowych i fluidalnych instalacji paleniskowym na paliwa stałe do kotłów - Rozdział 6 pkt: 6.3; 6.4; 6.5; 6.6, Rozdział 8 pkt: 8.1.6; 8.2.3; 8.2.4; ; 8.3.1; 8.3.2, Rozdział 9 pkt: 9.2.1; 9.3.2; ; ; Charakterystyka i parametry eksploatacyjne kotła WR-10/M nr 2 Kocioł WR-10/M Nr 2 jest kotłem wodnym, rusztowym, opalanym węglem kamiennym energetycznym. W 2008 roku przeprowadzono modernizację elementów ciśnieniowych kotła w zakresie zabudowy podgrzewacza wody (ekonomizera). Podgrzewacz wody jest włączony bocznikowo do rurociągu zasilającego i jest zabudowany w poziomym kanale spalinowym za kotłem. Kocioł WR-10/M nr 2 jest wyposażony w: ruszt mechaniczny z napędem elektrycznym zasilanym poprzez przetwornicę częstotliwości lub zasilanym bezpośrednio z sieci (opcja), zasuwę odcinającą opał (łukową) z napędem elektrycznym, warstwownicę z napędem elektrycznym, wentylator powietrza podmuchowego z napędem elektrycznym zasilanym poprzez przetwornicę częstotliwości lub zasilanym bezpośrednio z sieci (opcja), wentylator powietrza wtórnego z napędem zasilanym bezpośrednio z sieci, wentylator wyciągowy spalin z napędem elektrycznym zasilanym poprzez przetwornicę częstotliwości lub zasilanym bezpośrednio z sieci (opcja). 6-strefową skrzynię powietrzna, z indywidualnym rozdziałem powietrza do każdej strefy.

7 8 Dane techniczne i parametry eksploatacyjne kotła WR-10/M nr 2: Typ kotła: WR-10/M Producent kotła: SEFAKO Sędziszów Nr fabryczny: Nr ewidencyjny UDT: Czynnik roboczy: woda Rok modernizacji: 2008r. Moc cieplna maksymalna: 11,6 MW Temperatura dopuszczalna: C Nadciśnienie obliczeniowe: 1,6 MPa Nadciśnienie próby wodnej: 2,0 MPa Nominalny przepływ wody przez kocioł: 140 t/h Pojemność wodna z podgrzewaczem: 5,85 m 3 Powierzchnia ogrzewalna z podgrzewaczem.: 927,9 m 2 Maksymalna temperatura wody wylotowej z podgrzewacza: C Nominalny przepływ wody przez podgrzewacz: 59,0 t/h Nadciśnienie obliczeniowe w podgrzewaczu: 1,6 MPa Nominalne nadciśnienie ruchowe w podgrzewaczu: 1,6 MPa Temperatura spalin za podgrzewaczem wody: C Podciśnienie w komorze paleniskowej: Pa Nominalne podciśnienie w komorze paleniskowej: -15 Pa Zawartość O 2 w spalinach (dla wydajności min): 6 (10) % 1.4. Konfiguracja i funkcje systemu automatyki kotła Automatyzację kotła wodnego typu WR-10/M Nr 2, stanowiącego jeden z obiektów technologicznych ciepłowni, oparto na komputerowym systemie automatyki. Zakładaną docelową strukturę komputerowego systemu automatyki ciepłowni przedstawiono na rysunku nr AK2 Ark.1. Koncepcja ogólna systemu automatyki jest oparta na rozproszonym, wielopoziomowym systemie sterowania i kontroli. Zaprojektowano system automatyki, na który składają się: lokalny system komputerowy, który stanowi stacja obiektowa (sterownik swobodnie programowalny PLC) obsługująca kocioł WR-10/M Nr 2,

8 9 nadrzędny system komputerowy, który stanowi stacja danych (serwer) pełniąca jednocześnie funkcję stacji operatorskiej. Poziom lokalnego systemu komputerowego może być w przyszłości rozbudowywany o dalsze stacje obiektowe obsługujące pozostałe obiekty technologiczne ciepłowni (kotły, część wspólną ciepłowni). Wymiana danych pomiędzy stacją obiektową a nadrzędną stacją danych / operatorską realizowano w sieci Ethernet przemysłowy, w technice połączeń elektrycznych. System automatyzacji kotła realizuje funkcje takie jak: przetwarzanie zmiennych procesowych: odczytanie i przetwarzanie pomiarów, rozpoznawanie sytuacji awaryjnych, badanie wiarygodności, określenie stanu i rejestrowanie zdarzeń, obliczanie wartości tendencji zmian dla punktów analogowych, obsługę i rejestrację zdarzeń z zachowaniem daty i czasu ich wystąpienia, numeru punktu systemowego, numeru kodu, parametru lub nazwy urządzenia: tablic zdarzeń technologicznych, alarmów, ostrzeżeń, usterek urządzeń (diagnostyka), oddziaływanie na proces: regulacja automatyczna, regulacja ręczna (konfigurowalne stacyjki sterowań), sterowanie napędami regulacyjnymi, wizualizację parametrów i danych w czasie rzeczywistym: obrazy synoptyczne, obrazy pojedynczych punktów i grup punktów, obrazy serwisowe, obrazy zdarzeń, dane archiwalne, zdarzenia wg wybranego kryterium, wykresy aktualnych wartości i stanów - "LIVE", wykresy archiwalnych wartości chwilowych i stanów,

