DOKUMENTACJA TECHNICZNO - RUCHOWA. w zakresie automatyki instalacji solarnej do podgrzewania ciepłej wody użytkowej

Transkrypt

1

2

3 DOKUMENTACJA TECHNICZNO - RUCHOWA w zakresie automatyki instalacji solarnej do podgrzewania ciepłej wody użytkowej Niniejsza dokumentacja przeznaczona jest dla kotłowni: Szpital Uniwersytecki nr 2 im. dr Jana Biziela - ul. Ujejskiego 75, Bydgoszcz Opracowano w ELBRO Spółka z o.o. dla Przedsiębiorstwo Projektowo-Montażowe PROMONT Bujak Sp. z o.o. Sp. K Bydgoszcz, ul. Jagiellońska 35 Znak dok.: DTR/110S/P1/09 Styczeń 2009

4 SPIS TREŚCI 1. OPIS TECHNICZNY AUTOMATYKI KOTŁOWNI 2. ALGORYTM I ZASADA DZIAŁANIA AUTOMATYKI KOTŁOWNI 3. INSTRUKCJA EKSPLOATACJI AUTOMATYKI KOTŁOWNI ZAŁĄCZNIKI: RYSUNKI DTR ELEMENTÓW AUTOMATYKI KARTA GWARANCYJNA WYKAZ RYSUNKÓW (w załączniku): NR TYTUŁ 01 Rozmieszczenie otworów mocujących szafę 02 Szkic płyty czołowej szafy sterowniczej 03 Rozmieszczenie aparatów elektrycznych w szafie 04 Schemat przyłączeniowy szafy sterownicza 05 Schemat elektryczny szafy sterownicza ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) SPIS TREŚCI DTR/110S/P1/09 Strona 4

5 1. OPIS TECHNICZNY AUTOMATYKI KOTŁOWNI Niniejsza dokumentacja obejmuje swoim zakresem zagadnienia związane z automatyką zabezpieczającą i aparaturą kontrolno-pomiarową, nadzorującą pracę instalacji solarnej do podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Jej uzupełnieniem powinna być dokumentacja techniczno-ruchowa istniejącej szafy SKWP-110A, gdzie zabudowano sterownik serii 9030 GE- Fanuc realizujący wszystkie funkcje sterowania istniejącej kotłowni parowej oraz współpracujący z systemem SCADA. Wszystkie modyfikacje wykonać tak aby współpracowały z dotychczasowym sterownikiem GE-Fanuc. Do realizacji nowych funkcji związanych z instalacją solarną projektuje się dodatkowe moduły lub regulatory we/wy zabudowane w nowej szafie w kasecie rozszerzającej połączonej kablem 15m z szafą SKWP-110A i wpółpracujące z dotychczasowym sterownikiem GE-Fanuc, w której zabudowano sterownik GE-Fanuc. W ramach modernizacji celem podniesienia sprawności kotłów parowych projektuje się modernizację polegającą na zastosowaniu ekonomizerów. Opis modernizacji oraz zmian z tym związanych przedstawiono w dokumenatcji szafy automatyka kotła parowego. Na potrzeby pomiaru i kontroli temperatur spalin przed i za ekonomizerami (dla oceny sprawności) przewidziano montaż dodatkowego modułu 4 wejść analogowych w kasecie rozszerzającej w szafie SKWP-110A. Dodatkowo zostaną wykorzystane 2 (z 4) wolne wejścia w istniejącym module wejść analogowych. Zamontowana w szafie i odpowiednich punktach instalacji technologicznej aparatura kontrolno-pomiarowa i automatyka obejmuje: pomiary i regulację temperatury wody w instalacji kontrolę ciśnienia wody w instalacjach przeniesienie i rejestracja pomiarów z współpracujących urządzeń: liczniki energii, zużycia wody zasilanie i zabezpieczenie zwarciowe i przeciążeniowe urządzeń wykonawczych sygnalizację stanów pracy oraz awaryjnych 1.1. POMIARY Pomiary temperatury w instalacji Pomiary temperatury wody w instalacji technologicznej zrealizowano przy użyciu czujników Pt100 z przetwornikami 4 20mA [B1 B12] (patrz opis na listwie przyłączeniowej szafy - rys ), które współpracują ze sterownikiem GE-Fanuc (w szafie zabudowano sterownik lub moduły we/wy w tzw. kasecie oddalonej współpracujące z istniejącym sterownikiem GE-Fanuc) pełniącym funkcję regulatora pracy instalacji. Dodatkowo do zabezpieczenia instalacji przed przekroczeniem maksymalnej temperatury wody (również w ręcznym trybie pracy) w określonych punktach zastosowano termostaty [F61 F64] Pomiary ciśnienia wody w instalacji Pomiary ciśnienia wody w instalacji zrealizowano przy użyciu przetworników ciśnienia z wyjściem 4 20mA [B13 B15] (patrz opis na listwie przyłączeniowej szafy - rys ), które współpracują ze sterownikiem GE-Fanuc (w szafie zabudowano sterownik lub moduły we/wy w tzw. kasecie oddalonej współpracujące z istniejącym sterownikiem GE-Fanuc) pełniącym funkcję regulatora pracy instalacji. ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) OPIS TECHNICZNY AUTOMATYKI KOTŁÓWNI DTR/110S/P1/09 Strona 5

6 Pomiary dodatkowe Pomiary energii cieplnej i zużycia wody zrealizowano przy użyciu liczników z wyjściem impulsowym (patrz opis na listwie przyłączeniowej szafy - rys ), które współpracują ze sterownikiem GE-Fanuc (w szafie zabudowano sterownik lub moduły we/wy w tzw. kasecie oddalonej współpracujące z istniejącym sterownikiem GE-Fanuc), który przekazuje dane do systemu nadrzędnego sterowania i wizualizacji SYGNALIZACJA Na płycie czołowej szafy sterowniczej projektuje się panel operatorski sterownika sygnalizujący stany regulowanego procesu oraz parametry pracy instalacji. W przypadku stanu awaryjnego uruchamiana jest również na jednym wyjściu sterownika sygnalizacja alarmowa - zwierany jest zestyk bezpotencjałowy sygnalizacji zewnętrznej OPIS ELEMENTÓW SKŁADOWYCH AUTOMATYKI I ICH WYMAGANE DANE TECHNICZNE Aparatura pomiarowo-kontrolna i automatyka składa się z podanych niżej elementów składowych. Obok ich nazwy podano oznaczenia występujące w dalszej części opisu oraz ich wymagane dane techniczne Pomiary temperatury w instalacji Pomiary temperatury wody w instalacji technologicznej zrealizowano przy użyciu czujników Pt100 z przetwornikami 4 20mA [B1 B11], a dla zabezpieczenia instalacji przed przekroczeniem maksymalnej temperatury wody (również w ręcznym trybie pracy) w określonych punktach zastosowano termostaty [F61 F64]. Wymagane dane techniczne: zakres pomiarowy [B1, B2] o C zakres pomiarowy [B3 B12] o C sygnał wyjściowy przetworników: 4 20 ma króciec montażowy czujnika kieszeń G1/2 dł. 50mm dla czujników zamontowanych w instalacji króciec montażowy czujnika kieszeń G1/2 dł. 100mm dla czujników zamontowanych w zasobnikach zakres pomiarowy termostatów [F61 F64]: 0 90 o C obciążalność zestyku termostatów: 250VAC 1A króciec montażowy termostatu kieszeń G1/2 dł. 100mm Pomiary ciśnienia w instalacji Pomiary ciśnienia wody w instalacji technologicznej zrealizowano przy użyciu przetworników ciśnienia [B13 B15]. Wymagane dane techniczne: zakres pomiarowy przetworników: 0 0,6 MPa sygnał wyjściowy przetworników: 4 20 ma króciec montażowy przetwornika G1/2 ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) OPIS TECHNICZNY AUTOMATYKI KOTŁÓWNI DTR/110S/P1/09 Strona 6

7 Pomiary energii i zużycia wody Pomiary energii cieplnej i zużycia wody w instalacji technologicznej zrealizowano przy użyciu liczników z wyjściami impulsowymi. Wymagane dane techniczne: zakres pomiarowy przetworników: wg dokumentacji technologicznej sygnał wyjściowy liczników: impulsowy Szafa sterownicza Wszystkie elementy automatyki (za wyjątkiem czujników, rozmieszczonych na obiekcie regulacji oraz urządzeń wykonawczych automatyki, jak np.: pompy, zawory) umieszczone są w szafie sterowniczej. Szafa sterownicza wraz z współpracującymi czujnikami jest bezobsługowym urządzeniem zabezpieczającym pracę kotłowni. Posiada funkcję alarmu zewnętrznego (zestyk bezpotecjałowy) w zasięgu którego należy zapewnić obecność osoby odpowiedzialnej Dane technicze szafy sterowniczej napięcie znamionowe: 3x400V N PE 50 Hz (+10%.-15%) dopuszczalna obciążalność obwodów wyjściowych: - urządzenia wykonawcze: patrz zestawienie aparatury elektrycznej pkt obwody alarmowe: 4A 250V 50Hz maksymalna długość połączeń z urządzeniami automatyki: 60mb obudowa zamknięta, przystosowana do montażu w pozycji pionowej maksymalna temperatura otoczenia skrzyni: 40 C Dobór kabla zasilającego szafę SKWP- z rozdzielnicy nn P i =5kW P s =4kW U n =400V, K z =1, cosφ=0,8 l=60m I s =8,5A zabezpieczenie w rozdzielnicy WT00 25A gl-gg, I b =25A Przyjęto kabel YDY 5x4 (I dd =33A) I dd I b I s ,5 U<0,2% ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) OPIS TECHNICZNY AUTOMATYKI KOTŁÓWNI DTR/110S/P1/09 Strona 7

8 2. ALGORYTM I ZASADA DZIAŁANIA AUTOMATYKI KOTŁOWNI 2.1. KONTROLA I REGULACJA TEMPERATURY Regulacja temperatury wody w instalacji obiegów solarnych Regulację temperatury wody w instalacji solarnej zrealizowano za pomocą sterownika lub modułów współpracujących z istniejącym sterownikiem GE Fanuc poprzez sterowanie: pompy obiegowej kolektora PM1/PM2 układu solarnego nr 1 w funkcji różnicy temperatur [B1 i B3] (z uwzględnieniem programowalnej histerezy); uwzględniono sygnał z czujnika zmierzchowego załączającego proces odbioru ciepła z kolektorów przy min wymaganej wartości nasłonecznienia zaworu regulacyjnego Y1 w instalacji solarnej nr 1 w funkcji temperatury [B1 i B4] zabezpieczenie kolektora przed zamrożeniem praca pomp obiegowej PM1/PM2 zostanie przerwana po zadziałaniu termostatu [F61] zabezpieczającego wymiennik płytowy (również w ręcznym trybie pracy) analogiczny algorytm dla instalacji solarnej nr 2 (pompy PM3/PM4, zawór Y2, czujniki [B2, B5, B6], termostat [F62]) Regulacja temperatury wody w zasobnikach buforowych wody grzejnej Regulację temperatury wody w zasobnikach wody grzejnej (ładowanie zasobników buforowych) zrealizowano za pomocą sterownika lub modułów współpracujących z istniejącym sterownikiem GE Fanuc poprzez sterowanie: zaworu dwudrogowego Y3 i pompy PM5/PM6 za wymiennikiem płytowym układu solarnego nr 1 w funkcji różnicy temperatur [B8 i B3] (z uwzględnieniem programowalnej histerezy) ładowanie zasobników zostanie przerwane po zadziałaniu termostatu [F63] zabezpieczającego zasobnik buforowy nr 1 (również w ręcznym trybie pracy) analogiczny algorytm dla instalacji za wymiennikiem płytowym układu solarnego nr 2 (pompy PM7/PM8, zawór Y4, czujniki [B8, B5], termostat [F62] Regulacja temperatury wody w zasobniku podgrzewania wstępnego Regulację temperatury wody w zasobniku wody podgrzewania wstępnego (rozładowanie zasobników buforowych) zrealizowano za pomocą sterownika lub modułów współpracujących z istniejącym sterownikiem GE Fanuc poprzez sterowanie: zaworu dwudrogowego Y6 i pompy PM9/PM10 rozładowującej zasobniki buforowe oraz pompy PM11/PM12 ładujące zasobnik podgrzewania wstępnego w funkcji różnicy temperatur [B12 i B7] (z uwzględnieniem programowalnej histerezy) ładowanie zasobników zostanie przerwane po zadziałaniu termostatu [F64 lub F65] zabezpieczającego układ ładowania zasobnika podgrzewania wstępnego (również w ręcznym trybie pracy) zaworu regulacyjnego Y5 w funkcji temperatury [B11] zabezpieczenie wymiennika przed wysoką temperaturą, co może spowodować jego zakamienienie (przy twardej wodzie) pompy PM13 wygrzewania zasobnika podgrzewania wstępnego dla jego okresowej dezynfekcji z kontrolą temperatury [B9] wody wygrzewania skuteczność pracy ukladu solarnego kontrolowana jest za pomocą pomiaru temperatury wody [B10] zasilającej instalację cwu ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) ALGORYTM I ZASADA DZIAŁANIA AUTOMATYKI KOTŁOWNI DTR/110S/P1/09 Strona 8

9 Kontrola temperatury spalin przed i za ekonomizerami kotłów parowych W ramach modernizacji celem podniesienia sprawności kotłów parowych projektuje się modernizację polegającą na zastosowaniu ekonomizerów. Opis modernizacji oraz zmian z tym związanych przedstawiono w dokumenatcji szafy automatyka kotła parowego. Na potrzeby pomiaru i kontroli temperatur spalin przed i za ekonomizerami (dla oceny sprawności) przewidziano montaż dodatkowego modułu 4 wejść analogowych w kasecie rozszerzającej w szafie SKWP-110A lub sterownika współpracującego z istniejącym sterownikiem GE-Fanuc. Dodatkowo zostaną wykorzystane 2 (z 4) wolne wejścia w istniejącym module wejść analogowych. Uwagi ogólne: Wartości nastaw temperatur dobrać zgodnie z dokumentacją układu solarnego. Pompy o numerze parzystym (na schemacie elektrycznym z oznaczeniem B stanowią 100% rezerwę. Założono czasową zmianę pracującej pompy. Umożliwiono obsłudze wpisanie konkretnej godziny lub okresu czasu, po którym ma nastąpić zamiana pompy pracującej na rezerwową lub wyłączenie tej funkcji, gdy pompę rezerwową odstawiono ze względów serwisowych. Dla stabilizacji przepływu zastosowano pompy z zabudowanymi falownikami, co dodatkowo umożliwia zabezpieczenie ich przed pracą jałową suchobieg. Odpowiednie zawory dwudrogowe otwierane są (sterowane stykami pomocniczymi styczników pomp) po załączeniu odpowiednich pomp, co umożliwia również pracę ręczną zabezpieczoną termostatami KONTROLA CIŚNIENIA WODY Kontrolę ciśnienia wody zrealizowano za pomocą przetworników współpracujących ze sterownikiem GE Fanuc i wykorzystano do: oceny szczelności i pracy układów stabilizacji ciśnienia w instalacjach solarnych przetworniki [B13, B14] oceny szczelności i pracy układu stabilizacji ciśnienia w instalacji zasobników buforowych przetwornik [B15] Do napełniania instalacji solarnych zastosowano pompę uzupełniania zładu sterowaną tylko ręcznie KONTROLA ENERGII CIEPLNEJ I ZUŻYCIA WODY Pomiary energii cieplnej i zużycia wody w instalacji technologicznej zrealizowano przy użyciu liczników z wyjściami impulsowymi. Wymagane dane techniczne: zakres pomiarowy przetworników: wg dokumentacji technologicznej sygnał wyjściowy liczników: impulsowy ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) ALGORYTM I ZASADA DZIAŁANIA AUTOMATYKI KOTŁOWNI DTR/110S/P1/09 Strona 9