9 10 wykresy wartości 15 minutowych dla punktów licznikowych, wykresy wartości godzinowych, sygnalizowanie przekroczenia granic ostrzeżeń i alarmów, realizację dowolnych obliczeń technicznych i ekonomicznych, tworzenie i drukowanie raportów, protokołów, wykresów w postaci graficznej i alfanumerycznej Baza sprzętowa komputerowego systemu automatyki Lokalny system komputerowy Lokalny system komputerowy stanowi poziom obsługi umożliwiający prowadzenie ruchu kotła WR-10 nr 2 w warunkach normalnej eksploatacji oraz w przypadku wystąpienia zakłóceń w pracy systemu nadrzędnego. Na tym poziomie jest realizowana obsługa kotła w trybie remontowym. Obiektową bazę danych dla systemu lokalnego stanowią analogowe i dwustanowe sygnały pomiarowe, sygnały stanu pracy urządzeń oraz sygnały sterujące napędami urządzeń kotła. Schemat automatyzacji kotła przedstawiono na rysunku nr AK2 - Ark.2. Wartości parametrów technologicznych, mierzone za pomocą aparatury zabudowanej bezpośrednio na miejscu pomiaru, są przetworzone przez przetworniki pomiarowe na standardowe sygnały prądowe 4 20 ma i przekazane w technice dwuprzewodowej do zaprojektowanej szafy pomiarowo-sterowniczej SK2. W szafie zrealizowano powielenie pomiarów, które uznano za szczególnie ważne dla kontroli pracy kotła. Są one wyświetlane na wskaźnikach cyfrowych i razem z pozostałymi pomiarami wprowadzone na moduły wejściowe sterownika PLC. Sterownik PLC stanowi w systemie komputerowym stację obiektową. Zastosowano sterownik firmy SIEMENS, typu SIMATIC S7-1500, z jednostką centralną CPU 1512SP-1. Konfigurację sterownika przedstawiono na rysunku nr AK2 - Ark.3. Kontrolę parametrów i obsługę kotła poprzez system komputerowy na poziomie lokalnym umożliwia panel operatorski dotykowy typu TP1500 Comfort 15 firmy SIEMENS. Panel zabudowano na elewacji szafy pomiarowo-sterowniczej SK2 kotła. Szafę pomiarowo-sterowniczą SK2 zlokalizowano w bezpośrednim sąsiedztwie kotła, w miejscu istniejącej szafy kotłowej K2, która zostanie zdemontowana.

10 Nadrzędny system komputerowy Konfigurację sprzętową nadrzędnego komputerowego systemu automatyki ciepłowni stanowi stacja danych/operatorska SPC, której podstawowe wyposażenie stanowią: komputer PC w wykonaniu przemysłowym, klawiatura + mysz optyczna, monitor LCD 24", switch 16- portowy, drukarka laserowa kolorowa, zasilacz bezprzerwowy UPS. Urządzenia stacji danych (serwera) zabudowano w szafie typu rack 19 Rittal. Sprzęt i urządzenia nadrzędnej stacji danych / operatorskiej zlokalizowano w pomieszczeniu obsługi ciepłowni, sąsiadującym z halą kotłów. Szczegółową specyfikację wyposażenia stacji ujęto w dalszej części niniejszej dokumentacji (Rozdział 2, pkt 2.1.) Baza programowa systemu wizualizacji i monitorowania Podstawową bazę programową projektowanego komputerowego systemu wizualizacji i monitoringu parametrów technologicznych kotła stanowią: system operacyjny MS Windows Professional 64 bit, program obsługi stacji przetwarzającej /operatorskiej PRO-2000 v.14 dla systemu MS Windows, firmy ZEiSAP Mikrob S.A.. programy komunikacyjne do urządzeń kontrolno-pomiarowych (licznik ciepła, licznik energii elektrycznej) oraz zasilających (zasilacz bezprzerwowy UPS) Pomiary technologiczne kotła Króćce pomiarowe, armatura odcinająca i odpowietrzająca Zaprojektowane obwody pomiarów technologicznych kotła wyposażono w króćce pomiarowe, armaturę odcinającą i odpowietrzającą produkcji ZPDA Ostrów Wielkopolski. W układach pomiarowych temperatury wody zasilającej i wyjściowej z kotła zastosowano króćce spawane typu MKT-02 o długości L=100mm, z gwintem wewnętrznym M20x1,5. Do montażu czujników w układach pomiarowych temperatury w kanałach powietrza i spalin zastosowano uchwyty mocujące typu MZT 06.

11 12 Do poboru impulsów pomiarowych ciśnienia w rurociągach wody zasilającej i wyjściowej z kotła zastosowano zespoły poboru ciśnienia typu MZP 25. Każdy zespół składa się z rurki pętlicowej oraz zaworu typu ZD-MEZ-15 z odpowietrznikiem. W układach poboru impulsów pomiarowych ciśnienia w kanałach powietrza i spalin zastosowano zespoły manometrowe ciśnienia typu MZP Do pomiarów podciśnienia w komorze paleniskowej kotła zastosowano zespoły poboru ciśnienia typu MZP 12. W układach pomiarowych z przetwornikami różnicy ciśnień zastosowano zawory blokowe 5-drogowe, typu VM-5, produkcji Aplisens Pomiary temperatury Zaprojektowano obwody pomiarowe: TIAL 201 Temperatura wody do kotła, TIAH 203 Temperatura wody z podgrzewacza, TZAH Max. temperatura wody z podgrzewacza, TICAH 206 Temperatura wody z kotła, TZAH Max 1. temperatura wody z kotła, TZAH Max 2. temperatura wody z kotła, TI 211 Temperatura powietrza podmuchowego, TI 222 Temperatura spalin w komorze paleniskowej, TI 224 Temperatura spalin na wylocie z kotła, TIC 226 Temperatura spalin za podgrzewaczem wody, TI 228 Temperatura spalin za odpylaczem, TI 230 Temperatura spalin za wentylatorem spalin Do pomiaru temperatur zastosowano przemysłowe czujniki rezystancyjne Pt 100 typu TOPGN-11 (woda) oraz TOPP-11 (powietrze, spaliny w kanałach) z wymiennymi wkładami pomiarowymi, produkcji Limatherm oraz przetworniki temperatury typu LI-23, produkcji Aplisens. Dla zakresu temperatur powyżej C (temperatura spalin w komorze paleniskowej) zastosowano termoparę typu TTKU-1 (NiCr-Ni) z wymiennym wkładem pomiarowym i z przetwornikiem głowicowym typu FLEX TOP- 2221, produkcji Limatherm.

12 13 Analogowe sygnały prądowe 4 20 ma z przetworników temperatury są wprowadzone do sterownika PLC. W sterowniku następuje programowa parametryzacja tych sygnałów dla potrzeb automatycznej regulacji oraz sygnalizacji technologicznej ostrzegawczej. Dodatkowo, sygnały pomiarowe temperatury wody do kotła (TIAL 201), temperatury wody z podgrzewacza (TIAH 203), temperatury wody z kotła (TICAH 206) oraz regulowanej temperatury spalin za podgrzewaczem (TIC 226) są wyświetlane na wskaźnikach cyfrowych na elewacji szafy pomiarowo-sterowniczej SK2. Dla potrzeb automatyki zabezpieczającej kotła i sygnalizacji awaryjnej zaprojektowano wydzielone obwody pomiarowe przekroczenia progów: maksymalnej temperatury wody z podgrzewacza (TZAH 203.1), maksymalnej (próg 1) temperatury wody z kotła (TZAH 206.1), maksymalnej (próg 2) temperatury wody z kotła (TZAH 206.2). Powyższe obwody pomiarowe wyposażono w termostaty typu RT 120, firmy Danfoss Pomiary ciśnienia Zaprojektowano obwody pomiarowe: PIAL 202 Ciśnienie wody do kotła, PIAL 207 Ciśnienie wody z kotła, PZAL Min. ciśnienie wody z kotła PIAL 212 Ciśnienie powietrza podmuchowego, PI 214 Ciśnienie powietrza w 1 strefie podmuchowej, PI 215 Ciśnienie powietrza w 2 strefie podmuchowej, PI 216 Ciśnienie powietrza w 3 strefie podmuchowej, PI 217 Ciśnienie powietrza w 4 strefie podmuchowej, PI 218 Ciśnienie powietrza w 5 strefie podmuchowej, PI 219 Ciśnienie powietrza w 6 strefie podmuchowej, PI 220 Ciśnienie powietrza wtórnego, PICAHL 223 Podciśnienie w komorze paleniskowej kotła, PZAL Min. podciśnienie w komorze paleniskowej kotła, PI 225 Ciśnienie spalin na wylocie z kotła, PIAH 227 Ciśnienie spalin przed odpylaczem, PIAL 229 Ciśnienie spalin za odpylaczem.