10 3. INSTRUKCJA EKSPLOATACJI AUTOMATYKI KOTŁOWNI 3.1. PRZEPISY MONTAŻU ELEMENTÓW AUTOMATYKI Montaż czujników temperatury, ciśnienia Montaż regulatorów bezpośredniego działania, czujników temperatury i ciśnienia należy dokonać w miejscu zgodnie z rysunkami: technologicznym instalacji Montaż szafy sterowniczej Szafę sterowniczą należy mocować pionowo do podłoża za pomocą wkrętów M10 lub kołków rozporowych. Rozstaw otworów mocujących znajduje się na rysunku nr 01. Szafa sterownicza może być zainstalowana w odległości do 60 mb. od współpracujących z nią czujników i urządzeń wykonawczych Montaż okablowania automatyki Szafa sterownicza powinna być zasilana z rozdzielnicy o napięciu 3x400V 50Hz, w której zostaną zamontowane zabezpieczenia spełniające zasadę ochrony przeciwporażeniowej przed dotykiem pośrednim. Okablowanie kotłowni należy wykonać zgodnie z rysunkiem nr Przewody łączące obwody poszczególnych elementów automatyki powinny posiadać przekrój żył zgodnie z podanym na schemacie nr UWAGI: 1. Przewody w izolacji koloru żółto-zielonego stosować wyłącznie jako ochronne, koloru błekitnego jako neutralne. 2. Oporność izolacji pozostałych przewodów powinna być zgodna z obowiązującymi przepisami. 3. Zacisk uziemiający należy podłączyć z konstrukcją wsporczą przy pomocy przewodu miedzianego o przekroju nie mniejszym niż 4 mm Prawidłowość wykonania instalacji i podłączenia obwodów zgodnie z niniejszą dokumentacją należy potwierdzić w załączonym protokole Po podłączeniu należy sprawdzić oporność izolacji obwodów oraz skuteczność ochrony przeciwporażeniowej szafy sterowniczej oraz innych elementów automatyki, do których dołączone są obwody o napięciu wyższym niż bezpieczne. Wynik pomiarów (wykonanych przez osoby uprawnione do wykonywania pomiarów ochronnych) należy odnotować w załączonym protokole 5. ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) INSTRUKCJA EKSPLOATACJI AUTOMATYKI KOTŁOWNI DTR/110S/P1/09 Strona 10

11 3.2. ZNACZENIE PRZYCISKÓW I KONTROLEK SYGNALIZACYJNYCH wg: RYS.06, OPISU NA PŁYCIE CZOŁOWEJ SKWP-110S ORAZ OZNACZEŃ NA SCHEMACIE ELEKTRYCZNYM RYS.O2: Opis na płycie czołowej WYŁĄCZNIK GŁÓWNY Ozn. na schem nr 5 Q1 Opis, funkcja Wyłącznik sieciowy - załącza wszystkie obwody sterujące i wykonawcze. WYŁĄCZNIK AWARYJNY HS Wyłącznik bezpieczeństwa - ryglujący się samoczynnie po naciśnięciu grzybka - odryglowanie przez obrót pokrętła w lewo. Powoduje awaryjne wyłączenie szafy sterowniczej. SIEĆ HS Kontrolka sygnalizacyjna informująca o istnieniu napięcia w szafie po ustawieniu wyłącznika Q1 w pozycji 1. WYŁĄCZENIE AWARYJNE HA Kontrolka sygnalizacyjna - świecenie oznacza, że do wyłączenia szafy użyto wyłącznika bezpieczeństwa lub dokonano zdalnego wyłączenia. TEST S50 Przycisk astabilny uruchamiający proces testowania szafy sterowniczej - kontrola sprawności lampek sygnalizacyjnych i buzera. KASOWANIE ALARMU S25 Przycisk astabilny służący do wyłączenia alarmu akustycznego oraz rozwarcia zestyku sygnalizacji zewnętrznej. Kontrolki sygnalizacyjne i łączniki w polu: POMPY OBIEGOWE KOLEKTORA SOLARNEGO NR1 PRACA AWARIA H1,3 H2,4 Kontrolka sygnalizująca pracę odpowiedniej pompy Kontrolka sygnalizująca awarię odpowiedniej pompy WYBÓR PRACY S1 Łącznik służący do wyboru trybu pracy pompy: AUTOMAT WYŁĄCZENIE RĘCZNIE WYBÓR POMPY S2 Łącznik służący do wyboru pompy: POMPA 1 POMPA 2 Kontrolki sygnalizacyjne i łączniki w polu: POMPY OBIEGOWE KOLEKTORA SOLARNEGO NR2 PRACA AWARIA H5,7 H6,8 Kontrolka sygnalizująca pracę odpowiedniej pompy Kontrolka sygnalizująca awarię odpowiedniej pompy WYBÓR PRACY S3 Łącznik służący do wyboru trybu pracy pompy: AUTOMAT WYŁĄCZENIE RĘCZNIE WYBÓR POMPY S4 Łącznik służący do wyboru pompy: POMPA 1 POMPA 2 ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) INSTRUKCJA EKSPLOATACJI AUTOMATYKI KOTŁOWNI DTR/110S/P1/09 Strona 11

12 Kontrolki sygnalizacyjne i łączniki w polu: POMPY ŁADUJĄCE ZASOBNIKI BUFOROWE Z INSTALACJI SOLARNEJ NR1 PRACA AWARIA H9,11 H10,12 Kontrolka sygnalizująca pracę odpowiedniej pompy Kontrolka sygnalizująca awarię odpowiedniej pompy WYBÓR PRACY S5 Łącznik służący do wyboru trybu pracy pompy: AUTOMAT WYŁĄCZENIE RĘCZNIE WYBÓR POMPY S6 Łącznik służący do wyboru pompy: POMPA 1 POMPA 2 Kontrolki sygnalizacyjne i łączniki w polu: POMPY ŁADUJĄCE ZASOBNIKI BUFOROWE Z INSTALACJI SOLARNEJ NR2 PRACA AWARIA H13,15 H14,16 Kontrolka sygnalizująca pracę odpowiedniej pompy Kontrolka sygnalizująca awarię odpowiedniej pompy WYBÓR PRACY S7 Łącznik służący do wyboru trybu pracy pompy: AUTOMAT WYŁĄCZENIE RĘCZNIE WYBÓR POMPY S8 Łącznik służący do wyboru pompy: POMPA 1 POMPA 2 Kontrolki sygnalizacyjne i łączniki w polu: POMPY ROZŁADUJĄCE ZASOBNIKI BUFOROWE PRACA AWARIA H17,19 H18,20 Kontrolka sygnalizująca pracę odpowiedniej pompy Kontrolka sygnalizująca awarię odpowiedniej pompy WYBÓR PRACY S9 Łącznik służący do wyboru trybu pracy pompy: AUTOMAT WYŁĄCZENIE RĘCZNIE WYBÓR POMPY S10 Łącznik służący do wyboru pompy: POMPA 1 POMPA 2 ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) INSTRUKCJA EKSPLOATACJI AUTOMATYKI KOTŁOWNI DTR/110S/P1/09 Strona 12

13 Kontrolki sygnalizacyjne i łączniki w polu: POMPY ŁADUJĄCE ZASOBNIKI PODGRZEWANIA WSTĘPNEGO PRACA AWARIA H21,23 H22,24 Kontrolka sygnalizująca pracę odpowiedniej pompy Kontrolka sygnalizująca awarię odpowiedniej pompy WYBÓR PRACY S11 Łącznik służący do wyboru trybu pracy pompy: AUTOMAT WYŁĄCZENIE RĘCZNIE WYBÓR POMPY S12 Łącznik służący do wyboru pompy: POMPA 1 POMPA 2 Kontrolki sygnalizacyjne i łączniki w polu: POMPA WYGRZEWANIA ZASOBNIKA PODGRZEWANIA WSTĘPNEGO PRACA AWARIA H25 H26 Kontrolka sygnalizująca pracę pompy Kontrolka sygnalizująca awarię pompy WYBÓR PRACY S13 Łącznik służący do wyboru trybu pracy pompy: AUTOMAT WYŁĄCZENIE RĘCZNIE Kontrolki sygnalizacyjne i łączniki w polu: POMPA UZPEŁNIAJĄCA ZŁAD PRACA AWARIA H27 H28 Kontrolka sygnalizująca pracę pompy Kontrolka sygnalizująca awarię pompy WYBÓR PRACY S14 Łącznik służący do wyboru trybu pracy pompy: AUTOMAT WYŁĄCZENIE RĘCZNIE ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) INSTRUKCJA EKSPLOATACJI AUTOMATYKI KOTŁOWNI DTR/110S/P1/09 Strona 13

14 3.3. OBSŁUGA SZAFY STEROWNICZEJ Wewnątrz szafy umieszczone są zabezpieczenia i elementy regulacyjne, do których dostępu nie powinny mieć osoby nieuprawnione. W czasie normalnej eksploatacji wszystkie zabezpieczenia - wyłączniki nadprądowe - powinne być włączone Czynności przygotowawcze przed uruchomieniem układu sterowania pracą kotłowni: Dokonać odpowiednich ustawień sterownika PLC GE Fanuc za pomocą panelu operatorskiego lub z poziomu systemu wizualizacji - komputera Dokonać odpowiednich ustawień zaworów instalacji solarnej zgodnie z dokumentacją technologiczną Sprawdzić prawidłowość podłączenia urządzeń wykonawczych załączając je ręcznie Włączenie szafy sterowniczej Po czynnościach przygotowawczych należy włączyć zasilanie w rozdzielnicy, a następnie szafę sterowniczą poprzez ustawienie przełącznika głównego Q1 w pozycji 1. Jeżeli zapalą się tylko kontrolki - WYŁĄCZENIE AWARYJNE i SIEĆ oznacza to, że do wyłączenia szafy użyto WYŁĄCZNIKA AWARYJNEGO - S40 lub dokonano wyłączenia przy pomocy zdalnego wyłącznika. W takim przypadku należy koniecznie określić przyczynę, z powodu której użyto łącznika awaryjnego, usunąć ją i dopiero wtedy odblokować przycisk poprzez przekręcenie jego główki. W prawidłowo podłączonej szafie sterowniczej po włączeniu zasilania: powinna zapalić się kontrolka HS - SIEĆ wszystkie kontrolki stanów awaryjnych powinne być wyłączone sygnał akustyczny powinien być wyłączony (dopuszcza się chwilowe załączenie alarmu akustycznego na czas do 1 sekundy, spowodowane czasem reakcji przekaźników po pierwszym włączeniu szafy). przyciskiem TEST można sprawdzić prawidłowość działania kontrolek (za wyjątkiem kontrolek SIEĆ i AWARYJNE WYŁĄCZENIE oraz sygnalizatora akustycznego Sterowanie ręczne pracą instalacji solarnej W przypadku pracy ręcznej wszystkie funkcje sterowania dokonywane są ręcznie przy pomocy łączników opisanych zgodnie z ich przeznaczeniem w punkcie 3.2. Zawory 3-drogowe [Y1, Y2, Y5] są sterowane tylko ze sterownika w funkcji temperatury; do pracy ręcznej należy ustawiać je za pomocą pokrętła na siłowniku. Jeżeli nastąpiłaby awaria sterownika uniemożliwiająca pracę automatyczną, można poprzez ręczne sterowanie wszystkimi urządzeniami wykonawczymi automatyki utrzymywać żądane wartości temperatur w wybranych punktach instalacji. Należy jednak pamiętać, aby kontrolować wszystkie parametry na wskaźnikach lokalnych Sterownie automatyczne pracą instalacji solarnej Sterowanie automatyczne ogranicza się do wprowadzenia odpowiednich wartości i funkcji do panelu operatorskiego sterownika (na elewacji szafy sterowniczej). Wszystkie czynności nadzoru i sterowania przejmie na siebie automatyka. Jeżeli parametry regulacji nie są zadawalające należy dokonać korekty zaprogramowanych wartości i skorygować nastawione wartość. ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) INSTRUKCJA EKSPLOATACJI AUTOMATYKI KOTŁOWNI DTR/110S/P1/09 Strona 14

15 3.4. TESTOWANIE AUTOMATYKI Wciśniecie przycisku TEST powoduje zapalenie wszystkich kontrolek oraz zadziałanie alarmu akustycznego. Poprawność działania regulatora temperatury można skontrolować przez porównanie wartości pokazywanej na panelu i na wskaźnikach lokalnych KONSERWACJA AUTOMATYKI Konserwacja szafy sterowniczej Po uprzednim wyłączeniu w rozdzielnicy, zewnętrzną część szafy przy użyciu szmatki zwilżonej wodą z mydłem należy oczyścić z kurzu. Zabrania się stosowania rozpuszczalników chemicznych, ponieważ może to spowodować zmatowienie powłoki lakierniczej, jak również zniszczenie napisów sitodrukowych. Sprawdzić stan napisów i oznaczeń oraz sprawność urządzeń. Szafę wewnątrz należy odkurzyć przy pomocy odkurzacza. Wewnątrz szafy należy sprawdzić stan połączeń przewodów, połączeń śrubowych aparatów elektrycznych (dokręcić w stanie beznapięciowym) oraz prawidłowość doboru zabezpieczeń (zakres i nastawa). UWAGA: Konserwację automatyki należy przeprowadzać co najmniej 2 razy w ciągu roku ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) INSTRUKCJA EKSPLOATACJI AUTOMATYKI KOTŁOWNI DTR/110S/P1/09 Strona 15

16 4. PROTOKÓŁ - ZGODNOŚCI Z DOKUMENTACJĄ MONTAŻU AUTOMATYKI (WYMAGANIA BEZPIECZEŃSTWA UŻYTKOWANIA) Po zakończeniu montażu, stwierdza się: 1. Połączenia szafy sterowniczej i elementów automatyki zamontowanych w instalacji technologicznej wykonano zgodnie ze schematem montażowym. 2. Zastosowano przewody o ilości i przekrojach żył zgodnie z wymaganiami zawartymi w niniejszej dokumentacji. 3. Sprawdzono prawidłowość doboru zabezpieczeń zakres i nastawa. 4. Instalacja urządzenia powinna być wykonana przez wykwalifikowany personel. Należy uwzględnić wszystkie przepisy dotyczące bezpieczeństwa i kompatybilności elektromagnetycznej. 5. Dokonano połączeń spełniających ochronę przeciwporażeniową zgodnie z obo-wiązującymi przepisami i wytycznymi zawartymi w niniejszej dokumentacji. 6. Przed podłączeniem żył przewodów łączących czujniki poziomu z szafą sterowniczą dokonano pomiaru stanu izolacji tych przewodów. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdza się, że oporność izolacji pomiędzy żyłami, jak też między żyłami a masą - w żadnym przypadku nie była mniejsza od 1MΩ. 7. W zasilanym urządzeniu na listwie zaciskowej występuje napięcie sieci, co stwarza zagrożenie porażenia prądem elektrycznym. W czasie prac przy zaciskach urządzenia należy zachować szczególną ostrożność lub odłączyć dopływ prądu zasilania. 8. Jeżeli prawdopodobne jest wystąpienie zakłóceń w sieci zasilającej, należy zastosować urządzenia ochronne łączące funkcje filtrowania, tłumienia oraz ochrony przed przepięciami i krótkimi impulsami zakłócającymi. 9. Źródłem sygnałów pomiarowych jest osprzęt zamontowany w urządzeniu ciśnieniowym. Przy jego demontażu (wykręcanie kieszeni, belek pomiarowych, luzowanie złącz pomiarowych) może dojść do wyrzutu pary lub gorącej wody. Grozi to ciężkimi poparzeniami. Każdorazowo przed demontażem należy zlikwidować ciśnienie (sprawdzić, czy jest równe atmosferycznemu) w urządzeniu ciśnieniowym. 10. Zużytą szafę sterowniczą (zabudowane elementy) przekazać autoryzowanej firmie w celu utylizacji/usunięcia w sposób zgodny z wymaganiami przepisów o ochronie środowiska. dn. (podpis osoby uprawnionej) ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) PROTOKÓŁ - ZGODNOŚCI Z DOKUMENTACJĄ - MONTAŻU AUTOMATYKI DTR/110S/P1/09 ZAŁĄCZNIK