13 14 Do pomiarów ciśnienia wody zastosowano przetworniki typu PC-28. Pomiary ciśnienia powietrza do spalania i spalin w kanałach zrealizowano z zastosowaniem przetworników typu PM-22. Pomiar podciśnienia spalin w komorze paleniskowej kotła zrealizowano przy pomocy przetwornika różnicy ciśnień typu APR2000GPD. Wszystkie zastosowane przetworniki ciśnienia są produkcji firmy Aplisens. Sygnały analogowe 4 20mA z przetworników są przesyłane do sterownika PLC. W sterowniku następuje programowa parametryzacja sygnałów dla potrzeb automatycznej regulacji oraz dla realizacji sygnalizacji technologicznej ostrzegawczej. Dodatkowo, sygnały pomiarowe ciśnienia wody do kotła (PIAL 202), ciśnienie wody z kotła (PIAHL 207) oraz podciśnienia w komorze paleniskowej kotła (PICAHL 223), są wyświetlane na wskaźnikach cyfrowych na elewacji szafy SK2. Dla potrzeb automatyki zabezpieczającej kotła i sygnalizacji awaryjnej zaprojektowano wydzielone obwody pomiarowe przekroczenia progów: minimalnego ciśnienia wody z kotła (PZAL 207.1), z presostatem typu DSF 152 firmy SAUTER, minimalnego podciśnienia w komorze paleniskowej kotła (PZAHL 223.1), z przetwornikiem typu APR-2000ALW/Safety, firmy Aplisens i sygnalizatorem wartości granicznych typu RMA42, produkcji Endress+Hauser Pomiary przepływu Zaprojektowano obwody pomiarowe: FIAL 204 Przepływ wody przez podgrzewacz, FIAL 208 Przepływ wody przez kocioł, FZAL Min. przepływ wody przez kocioł, FZAL 213 Min. prędkość (brak) przepływu powietrza podmuchowego. Do pomiaru przepływu wody przez podgrzewacz (FIAL 204) zastosowano przepływomierz ultradźwiękowy typu Prosonic Flow 91W, firmy Endress+Hauser. Przepływ wody przez kocioł (FIAL 208) jest mierzony metodą zwężkową, przy pomocy zaprojektowanej kryzy pomiarowej zabudowanej na rurociągu wylotowym wody z kotła i

14 15 przetwornika różnicy ciśnień typu APR-2000ALW, produkcji Aplisens, o charakterystyce pierwiastkowej,. Sygnały analogowe 4 20mA z przetworników przepływu i różnicy ciśnień są przekazywane do sterownika PLC. W sterowniku następuje programowa parametryzacja tych sygnałów dla potrzeb automatycznej regulacji oraz dla realizacji sygnalizacji technologicznej ostrzegawczej. Dodatkowo, sygnały pomiarowe przepływu wody przez podgrzewacz (FIAL 204) oraz przepływu wody przez kocioł (FIAL 208) są wyświetlane na wskaźnikach cyfrowych na elewacji szafy SK2. Dla potrzeb automatyki zabezpieczającej kotła i sygnalizacji awaryjnej zaprojektowano wydzielony obwód pomiarowy przekroczenia progu minimalnego przepływu wody przez kocioł (FZAL 208.1), z kryzą pomiarową (wspólną dla obwodów FIAL 208 i FZAL 208.1), z przetwornikiem różnicy ciśnień typu APR-2000ALW/Safety, produkcji Aplisens i sygnalizatorem wartości granicznych typu RMA 42, produkcji Endress+Hauser. Kontrolę strumienia powietrza podmuchowego realizuje obwód pomiarowy FZAL 213, z sygnalizatorem przepływu typu INT 511, produkcji Kompart Pomiar Pomiary fizyko-chemiczne i inne Zaprojektowano obwody pomiarowe: QIC 209 Ilość ciepła z kotła, LZAL 210 Min. poziom węgla w zasobniku, QICAHL 231 Zawartość tlenu O 2 w spalinach, GZAL 241 Zamknięta klapa odcinająca spaliny do komina. Pomiar ilości ciepła produkowanego przez kocioł (QIC 209) jest realizowany przy pomocy przelicznika energii cieplnej typu FP-3011, firmy Metronic Systems. Do wejść pomiarowych przelicznika doprowadzono niezbędne do przeliczeń sygnały pomiarowe: temperatury wody do kotła (TIAL 201), temperatury wody z kotła (TICAHL 206), przepływu wody przez kocioł (FIAL 208). Licznik ciepła jest wyposażony w interfejs komunikacyjny RS 485, który wykorzystano do transmisji danych do komputerowego systemu automatyki kotła (sterownika PLC).