17 5. PROTOKÓŁ Z BADANIA REZYSTANCJI IZOLACJI ORAZ SKUTECZNOŚCI OCHRONY PRZECIWPORAŻENIOWEJ 1. Nazwa i adres właściciela obiektu: Lp. Urządzenie Typ, rodzaj Nr fabr. 1. Szafa sterownicza Badania dokonano przyrządami (firma, nazwa, typ): I.... II.... I. Wyniki pomiarów rezystancji izolacji w [MΩ] Lp. Urządzenie U n[v] L1- L2 L2- L3 L3- L1 L1-N L2-N L3-N 1. Szafa ster II. Wyniki pomiarów skuteczności ochrony przeciwporażeniowej Lp Urządzenie Typ zabezpiecz. 1. Szafa sterownicza I n [A] k I a =k I n Z s [ Ω] zmierzona Z s [ Ω] dopuszczalna Orzeczenie Skuteczność ochrony ORZECZENIE: Badania przeprowadził:...dnia... ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) PROTOKÓŁ Z POMIARÓW SKUTECZNOŚCI OCHRONY ORAZ REZYSTANCJI IZOLACJI DTR/110S/P1/09 ZAŁĄCZNIK

18 KARTA GWARANCYJNA AUTOMATYKA ZABEZPIECZAJĄCA INSTALACJI SOLARNEJ Szafa sterownicza nr: 1. Wytwórca gwarantuje jakość dostarczonych urządzeń i użytych do ich budowy detali, przyjmując na siebie odpowiedzialność za właściwą, zgodną z `W.T. pracę urządzenia w ciągu 12 miesięcy od daty produkcji. 2. W tym czasie wytwórca zobowiązuje się dokonać naprawy urządzenia (w terminie do 14 dni od daty przyjęcia produktu do reklamacji) we własnym zakresie lub dostarczyć zastępcze detale w zamian za uszkodzone po otrzymaniu protokołu komisji stwierdzającej wadę detalu lub urządzenia wynikłą z winy wykonawcy. 3. Za uszkodzenia podczas transportu wytwórca nie ponosi odpowiedzialności. 4. Gwarancją nie są objęte uszkodzenia spowodowane niewłaściwym użytkowaniem przez Klienta, uszkodzeniem mechanicznym lub stosowaniem produktu niezgodnie z dokumentacją. 1. Data produkcji: (podpis) 2. Data montażu: (podpis) ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) KARTA GWARANCYJNA DTR/110S/P1/09 ZAŁĄCZNIK

19 Rys. 01. Rozmieszczenie otworów mocujących szafę

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32 DOKUMENTACJA TECHNICZNO - RUCHOWA w zakresie modernizacji automatyki zabezpieczającej kocioł parowy Niniejsza dokumentacja przeznaczona jest dla kotłowni: Szpital Uniwersytecki nr 2 im. dr Jana Biziela - ul. Ujejskiego 75, Bydgoszcz wyposażonej w kocioł parowy typu: TURBOMAT RN-HD nr produkcji: VIESSMANN - Niemcy z palnikiem typu: RGL 40/1 firmy: WEISHAUPT - Niemcy Opracowano w ELBRO Spółka z o.o. dla Przedsiębiorstwo Projektowo-Montażowe PROMONT Bujak Sp. z o.o. Sp. K Bydgoszcz, ul. Jagiellońska 35 Znak dok.: DTR 101/1/P/09 Styczeń 2009

33 SPIS TREŚCI 1. OPIS TECHNICZNY AUTOMATYKI ZABEZPIECZAJĄCEJ KOTŁA PAROWEGO 3 2. ALGORYTM I ZASADA DZIAŁANIA AUTOMATYKI ZABEZPIECZAJĄCEJ 7 5. INSTRUKCJA EKSPLOATACJI AUTOMATYKI ZABEZPIECZAJĄCEJ 15 ZAŁĄCZNIKI: RYSUNKI ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) SPIS TREŚCI DTR 101/1/P/09 Strona 2

34 1. OPIS TECHNICZNY AUTOMATYKI ZABEZPIECZAJĄCEJ KOCIOŁ PAROWY Niniejsza dokumentacja obejmuje swoim zakresem zagadnienia związane z modernizacją automatyki zabezpieczeniowej i aparaturą kontrolno-pomiarową, nadzorującej pracę urządzenia ciśnieniowego, jakim jest kocioł parowy. Jej uzupełnieniem jest dokumentacja technicznoruchowa kotła oraz instrukcja montażu i eksploatacji palnika. W celu podniesienia sprawności kotła projektuje się modernizację polegającą na zastosowaniu ekonomizera, co wiąże się z następującymi zmianami układu automatyki: o regulacja poziomu z dwupołożeniowej na ciągłą o dodatkowy pomiar temperatury spalin za ekonomizerem Dla odróżnienia części modernizowanej użyto w opisie innej czcionki, natomiast schamaty elektryczne są poprawione do stanu po modernizacji Zamontowana w szafie i na kotle aparatura kontrolno-pomiarowa i automatyka obejmuje: pomiary i regulację: ciśnienia pary w kotle poziomu wody w kotle zabezpiecza przed: przekroczeniem dopuszczalnej wartości poziomu wody WPW (wysoki poziom wody) spadkiem poziomu wody w kotle poniżej wartości NPW (niski poziom wody) - zabezpieczenie podwójne przekroczeniem dopuszczalnego ciśnienia pary w kotle przekroczeniem dopuszczalnej temperatury spalin zapewnia pomiary (i pokazuje na wyświetlaczu typu LED) temperatury spalin ciśnienia pary zasolenia wody kotłowej sygnalizuje stany regulowanego procesu oraz realizuje pomiary parametrów wymaganych do bezpiecznej pracy palnika. Rozmieszczenie elementów automatyki zabezpieczającej na kotle pokazano na rysunku nr 5, natomiast na palniku - w załączonej dokumentacji techniczno-ruchowej palnika POMIARY Pomiary ciśnienia Pomiary ciśnienia pary zrealizowano przy użyciu manometru tarczowego oraz regulatora ciśnienia, wyposażonego w ryglowane urządzenie stykowe do sygnalizacji max. [F14], który pracuje jako ogranicznik parametryczny ciśnienia, natomiast presostaty [F15], [F16] spełniają funkcje wyłączników parametrycznych ciśnienia. Dodatkowo zastosowano przetwornik ciśnienia [B35] współpracujący z regulatorem (I kanał pomiar.) [B14] wyświetlającym aktualną wartość ciśnienia pary w kotle (z możliwością zdalnego w pętli prądowej odczytu w systemie nadrzędnego sterowania i monitoringu). ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) OPIS TECHNICZNY AUTOMATYKI ZABEZPIECZAJĄCEJ KOCIOŁ DTR 101/1/P/09 Strona 3