15 16 Do analizy zawartości tlenu O 2 w spalinach zaprojektowano obwód pomiarowy QICAHL 231 z cyrkonowym analizatorem tlenu O 2 typu C-102, produkcji Sensor Products. Niski poziom węgla w zasobniku (LZAL 210) jest wykrywany przy pomocy wibracyjnego czujnika typu FTM20, produkcji Endress+Hauser. Na potrzeby automatyki zabezpieczającej kotła, stan zamkniętej (nieotwartej na 100%) klapy odcinającej spaliny do komina (GZAL 241) jest kontrolowany przy pomocy indukcyjnego czujnika zbliżeniowego typu PCID-15SZP-W, firmy SELS Sterowanie napędami elektrycznymi urządzeń kotła Obwody i układy sterowania Dla urządzeń technologicznych kotła wyposażonych w napędy elektryczne zaprojektowano obwody sterowania: NA 251 Sterowanie napędem rusztu RU. Sygnał sterujący analogowy 4 20 ma, przetwornica częstotliwości VF64-2R244 (2,2 kw) firmy Toyo Denki (istniejąca). Opcjonalnie napęd może być sterowany stycznikowo (przy zasilaniu bezpośrednio z sieci). NA 252 Sterowanie napędem wentylatora powietrza podmuchowego WP. Sygnał sterujący analogowy 4 20 ma, przetwornica częstotliwości typu VF64-7R544 (7,5 kw) firmy Toyo Denki (istniejąca). Opcjonalnie napęd może być sterowany stycznikowo (przy zasilaniu bezpośrednio z sieci). NA 253 Sterowanie napędem wentylatora powietrza wtórnego WW Sterowanie stycznikowe, sygnał sterujący Załącz/Wyłącz. NA 254 Sterowanie napędem wentylatora spalin WS. Sygnał sterujący analogowy 4 20 ma, przetwornica częstotliwości typu VF (55 kw) firmy Toyo Denki (istniejąca). Opcjonalnie napęd może być sterowany stycznikowo (przy zasilaniu bezpośrednio z sieci). NA 255 Sterowanie zaworem regulacji temperatury spalin za podgrzewaczem wody. Sygnał sterujący 3 impulsowy, zawór regulacyjny typu typu 218/R firmy Wakmet doposażony w siłownik elektryczny typu AUMA NORM, KMS15 TP140/201. NA 256 Sterowanie napędem zasuwy odcinającej opał. Sygnał sterujący 3 - impulsowy, siłownik elektryczny typu MO3 firmy Regada.

16 17 NA 257 Sterowanie napędem warstwownicy. Sygnał sterujący 3 - impulsowy, siłownik elektryczny typu SO2 firmy Regada. Dla elektrycznych napędów urządzeń kotłowych zasilanych poprzez przetwornice częstotliwości (ruszt RU, wentylator powietrza podmuchowego WP, wentylator spalin WS), oraz zasilanych bezpośrednio z sieci (wentylator powietrza wtórnego WW) a także dla zawieradeł regulacyjnych i odcinających zaprojektowano wielopoziomowy układ sterowania: Sterowanie poprzez system komputerowy, z monitora stacji operatorskiej sterowanie zdalne, sterowanie poprzez system komputerowy, z panelu operatorskiego na elewacji szafy pomiarowo-sterowniczej SK2 sterowanie lokalne, sterowanie poza systemem, przełącznikami na elewacji szafy pomiarowosterowniczej SK2 sterowanie lokalne Sterowanie poprzez system komputerowy Sterowanie poprzez system komputerowy wybranym napędem jest możliwe po przełączeniu przełącznika wyboru poziomu sterowania S1 (LOKALNE SYSTEM) na elewacji szafy pomiarowo-sterowniczej SK2 w pozycję SYSTEM. Konfiguracja systemu pozwala na sterowanie lokalne z panelu operatorskiego, jak również na sterowanie zdalne z monitora stacji operatorskiej SPC. System komputerowy umożliwia również operatorowi sterowanie napędami regulacyjnymi w trybie: Praca automatyczna Sterowanie i regulacja automatyczna realizowane są zgodnie z założonymi algorytmami. Sterowanie ręczne Sterowanie każdym napędem regulacyjnym dokonywane jest przez operatora przy pomocy panelu operatorskiego (sterowanie lokalne) lub myszy na ekranie monitora stacji operatorskiej (sterowanie zdalne) Wyboru trybu AUTOMATYCZNIE - RĘCZNIE dokonuje operator za pomocą stacyjki wyświetlanej na ekranie panelu operatorskiego lub monitora stacji operatorskiej.

17 Sterowanie lokalne poza systemem komputerowym Sterowanie lokalne poza systemem komputerowym, z elewacji szafy pomiarowosterowniczej SK2, jest sterowaniem w trybie ręcznym i pozwala na prowadzenie ruchu kotła w przypadku np. awarii lub zaniku dostępu do systemu komputerowego. Pełni ono również funkcje sterowania remontowego. Ręczne sterowanie wybranym napędem jest możliwe po przełączeniu przełącznika wyboru poziomu sterowania S1 (LOKALNE SYSTEM) na elewacji szafy pomiarowo-sterowniczej SK2 w pozycję LOKALNE. Załączenie lub wyłączenie napędu następuje po impulsowym przełączeniu przełącznika sterowania S2 (STOP START) w położenie START lub STOP. W trybie sterowania lokalnego poza systemem komputerowym, istnieje możliwość ręcznej zmiany: prędkości obrotowej napędów zasilanych poprzez przetwornice częstotliwości przez obrót pokrętła R wartości zadanej częstotliwości wyjściowej w kierunku jej zmniejszania (MNIEJ) lub zwiększania (WIĘCEJ). stopnia otwarcia przepustnic i zaworów regulacyjnych, przez impulsowe przełączenie przełącznika S2 w pozycje OTWIERANIE lub ZAMYKANIE. Stany każdego napędu (Praca, Awaria) są sygnalizowane w systemie na ekranie monitora stacji operatorskiej i panelu operatorskiego oraz przy pomocy lampki (Praca).na elewacji szafy pomiarowo-sterowniczej Układy regulacji kotła Automatyczna regulacja wydajności cieplnej kotła (obciążenia) Wielkością regulowaną, reprezentującą ilość ciepła produkowaną przez kocioł jest wartość temperatury wody z kotła (TICAH 206), przy określonym przepływie przez kocioł (FIAL 208) i określonej temperaturze wody do kotła (TIAL 201). Układ automatycznej regulacji obciążenia w sposób ciągły zmienia wydajność cieplną kotła w zależności od zapotrzebowania na ciepło, poprzez zmianę ilości paliwa doprowadzonego do kotła. Zmiana ilości węgla doprowadzonego na ruszt jest realizowana przez regulator oddziałujący wg przyjętego algorytmu na zmianę prędkości posuwu rusztu RU (z

18 19 uwzględnieniem wysokości warstwy węgla na ruszcie) za pośrednictwem przetwornicy częstotliwości (obwód sterowania NA 251). Wysokość warstwy węgla jest regulowana ręcznie i kontrolowana wskaźnikiem położenia warstwownicy wyposażonej w siłownik elektryczny (obwód sterowania NA 257) Automatyczna regulacja (optymalizacja) spalania Układ automatycznej regulacji spalania realizuje funkcje: kontroli współczynnika nadmiaru powietrza, jako parametru określającego prawidłowość procesu spalania, poprzez pomiar zawartości tlenu O 2 w spalinach (QICAH 221), regulacji ilości paliwa dostarczanego do kotła i czasu przebywania węgla w strefie spalania (prędkości posuwu rusztu obwód sterowania NA 251), w zależności od regulowanych parametrów określających wydajność cieplną kotła. Utrzymanie zawartości tlenu w spalinach na poziomie zapewniającym optymalny przebieg procesu spalania (ok. 6 10%) jest realizowane za pomocą regulatora, zmieniającego wg określonego algorytmu ilość powietrza doprowadzonego pod ruszt do komory paleniskowej kotła. Zmiana Ilości powietrza odbywa się poprzez zmianę wydajności wentylatora powietrza podmuchowego WP wyposażonego w przetwornicę częstotliwości (obwód sterowania NS 252) Automatyczna regulacja podciśnienia w komorze paleniskowej kotła Zadaniem układu automatycznej regulacji jest dostosowanie wydajność wentylatora spalin WS do zmieniającej się wydajności wentylatora powietrza podmuchowego WP tak, aby utrzymać wymaganą, stałą wartość ( ok. -15Pa) podciśnienia w komorze paleniskowej kotła (PICAHL 223). Regulacja podciśnienia w komorze paleniskowej kotła jest realizowana w układzie regulacji stałowartościowej, z regulatorem oddziałującym wg określonego algorytmu na wydajność wentylatora spalin WS, poprzez zmianę jego prędkości obrotowej. Wentylator spalin WS jest wyposażony w przetwornicę częstotliwości (obwód sterowania NA 254).

19 Regulacja ilości powietrza wtórnego do kotła Zadaniem układu regulacji ilości powietrza wtórnego do kotła jest poprawa procesu spalania w celu ograniczenia emisji (szczególnie w zakresie małych obciążeń kotła) tlenku węgla CO oraz tlenków azotu NOx. Projektowana technologia redukcji NOx jest oparta na spalaniu węgla ze zmniejszoną ilością powietrza doprowadzonego pod ruszt i obniżeniu temperatury spalania (paleniska), a następnie doprowadzeniu nad palenisko kotła strumienia powietrza wtórnego (uzupełniającego). Proces ten powoduje dopalenie gazów i zapewnia osiągnięcie wymaganej ilości (nadmiaru) powietrza do spalania stopniowanie powietrza. Doprowadzenie do kotła powietrza wtórnego jest realizowane w trybie ręcznym, przez załączenie wentylatora powietrza wtórnego WW (obwód sterowania NS 253) Automatyczna regulacja temperatury spalin za podgrzewaczem wody Zadaniem układu automatycznej regulacji jest obniżenie temperatury spalin wylotowych z kotła (TIC 226) do zadanego poziomu ( ok C) i niedopuszczenie do jej spadku poniżej punktu rosienia przy pracy kotła z obniżonym obciążeniem. Regulacja polega na dostosowaniu stopnia odzysku ciepła zawartego w spalinach do obciążenia kotła i odbywa się poprzez zmianę ilości przepływającej wody przez podgrzewacz za pomocą zaworu regulacyjnego wyposażonego w siłownik elektryczny (obwód sterowania NA 255). Uwaga: Dla zabezpieczenia przed przypadkowym całkowitym zamknięciem zaworu regulacyjnego, należy ograniczyć jego zamknięcie (np. przy pomocy wyłącznika drogowego w siłowniku) do ok. 90% Automatyka zabezpieczająca kotła Działanie systemu automatyki zabezpieczającej Automatyka zabezpieczająca kotła WR-10/M nr 2 została zaprojektowana zgodnie z warunkami Urzędu Dozoru Technicznego w zakresie części ciśnieniowej oraz zgodnie z wymaganiami normy PN-EN dla instalacji paleniskowych w zakresie doprowadzenia paliwa, doprowadzenia powietrza i odprowadzenia spalin.

20 21 Zadaniem systemu automatyki zabezpieczającej jest zapewnienie bezpiecznej pracy części ciśnieniowej i paleniskowej kotła. Działanie zabezpieczeń i blokad powoduje automatyczne wyłączenie urządzeń kotłowych w przypadku przekroczenia przez parametry decydujące o bezpiecznej pracy kotła (parametry bezpieczeństwa) wartości dopuszczalnych lub uniemożliwia załączenie tych urządzeń, gdy nie są spełnione wymagane warunki bezpiecznej pracy kotła. System automatyki zabezpieczającej działa niezależnie od pracy komputerowego systemu automatyki kotła (regulacji, sterowania, wizualizacji). Oznacza to, że działa zarówno przy pracy kotła w trybie sterowania poprzez system komputerowy, jak również w trybie sterowania poza systemem, przy pomocy elementów sterowniczych na elewacji szafy pomiarowo-sterowniczej SK2. W działaniu automatyki zabezpieczającej kotła WR-10/M wyróżnia się stany: ostrzegawczy, awaryjnego wyłączenia kotła, blokady kotła. Stan ostrzegawczy - występuje przy przekroczeniu przez parametr bezpieczeństwa progu ostrzegawczego i jest realizowany przez obwód pomiarowy z funkcją sygnalizacji ostrzegawczej. Stan ostrzegawczy informuje obsługę o zbliżaniu się kontrolowanych parametrów do poziomu dopuszczalnego i nie powoduje wyłączenia lub blokady kotła. Kocioł pracuje nadal, załącza się sygnalizacja optyczna (lampki) i akustyczna (buczek). Sygnalizacja akustyczna wyłącza się po jej ręcznym skasowaniu przyciskiem KAS na elewacji szafy pomiarowo-sterowniczej SK2 kotła, sygnalizacja optyczna wyłącza się po ustąpieniu przyczyny alarmu, Stan ostrzegawczy jest realizowany przez aparaturę kontrolno-pomiarową obiektową oraz odpowiednie moduły wejść/wyjść sterownika PLC. Stan awaryjnego wyłączenia kotła - ma miejsce w przypadku przekroczenia przez parametr bezpieczeństwa progu dopuszczalnego i jest realizowany przez obwód pomiarowy z funkcją wyłącznika parametrycznego. Zadziałanie wyłącznika parametrycznego powoduje awaryjne wyłączenie kotła poprzez wyłączenie w trybie awaryjnym: rusztu RU,