35 Pomiary poziomu wody Pomiary poziomu wody zrealizowano przez zastosowanie elektrodowych członów pomiarowych. Cztero-elektrodowy układ pomiarowy [B4] współpracujący z modułem MPW1-20 [B10] pracuje jako wskaźnik poziomu wody w kotle z dodatkową funkcją ogranicznika parametrycznego. Do regulacji poziomu zastosowano zawór 3-drogowy sterowany z regulatora [B34] w funkcji poziomu mierzonego pojemnościową sondą zintegrowaną[b6]. Jedno-elektrodowy człon pomiarowy [B5] współpracujący z modułem MPW2-20 [B11] (zwory na: SW1 i SW3) spełnia funkcję ogranicznika parametrycznego niskiego poziomu wody, natomiast jedno-elektrodowy człon pomiarowy [B28] współpracujący z modułem MPW2-20 [B29] (zwory na: SW2 i SW3) spełnia funkcję ogranicznika parametrycznego wysokiego poziomu wody Pomiar temperatury Pomiar temperatury zrealizowano przy użyciu czujników rezystancyjnych typu Pt100. Czujnik [B2] współpracujący z regulatorem dwukanałowym (II kanał pomiarowy) [B24] mierzy temperaturę spalin w czopuchu (przed ekonomizerem), natomiast dodatkowy czujnik temperatury [B3], podłaczony do I-kanału pomiarowego regulatora dwukanałowego [B24] wykorzystano do otwarcia klapy bajpasu w sytuacji spadku temperatury spalin za ECO poniżej zadanej wartości - zabezpieczenie komina przed wykraplaniem pary wodnej ze spalin. Dla zdalnego pomiaru oba czujniki Pt100 temperatury spalin posiadają wbudowane przetworniki na standardowy sygnał 4 20mA. Do obsługi ekonomizera wykorzystano również dodatkowo zainstalowany termostat [F20]. Wzrost temperatury wody zasilającej kocioł (za ECO) powyżej zadanej wartości powoduje otwarcie klapy bajpasu - zabezpieczenie instalacji wodnej Pomiar stopnia zasolenia wody Pomiar zasolenia wody zrealizowano przy użyciu sondy [B18] współpracującej z dwupołożeniowym regulatorem przewodności BC1100 [B25]. Poziom zasolenia pokazywany jest na wyświetlaczu regulatora MRU-1 [B14] (II-kanał pomiarowy) Pomiary parametrów palnika Sposób realizacji pomiaru parametrów palnika opisano w załączonej dokumentacji techniczno-ruchowej palnika. ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) OPIS TECHNICZNY AUTOMATYKI ZABEZPIECZAJĄCEJ KOCIOŁ DTR 101/1/P/09 Strona 4

36 1.2. SYGNALIZACJA Na płycie czołowej szafy sterującej SRP-101, oprócz elementów sterujących i sygnalizujących stany regulowanego procesu, wydzielono pole, w którym zgrupowano sygnalizację optyczną stanów awaryjnych: spowodowanych przekroczeniem nastawionych parametrów technologicznych: wysoki poziom wody brak dostatecznej ilości wody niski poziom wody w kotle (sygnalizacja podwójna) przekroczenie ciśnienia pary przekroczenie temperatury spalin awarii konduktometrycznego czujnika elektrodowego poziomu wody (zwarcie lub przerwa w połączeniu z współpracującym z nim układem elektronicznym) palnika - przeniesiona z listwy przyłączeniowej palnika (porównaj z rys. nr 7, 08.05, 08.10) W przypadku wyzwolenia stanu awaryjnego każdorazowo uruchamiana jest sygnalizacja akustyczna oraz zwierany zestyk zewnętrznej sygnalizacji alarmowej. Dodatkowo wszystkie sygnały alarmowe zaistniałe na kotle i w palniku (zestyki bezpotencjałowe) dostępne są do szafy sterowniczej nadrzędnej. Dodatkowe pomiary temperatury spalin przeniesione do nadrzędnego systemu sterowania i wizualizacji służą ocenie działania ekonomizera podniesienia sprawności kotła BLOKADY Bezpieczną pracę kotła zabezpieczają następujące blokady od: maksymalnego ciśnienia pary w kotle wysokiego poziomu wody w kotle niskiego poziomu wody w kotle (blokada podwójna) maksymalnej temperatury spalin parametrów kontrolowanych przez czujniki palnika (patrz DTR palnika) 1.4. OPIS ELEMENTÓW SKŁADOWYCH AUTOMATYKI I ICH WYMAGANE DANE TECHNICZNE Aparatura kontrolno-pomiarowa i automatyka składa się z podanych niżej elementów składowych. Przedstawiono również oznaczenia występujące w dalszej części opisu oraz dane techniczne. W punkcie 3 przedstawiono zestawienie elementów automatyki zabezpieczającej, w punkcie 4 nastawy, a w załącznikach ich karty katalogowe. ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) OPIS TECHNICZNY AUTOMATYKI ZABEZPIECZAJĄCEJ KOCIOŁ DTR 101/1/P/09 Strona 5

37 Ogranicznik parametryczny ciśnienia pary - [F14] Nastawny regulator ciśnienia z ryglowanym stykiem po zadziałaniu wysokiego ciśnienia - zwarty przy ciśnieniu niższym od nastawionego. zakres pomiarowy: 0,4 1,7 MPa obciążalność zestyku: 250VAC 2A Wyłącznik parametryczny ciśnienia pary w kotle - [F15] Nastawny regulator ciśnienia z zestykiem zwartym przy ciśnieniu niższym od nastawionego. zakres pomiarowy: 0 1,0 MPa obciążalność zestyku: 250VAC 2A Regulacja poziomu wody w kotle [B10] Wskazanie poziomu zrealizowano poprzez zastosowanie konduktometrycznego zestawu do określenia poziomu wody w kotle złożonego z czterech czujników poziomu wody typu CPW- 5 [B4], które współpracują z układem elektronicznym MPW1-20 [B10]. Stałą czasową (opóźnienie reakcji) układu pomiarowego ustawiono na T=5s (jest możliwa zmiana tej wartości w zależności od wielkości kotła). Układ dodatkowo realizuje funkcję ogranicznika parametrycznego. Szkic czujnika wraz ze sposobem wymiarowania elektrody oraz prawidłowym jej dokręceniem do czujnika przedstawiono na rys. nr 12. Czujnik poziomu wody przystosowany jest do montażu w położeniu pionowym przy pomocy połączenia gwintowanego M14x1,25. oporność izolacji: nie mniej niż 1MΩ dopuszczalna temperatura pracy czujnika: 250 C dopuszczalne ciśnienie robocze: 4MPa poprawna praca układu wykonawczego przy przewodności wody: 2mS/m. W ramach modernizacji zastosowano dodatkowy regulator[b34] współpracujący z elektrodą pojemnościową [B6], który steruje zaworem regulacyjnym [Y15] (sterowanie krokowe). Zastosowany regulator pełni dodatkową funkcję wyłączenia pompy zasilającej. Dane techniczne wymagane: sygnał pomiarowy z czujnika poziomu: obciążalność zestyku regulatora: 4 20 ma 250VAC 1A Ogranicznik parametryczny wysokiego poziomu wody w kotle [B29] Realizację tej funkcji dokonano poprzez zastosowanie pojedynczego czujnika poziomu wody typu CPW-5 [B28], który współpracuje z układem elektronicznym MPW2-20 [B11] (zwory na: SW2 i SW3). Dane techniczne, jak w punkcie ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) OPIS TECHNICZNY AUTOMATYKI ZABEZPIECZAJĄCEJ KOCIOŁ DTR 101/1/P/09 Strona 6

38 Ogranicznik parametryczny niskiego poziomu wody w kotle [B11] Realizację tej funkcji dokonano poprzez zastosowanie pojedynczego czujnika poziomu wody typu CPW-5 [B5], który współpracuje z układem elektronicznym MPW2-20 [B11] (zwory na: SW1 i SW3). Dane techniczne, jak w punkcie Ogranicznik parametryczny temperatury spalin Pomiar temperatury spalin jest dokonywany w układzie regulatora dwukanałowego [B14] współpracującym z czujnikami temperatury typu Pt100 [B2, B3]. Blokada jest zrealizowana w pamięci mikrokontrolera, gdzie następuje porównanie zaprogramowanych wartości temperatury ze zmierzoną. zakres pomiarowy (I-kanał pomiarowy): C / 4 20mA zakres pomiarowy (II-kanał pomiarowy): C / 4 20mA próg zapalania kontrolki: 300 C próg załączania blokady: 350 C obciążalność zestyków: 250VAC 2A Pomiar stopnia zasolenia wody Pomiar przewodności wody wykonywany jest przy użyciu sondy współpracującej z dwupołożeniowym regulatorem przewodności typu BC1100 [B25] firmy SPIRAX/SARCO. Regulator steruje zaworem upustowym w celu utrzymania zadanej wartości zasolenia wody w kotle Szafa sterownicza SRP-101 Wszystkie elementy automatyki (za wyjątkiem czujników, rozmieszczonych na obiekcie regulacji oraz urządzeń wykonawczych automatyki, jak np.: pompy, zawory, palnik) umieszczone są w szafie sterowniczej SRP-101. Szafa sterownicza wraz z współpracującymi czujnikami jest bezobsługowym urządzeniem zabezpieczającym kocioł. Posiada funkcję alarmu zewnętrznego (zestyk bezpotecjałowy) w zasięgu którego należy zapewnić obecność osoby odpowiedzialnej Dane technicze szafy sterowniczej SRP-101 napięcie znamionowe: 3x400 V N PE 50 Hz (+10%.-15%) obciążalność obwodów wyjściowych: - urządzenia wykonawcze: (patrz zestawienie 5.8) - obwody alarmowe: 4A 250V 50Hz maksymalna długość połączeń czujników z szafą SRP-101: 40mb obudowa zamknięta, przystosowana do montażu w pozycji pionowej maksymalna temperatura otoczenia skrzyni: 40 C Układ dostarczania wody do kotła Zgodnie ze schematem na rysunku nr 8 automatyka steruje dostawą wody do kotła ze zbiornika kondensatu. Na listwie przyłączeniowej szafy sterowniczej SRP-101 przygotowano zaciski do podłączenia zestyku bezpotencjałowego regulatora poziomu wody w zbiorniku zasilającym, który jest wykorzystany w obwodzie sterowania pomp zasilających kotły zabezpieczając je przed suchobiegiem. ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) OPIS TECHNICZNY AUTOMATYKI ZABEZPIECZAJĄCEJ KOCIOŁ DTR 101/1/P/09 Strona 7

39 2. ALGORYTM I ZASADA DZIAŁANIA AUTOMATYKI ZABEZPIECZAJĄCEJ 2.1. KONTROLA I REGULACJA CIŚNIENIA W KOTLE Do regulacji ciśnienia w kotle (łącznik STEROWANIE KOTŁA w pozycji LOKALNE) użyto dwóch nastawnych regulatorów ciśnienia, które sterują włączaniem odpowiednich stopni mocy palnika tak, aby utrzymać w kotle zadane ciśnienie pary. Do ciągłego pomiaru (i zdalnego przesyłania wartości do systemu nadrzędnego sterowania i wizualizacji) ciśnienia pary wykorzystano przetwornik ciśnienia współpracujący z regulatorem MRU-1. Styk rozwierny (dodatkowego) presostatu bezpieczeństwa tworzy blokadę wyłączającą sterowanie i zasilanie palnika. Styk ten jest ryglowany po zadziałaniu ciśnienia wyższego od nastawionego. Dodatkowo, w przypadku zadziałania regulatora, zostanie ustawiona blokada na przekaźnikach, zostanie zapalona kontrolka PRZEKROCZONE CIŚNIENIE PARY i BLOKADA PALNIKA, uaktywni się sygnał akustyczny oraz zwarty zostanie zestyk bezpotencjałowy zewnętrznego układu alarmowego. Sygnał akustyczny oraz alarm zewnętrzny kasowane są przyciskiem KASOWANIE ALARMU. W celu powrotu do normalnej pracy (po obniżeniu ciśnienia pary do wartości dopuszczalnej) należy odryglować presostat bezpieczeństwa i przekręcić kluczyk łącznika KASOWANIE BLOKADY. Po przełączeniu łącznika STEROWANIE KOTŁA na pozycję ZDALNE sterowanie palnika przejmuje układ nadrzędny. Wyłącznik parametryczny ciśnienia pary presostat 1 stopnia pozostaje nadal aktywny, tzn. powoduje wyłączenie palnika przy przekroczeniu nastawionej na nim wartości ciśnienia. Algorytm kontroli ciśnienia pary w kotle przedstawiono na rysunku nr KONTROLA I REGULACJA POZIOMU WODY W KOTLE Określenie poziomu wody w kotle polega na pomiarze przepływającego prądu między elektrodami czujników zamontowanych w górnym płaszczu kotła. Prąd mierzony jest między osłoną czujników (oznaczonym jako WSP lub masa), a elektrodami A,B,C,D. Napięcie zasilające elektrody wynosi 12V, 50Hz, posiada kształt trapezowy i jest stabilizowane. Dodatnia część trapezoidy prądu płynącego pomiędzy elektrodami jest wzmacniana we wzmacniaczach tranzystorowych i za pośrednictwem transoptorów przekazywana do układu czasowozwłocznego. Po przejściu przez bramkę Schmitta otrzymywany jest sygnał w postaci cyfrowej, gdzie stan wysoki oznacza zanurzenie elektrody pomiarowej w wodzie. Zaprogramowana pamięć typu EPROM wraz z współpracującym układem cyfrowym stanowi automatykę, która odpowiednio steruje przekaźnikami załączającymi elementy wykonawcze: palnik, alarm i pompę. W pamięci EPROM zapisany jest również program testowania układu MPW1-20. Zasada działania układów zabezpieczających przed: WPW (wysokim poziomem wody) NPW (niskim poziomem wody) jest analogiczna do opisanego powyżej. Układy MPW2-20 stanowią ograniczniki parametryczne poziomu, które ustawiają dodatkowe blokady: [B11] przy niskim poziomie wody, (dublując działanie MPW1-20) po wynurzeniu elektrody E [B29] przy wysokim poziomie wody, po zanurzeniu elektrody W. ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) ALGORYTM I ZASADA DZIAŁANIA AUTOMATYKI ZABEZPIECZAJĄCEJ DTR 101/1/P/09 Strona 8

40 Wszystkie układy MPW1-20 i MPW-2-20 są elektrycznie i mechanicznie rozdzielone. Wyjścia przekaźnikowe sterują bezpośrednio stycznikami zasilającymi układy wykonawcze lub wpięte są do łańcucha zabezpieczeń kotła. Spadek poziomu wody poniżej wartości C generuje sygnał optyczny BRAK DOSTATECZNEJ ILOŚCI WODY oraz sygnał akustyczny. Wynurzenie elektrod D i E powoduje blokadę palnika, wyzwala sygnały: optyczne NISKI POZIOM WODY i BLOKADA PALNIKA, akustyczny oraz powoduje zwarcie zestyku bezpotencjałowego zewnętrznego układu alarmowego. Zanurzenie elektrody W powoduje taką samą reakcję z tą różnicą, że zapalana jest kontrolka: WYSOKI POZIOM WODY. Sygnał akustyczny oraz alarm zewnętrzny kasowane są przyciskiem KASOWANIE ALARMU. W celu powrotu do normalnej pracy (po uzupełnieniu lub usunięciu nadmiaru wody) należy przekręcić kluczyk łącznika KASOWANIE BLOKADY. Układ sterowania pomp posiada zabezpieczenia przeciążeniowe, po zadziałaniu którego automatycznie załączana jest pompa rezerwowa. Algorytmy działania ograniczników parametrycznych niskiego i wysokiego poziomu wody w kotle MPW2-20 przedstawiono na rysunkach 2 i 3. Modernizacja układu polega na zmianie układu regulacji poziomu z dwupołożeniowej na ciągła przez zastosowanie dodatkowego regulatora [B34] i sondy pojemnościowej [B6]. W regulatorze należy zaprogramować zadany poziom (utrzymywany za pomocą zaworu regulacyjnego 3-drogowego) jak również wartość do wyłączenia pompy zasilającej KONTROLA TEMPERATURY SPALIN W CZOPUCHU Pomiar temperatury spalin dokonuje się przy pomocy czujnika temperatury typu Pt100. Sygnał z czujnika, proporcjonalny do mierzonej temperatury, doprowadzony jest do układu regulatora MRU-1 [B24] (II-kanał pomiarowy), gdzie porównywany jest z dwoma zaprogramowanymi progami: 300 C i 350 C. Gdy mierzona temperatura przekroczy wartość 300 C - zostaje włączona kontrolka sygnalizująca przekraczanie dopuszczalnej temperatury; nie jest włączany sygnał akustyczny ani ustawiana blokada. Powrót temperatury spalin do wartości niższej niż 300 C powoduje wyłączenie kontrolki PRZEKROCZONA TEMPERATURA SPALIN. W przypadku osiągnięcia przez spaliny wartości 350 C, nastąpi włączenie kontrolek PRZEKROCZONA TEMPERATURA SPALIN i BLOKADA PALNIKA, uaktywni się sygnał akustyczny oraz zwarty zostanie zestyk bezpoten-cjałowy zewnętrznego układu alarmowego. Sygnał akustyczny oraz alarm zewnętrzny kasowane są przyciskiem KASOWANIE ALARMU. W celu powrotu do normalnej pracy (po usunięciu przyczyny blokady) należy przekręcić kluczyk łącznika KASOWANIE BLOKADY. Mierzona temperatura spalin pokazywana, na wyświetlaczu diodowym służy do oceny procesów spalania. ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) ALGORYTM I ZASADA DZIAŁANIA AUTOMATYKI ZABEZPIECZAJĄCEJ DTR 101/1/P/09 Strona 9