21 22 wentylatora powietrza podmuchowego WP, wentylatora powietrza wtórnego WW. Wentylator spalin WS pozostaje załączony. Następuje załączenie sygnalizacji awaryjnej optycznej i akustycznej. Sygnalizacja optyczna wyłącza się po ustąpieniu przyczyny alarmu. Sygnalizacja akustyczna wyłącza się po jej ręcznym skasowaniu przyciskiem KAS na elewacji szafy pomiarowo-sterowniczej kotła. Po ustąpieniu przyczyny wyłączenia awaryjnego, poszczególne napędy można załączyć w trybie ręcznym. Funkcje wyłącznika i stan awaryjnego wyłączenia kotła są realizowane przez wydzieloną na potrzeby automatyki zabezpieczającej obiektową aparaturę kontrolno-pomiarową i układy sterowania napędami kotła. Stan blokady kotła - ma miejsce przy przekroczeniu przez parametr bezpieczeństwa progu dopuszczalnego i jest realizowany przez obwód pomiarowy z funkcją ogranicznika parametrycznego. Zadziałanie ogranicznika parametrycznego powoduje blokadę pracy kotła poprzez wyłączenie w trybie awaryjnym: rusztu RU, wentylatora powietrza podmuchowego WP, wentylatora powietrza wtórnego WW. Wentylator spalin WS pozostaje załączony. Następuje załączenie sygnalizacji awaryjnej optycznej i akustycznej. Sygnalizacja optyczna wyłącza się po ustąpieniu przyczyny alarmu i odblokowaniu przyciskiem RESET załączonego ogranicznika parametrycznego. Sygnalizacja akustyczna wyłącza się po jej ręcznym skasowaniu przyciskiem KAS na elewacji szafy pomiarowosterowniczej kotła. Po ustąpieniu przyczyny zadziałania blokady i zresetowaniu ogranicznika, poszczególne napędy kotła można załączyć w trybie ręcznym. Funkcje ogranicznika i stan blokady kotła są realizowane przez wydzieloną na potrzeby automatyki zabezpieczającej obiektową aparaturę kontrolno-pomiarową i układy sterowania napędami kotła.

22 Obwody pomiarowe parametrów bezpieczeństwa Dla potrzeb automatyki zabezpieczającej kotła WR-10/M nr 2 zaprojektowano obwody pomiarowe przekroczenia granicznych wartości parametrów bezpieczeństwa, realizujące funkcje sygnalizatorów stanów ostrzegawczych, wyłączników parametrycznych i ograniczników parametrycznych: TIAH 203 Temperatura wody z podgrzewacza (sygnalizator max.), TZAH Max. Temperatura wody z podgrzewacza (wyłącznik), TICAH 206 Temperatura wody z kotła (sygnalizator max.), TZAH Max 1. temperatura wody z kotła (wyłącznik), TZAH Max 2. temperatura wody z kotła (ogranicznik), PIAL 207 Ciśnienie wody z kotła (sygnalizator min.), PZAL Min. ciśnienie wody z kotła (wyłącznik), FIAL 208 Przepływ wody przez kocioł (sygnalizator min.), FZAL Min. przepływ wody przez kocioł (wyłącznik), LZAL 210 Min. poziom węgla w zasobniku (sygnalizator), FZAL 213 Min. prędkość (brak) przepływu powietrza podmuchowego (wyłącznik), PICAHL 223 Podciśnienie w komorze paleniskowej kotła (sygnalizator min/max.), PZAL Min. podciśnienie w komorze paleniskowej kotła (ogranicznik), QICAHL 231 Zawartość O2 w spalinach (sygnalizator min/max), GZAL 241 Zamknięta (nieotwarta na 100%) klapa odcinająca spaliny do komina (wyłącznik) Łańcuch bezpieczeństwa automatyki zabezpieczającej Łańcuch bezpieczeństwa automatyki zabezpieczającej w realizacji sprzętowej tworzą: styki przekaźników przekroczenia wartości dopuszczalnych w obwodach pomiarowych parametrów bezpieczeństwa, styki przekaźników stanu położenia klapy odcinającej spaliny do komina, styki przekaźników stanu pracy wentylatora powietrza podmuchowego WP, styki przekaźników stanu pracy wentylatora spalin WS, styki przycisku wyłącznika awaryjnego kotła AWS (STOP AWARYJNY KOTŁA), styk przełącznika blokad kotła DBS, wyjściowe przekaźniki AZK11, AZK12, AZK13, AZK14 łańcucha bezpieczeństwa.

23 24 Obwody bezpieczeństwa pracują na zasadzie powodowania przerwy w obwodzie elektrycznym. W normalnych warunkach pracy kotła (parametry bezpieczeństwa w granicach dopuszczalnych, napędy kotła załączone) elementy stykowe łańcucha bezpieczeństwa są zamknięte, przekaźniki wyjściowe AZK są załączone. Otwarcie dowolnego styku łańcucha na skutek wystąpienia stanu awaryjnego parametru bezpieczeństwa lub zaniku napięcia zasilającego obwody bezpieczeństwa lub przerwy w połączeniu elementów łańcucha bezpieczeństwa powodują wyłączenie przekaźników wyjściowych AZK i w konsekwencji awaryjne wyłączenie lub blokada pracy kotła. W obwodach bezpieczeństwa zastosowano przekaźniki typu R15 4p, produkcji Relpol, w zestawach podwójnych (redundantnych) oraz zrealizowano układ kontroli ich styków. Nieprawidłowe działanie któregokolwiek przekaźnika jest rejestrowane w systemie komputerowym i sygnalizowane przy pomocy lampki SOH (ALARM) na elewacji szafy pomiarowo-sterowniczej SK2, jako stan awaryjny Algorytm automatyki zabezpieczającej Algorytm automatyki zabezpieczającej kotła przedstawiono na schemacie (rys. 1.). Wentylator spalin WS pracuje bez blokad. Ruszt RU, wentylator powietrza podmuchowego WP, wentylator powietrza wtórnego WW pracują w blokadzie od wyłączenia wentylatora spalin WS lub od załączonego (wciśniętego) przycisku AWARYJNE WYŁĄCZENIE KOTŁA lub od przekroczenia dopuszczalnej wartości jednego z poniższych parametrów (stanów) bezpieczeństwa: maksymalnej dopuszczalnej temperatury TD max1 wody z kotła (TZAH 206.1), maksymalnej dopuszczalnej temperatury TD max2 wody z kotła (TZAH 206.2), maksymalnej dopuszczalnej temperatury TD max wody z podgrzewacza (TZAH 203.1), minimalnego dopuszczalnego ciśnienia PD min wody z kotła (PZAL 207.1), minimalnego dopuszczalnego przepływu FD min wody przez kocioł (FZAL 208.1), minimalnej dopuszczalnej prędkości przepływu FD min powietrza podmuchowego (FZAL 213), minimalnego dopuszczalnego podciśnienia PD min w komorze paleniskowej kotła (PZAL 223.1) zamkniętej (nieotwartej na 100%) klapy odcinającej spaliny do komina (GZAL 241).

24 > C > C > C < 0,55 MPa < 98 t/h < - 1,0 Pa < 1,5 m/s (Brak) Zamknięta (nieotwarta na 100%) STOP STOP Wyłączona Załączony Max.1 temp. wody z kotła (TZAH 206.1) Max. 2 temp. wody z kotła (TZAH 206.2) Max. temperatura wody z podgrzewacza (TZAH 203.1) Min. ciśnienie wody z kotła (PZAL 207.1) Min. przepływ wody przez kocioł (FZAL 208.1) Min. podciśnienie w komorze paleniskowej (PZAL 223.1) Prędkość przepływu powietrza podmuchowego (FZAL 213) Klapa odcinająca spaliny (GZAL 241) Wentylator pow. podm. WP (NA 252) Wentylator spalin WS (NA 254) Deblokada (DBS) Przycisk awaryjnego wyłączenia kotła (AWS) Z.E. i S.A.P. 25 Rys. 1. Ogólny schemat logiczny automatyki zabezpieczającej kotła WR-10/M nr 2 1 & 1 Obwód sterowania NA 251 Obwód sterowania NA 252 Obwód sterowania NA 253 Stop Start Stop Start Wyłącz Załącz 1 & 1 & 1 & R S R S R S STOP START STOP START WYŁĄCZ ZAŁĄCZ Ruszt RU Wentylator powietrza podmuchowego WP Wentylator powietrza wtórnego WW

25 Awaryjne wyłączenie, blokada kotła Wyłączenie awaryjne lub blokada kotła w trybie zadziałania automatyki zabezpieczającej jest realizowane poprzez wyłączenie: rusztu RU, wentylatora powietrza podmuchowego WP, wentylatora powietrza wtórnego WW, Wentylator spalin WS pozostaje załączony. Wyłączenie awaryjne rusztu RU, wentylatora powietrza podmuchowego WP i wentylatora powietrza wtórnego WW następuje przez odłączenie zasilania elektrycznego ich napędów i jest realizowane przy pomocy styczników sterowanych sygnałami z przekaźników wyjściowych AZK łańcucha bezpieczeństwa. Awaryjne wyłączenie, w trybie automatyki zabezpieczającej, napędów rusztu RU i wentylatora powietrza podmuchowego WP działa niezależnie od tego, czy są one zasilane poprzez przetwornice częstotliwości, czy bezpośrednio z sieci Deblokada W normalnych warunkach eksploatacyjnych praca kotła w deblokadzie tzn. przy wyłączonych zabezpieczeniach jest zabroniona. W wyjątkowych przypadkach, w czasie rozpalania, rozruchu lub reżimu regulacyjnokontrolnego dopuszcza się możliwość pracy kotła z wyłączonymi zabezpieczeniami. Wtedy kocioł pracuje w trybie awaryjnym. Praca w trybie awaryjnym musi się odbywać z zachowaniem niezbędnych procedur i środków bezpieczeństwa, przy ciągłym nadzorze obsługi kotła zastępującym funkcje zabezpieczające i w ograniczonym (możliwie najkrótszym) czasie. Deblokada kotła jest realizowana przez przełączenie przełącznika blokad kotła DBS (BLOKADA DEBLOKADA), znajdującego się wewnątrz szafy pomiarowo-sterowniczej SK2, z pozycji BLOKADA w pozycję DEBLOKADA. Załączenie deblokady kotła powoduje zablokowanie fizyczne odpowiedniego fragmentu łańcucha bezpieczeństwa. Deblokada kotła nie obejmuje sygnałów: przekroczenia maksymalnej dopuszczalnej temperatury TD max1 wody z kotła (TZAHH 206.1), przekroczenia maksymalnej dopuszczalnej temperatury TD max2 wody z kotła (TZAHH 206.2),

26 27 przekroczenia maksymalnej dopuszczalnej temperatury TD max wody z podgrzewacza (TZAHH 203.1), załączonego przycisku AWARYJNE WYŁĄCZENIE KOTŁA. Oddzielny przełącznik blokad 256DBS zastosowano w obwodzie sterowania zasuwy łukowej odcinającej paliwo do kotła. Przełączenie przełącznika z pozycji BLOKADA w pozycję DEBLOKADA powoduje wyłączenie automatycznego zamknięcia zasuwy łukowej w przypadku obniżenia się poziomu węgla w zasobniku poniżej ustalonej wartości minimalnej. Przełącznik blokad 256DBS zasuwy odcinającej paliwo do kotła znajduje się na elewacji szafy SK2. Położenie przełączników blokad DBS i/lub 256DBS w pozycji DEBLOKADA jest rejestrowane w systemie komputerowym i sygnalizowane przy pomocy lampki DBH i buczka BH na szafie pomiarowo-sterowniczej SK2, jako stan ostrzegawczy. Jako przełączniki blokad zastosowano przełączniki kluczykowe typu M22 WRS firmy Moeller, z blokadą wyjęcia kluczyka w pozycji DEBLOKADA.

27 Nastawy sygnalizatorów wyłączników i ograniczników parametrycznych Parametr Obwód pomiarowy Rodzaj zabezpieczenia Oznaczenie Typ urządzenia Zakres pomiarowy Producent Nastawa Sygnalizacja ostrzegawcza Działanie Sygnalizacja awaryjna Wyłączenie Blokada B Temperatura wody z LI-23 kotła C T TIAHL 206 Aplisens max = C >132 0 C Sygnalizator MAX - PLC S Siemens MAX 1 Temperatura wody z kotła TZAH Wyłącznik MAX B RT C Danfoss TD max 1 = C -- > C -- MAX 2 Temperatura wody z kotła TZAH Ogranicznik MAX 2 Temperatura wody z podgrzewacza TIAH 203 Sygnalizator MAX MAX Temperatura wody z podgrzewacza TZAH Wyłącznik MAX Ciśnienie wody z kotła PIAHL 207 Sygnalizator MIN MIN ciśnienie wody z kotła LZAL Wyłącznik MIN B RT C Danfoss - 203B LI C Aplisens PLC S Siemens B RT C Danfoss -207B PC ,5 MPa Aplisens - PLC S Siemens B DSF ,6 MPa Sauter TD max 2 =145 0 C > C T max = C > C TD max = C -- > C -- P min = 0,55 MPa < 0,55 MPa PD min = 0,5 MPa -- < 0,5 MPa -- Przepływ wody przez kocioł FIAL 208 Sygnalizator MIN - 208B APR 2000ALW 0 60 kpa/ t/h Aplisens PLC S Siemens F min = 105 t/h <105 t/h -- --

28 29 MIN przepływ wody przez kocioł FZAL Wyłącznik MIN Podciśnienie w komorze paleniskowej kotła PICALH 223 Sygnalizator MIN/MAX MIN podciśnienie w komorze paleniskowej kotła PZAL Ogranicznik MIN MIN prędkość przepływu powietrza podmuchowego FZAL 213 Wyłącznik MIN Zawartość O2 w spalinach QICAHL 231 Sygnalizator MIN Położenie klapy odcinającej spaliny do komina GZAL 241 Wyłącznik MIN B APR 2000ALW 0 60 kpa / t/h Aplisens RMA42 Endress+Hauser - 223B APR-2000GPD Pa Aplisens PLC S Siemens B APR-2000ALW Pa Aplisens RMA42 Endress+Hauser -213B INT 511 0,2 6 m/s Kompart-Pomiar -231B1 C % Sensor Products -241W PCID-15SZP Strefa działania 0 15 mm (100% otwarcia) SELS FD min = 98 t/h -- < 98 t/h -- P min = - 5 Pa < - 5 Pa P max = Pa < Pa PD min = - 1,0 Pa < - 1,0 Pa F min = 1,5 m/s (brak) Q min = 4 % < 4 % -- < 1,5 m/s -- Wyłączenie ręczne < 2 % G max = 100 % -- < 100 % Przyciski bezpieczeństwa przy napędach Napędy rusztu RU, wentylatora spalin WS, wentylatora powietrza podmuchowego WP oraz wentylatora powietrza wtórnego WW wyposażono w kasety SAW z przyciskiem spełniającym funkcje wyłącznika awaryjnego (STOP AWARYJNY). Kasety zabudowano bezpośrednio przy napędach. Wyłączenie awaryjne przyciskiem STOP AWARYJNY napędu wentylatora powietrza podmuchowego WP lub napędu wentylatora spalin WS powoduje wyłączenie kotła w trybie automatyki zabezpieczającej. Wyłączenie awaryjne przyciskiem STOP AWARYJNY napędu rusztu RU lub napędu wentylatora powietrza wtórnego WW nie powoduje awaryjnego wyłączenia kotła.

29 Sygnalizacja technologiczna System automatyki kotła WR-10/M nr 2 realizuje sygnalizację technologiczną: ostrzegawczą, awaryjną, Informacyjną. Sygnalizacja ostrzegawcza Sygnalizacja optyczno-akustyczna ostrzegawcza informuje o osiągnięciu stanów ostrzegawczych przez parametr lub parametry decydujące o prawidłowej i bezpiecznej pracy kotła. Algorytm sygnalizacji ostrzegawczej jest realizowany w systemie komputerowym z wyprowadzeniem informacji świetlnej (poprzez moduły wyjść dwustanowych sterownika PLC) na elewację szafy pomiarowo-sterowniczej SK2, na panel operatorski zabudowany na elewacji szafy SK2 i monitor stacji operatorskiej w systemie nadrzędnym. Wystąpienie stanu ostrzegawczego kontrolowanego parametru jest sygnalizowane światłem przerywanym w kolorze czerwonym przy pomocy lampki SOH (ALARM) na elewacji szafy SK2. Dodatkowo, przekroczenia przez parametry bezpieczeństwa stanów ostrzegawczych: maksymalnej temperatury T max wody z kotła (TICAH 206.), maksymalnej temperatury T max wody z podgrzewacza (TIAH 203), minimalnego ciśnienia P min wody z kotła (PIAL 207), minimalnego przepływu F min wody przez kocioł (FIAL 208), minimalnego/maksymalnego podciśnienia P min/max w komorze paleniskowej kotła (PICAHL 223) są sygnalizowane światłem przerywanym w kolorze czerwonym na elewacji szafy pomiarowo-sterowniczej SK2 przy pomocy oddzielnych dla każdego parametru lampek. Jednocześnie z sygnalizacją optyczną zostaje załączona sygnalizacja akustyczna buczek SAH. Po skasowaniu sygnału buczka przyciskiem KAS lub przyciskiem funkcyjnym na panelu operatorskim albo myszką na ekranie monitora stacji operatorskiej, lampka sygnalizacyjna świeci światłem przerywanym do momentu ustąpienia przyczyny alarmu.

30 31 Jeżeli po określonym czasie (zaprogramowanym w sterowniku) przekroczony parametr nie wróci do wartości jak przed uruchomieniem sygnalizacji ostrzegawczej, następuje ponowne włączenie sygnalizacji dźwiękowej. Działanie sygnalizacji ostrzegawczej poprzedza działanie wyłączników i ograniczników parametrycznych. Sygnalizacja awaryjna System sygnalizacji optyczno-akustycznej awaryjnej działa w przypadku przekroczenia przez parametr lub parametry bezpieczeństwa decydujące o bezpiecznej pracy kotła wartości dopuszczalnych, przy których następuje awaryjne wyłączenie lub blokada pracy kotła. Algorytm sygnalizacji awaryjnej jest realizowany poza systemem komputerowym i działa niezależnie od niego. Załączenie sygnalizacji awaryjnej jest inicjowane przez: wyłączniki parametryczne w przypadku przekroczenia: maksymalnej dopuszczalnej temperatury TD max1 wody z kotła (TZAH 206.1), maksymalnej dopuszczalnej temperatury TD max wody z podgrzewacza (TZAH 203.1), minimalnego dopuszczalnego ciśnienia PD min wody z kotła (PZAL 207.1), minimalnego dopuszczalnego przepływu FD min wody przez kocioł (FZAL 208.1), minimalnej dopuszczalnej prędkości przepływu FD min powietrza podmuchowego (FZAL 213), ograniczniki parametryczne w przypadku przekroczenia: maksymalnej dopuszczalnej temperatury TD max2 wody z kotła (TZAH 206.2), minimalnego dopuszczalnego podciśnienia PD min w komorze paleniskowej kotła (PZAL 223.1). Przekroczenie przez parametr bezpieczeństwa wartości dopuszczalnej jest sygnalizowane na elewacji szafy SK2 przy pomocy indywidualnej dla każdego parametru lampki światłem ciągłym w kolorze czerwonym oraz buczkiem SAH. W przypadku zadziałania wyłącznika parametrycznego, po skasowaniu sygnału buczka przyciskiem KAS, lampka świeci światłem ciągłym do czasu ustąpienia przyczyny alarmu. W przypadku zadziałania ogranicznika parametrycznego, po skasowaniu sygnału buczka przyciskiem KAS lampka świeci światłem ciągłym do czasu ustąpienia przyczyny alarmu i