41 Modernizacja układu polega dodatkowym pomiarze temperatury [B3] za ekonomizerem zrealizowanym przy użyciu czujnika rezystancyjnego typu Pt100, współpracującego z regulatorem dwukanałowym (I kanał pomiarowy) [B24]. Pomiar wykorzystano do otwarcia klapy bajpasu w sytuacji spadku temperatury spalin za ECO poniżej zadanej wartości - zabezpieczenie komina przed wykraplaniem pary wodnej ze spalin. Dla zdalnego pomiaru i oceny efektywności oba czujniki Pt100 [B2 i B3] temperatury spalin posiadają wbudowane przetworniki na standardowy sygnał 4 20mA. Do obsługi ekonomizera wykorzystano również dodatkowo zainstalowany termostat [F20]. Wzrost temperatury wody zasilającej kocioł (za ECO) powyżej zadanej wartości powoduje otwarcie klapy bajpasu - zabezpieczenie instalacji wodnej REGULACJA ZASOLENIA WODY W KOTLE Układ regulacji ma za zadanie utrzymać zadaną wartość przewodności wody w kotle poprzez sterowanie zaworem odprowadzającym solankę. Sonda przewodności umieszczona jest 100mm poniżej minimalnego poziomu wody NPW w kotle. W załączniku karta katalogowa regulatora przewodności BC ODMULANIE KOTŁA Układ regulacji ma za zadanie cykliczne (z częstotliwością ustawioną na regulatorze) otwieranie zaworu odmulającego. W załączniku karta katalogowa sterownika czasowego RC-1. ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) ALGORYTM I ZASADA DZIAŁANIA AUTOMATYKI ZABEZPIECZAJĄCEJ DTR 101/1/P/09 Strona 10

42 START Czy ciśnienie w kotle przekracza wartość nastawioną na ograniczniku ciśnienia - presostacie bezpieczeństwa TAK NIE Ustaw i zablokuj styk ogranicznika parametrycznego ciśnienia - - bezpieczeństwa [F14] Wyłącz zasilanie palnika Włącz sygnalizację alarmową (optyczną i akustyczną) Czy ciśnienie w kotle przekracza wartość nastawioną na wyłączniku parametrycznym ciśnienia - II stopień [F16] Czy odblokowano ogranicznik ciśnienia - bezpieczeństwa TAK NIE TAK NIE Włącz lub utrzymuj palnik w stanie załączenia pełna moc Włącz zasilanie palnika Czy ciśnienie w kotle przekracza wartość nastawioną na wyłączniku parametrycznym ciśnienia - I stopień [F15] TAK NIE Wyłącz sygnalizację alarmową (optyczną i akustyczną) Włącz lub utrzymuj palnik w stanie załączenia - mała moc Wyłącz palnik Rys.1. Algorytm kontroli i regulacji ciśnienia pary w kotle. ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) ALGORYTM I ZASADA DZIAŁANIA AUTOMATYKI ZABEZPIECZAJĄCEJ DTR 101/1/P/09 Strona 11

43 2.6. KONTROLA PARAMETRÓW ZAPEWNIAJĄCYCH BEZPIECZNĄ PRACĘ PALNIKA Algorytm i zasadę działania palnika przedstawiono w instrukcji palnika. Rys.2. Algorytm zabezpieczenia kotła przed niskim poziomem wody NPW. Działanie ogranicznika parametrycznego MPW2-20 [B11] (zwory w położeniu: SW-1 i SW-3). ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) ALGORYTM I ZASADA DZIAŁANIA AUTOMATYKI ZABEZPIECZAJĄCEJ DTR 101/1/P/09 Strona 12

44 START Włącz generator impulsów sprawdzających - t 180 sek. Czy wygenerowano impuls sprawdzający - t 180 sek. TAK NIE Włącz wyjście Czy elektroda W jest zanurzona w wodzie NIE TAK Załącz sygnalizację WPW Załącz sygnalizację W Wyłącz przekaźnik Czy naciśnięto KASOWANIE TAK NIE Wyłącz sygnalizację WPW Wyłącz sygnalizację W Załącz przekaźnik Rys.3. Algorytm zabezpieczenia kotła przed wysokim poziomem wody WPW. Działanie ogranicznika parametrycznego MPW2-20 (zwory w położeniu: SW-2 i SW-3). ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) ALGORYTM I ZASADA DZIAŁANIA AUTOMATYKI ZABEZPIECZAJĄCEJ DTR 101/1/P/09 Strona 13

45 3. INSTRUKCJA EKSPLOATACJI AUTOMATYKI ZABEZPIECZAJĄCEJ 3.1. PRZEPISY MONTAŻU ELEMENTÓW AUTOMATYKI ZABEZPIECZAJĄCEJ Montaż ograniczników i wyłączników parametrycznych ciśnienia i temperatury Montaż manometru tarczowego, regulatorów ciśnienia oraz czujników typu Pt100 należy wykonać zgodnie z rysunkiem złożeniowym kotła nr Montaż konduktometrycznych czujników elektrodowych poziomu wody Zestaw konduktometrycznych czujników A,B,C,D [B4] należy zamontować pionowo rozmieszczając je wg rysunku nr 10. Czujniki z elektrodami E [B5] i W [B28] należy umieścić w osobnej rurze (elektrodzie odniesienia) zgodnie z rysunkiem nr 11. Osłony czujników OC-110 i OC-100 należy zamontować po wkręceniu czujników w otwory, wkrętami M4 lub M5. Uwaga: Każdy czujnik powinien mieć założoną miedzianą uszczelkę. Elektrody czujników powinny posiadać długość zgodną z danymi zawartymi w tabeli nastaw elementów automatyki zabezpieczającej kotła. Sposób wymiarowania elektrody pokazano na rysunku nr Montaż aparatury automatycznego odsalania i odmulania Montaż aparatury automatycznego odsalania i odmulania należy wykonać zgodnie z rysunkiem złożeniowym kotła nr 09 oraz instrukcjami montowanych urządzeń Zastosowano czasowy sterownik odmulania RC Montaż szafy sterowniczej SRP-101 Szafę sterowniczą należy mocować pionowo do podłoża za pomocą wkrętów M8 lub kołków rozporowych. Rozstaw otworów mocujących znajduje się na rysunku nr 13. Szafa sterownicza może być zainstalowana w odległości do 40 mb. od czujników zamontowanych na kotle Montaż palnika Montaż palnika należy dokonać zgodnie z wytycznymi zawartymi w DTR palnika Montaż okablowania automatyki Szafa sterownicza powinna być zasilana z rozdzielnicy o napięciu 3x400V 50Hz, w której zostanie zamontowane zabezpieczenie spełniające rolę dodatkowej ochrony przeciwporażeniowej. Wybór zabezpieczenia, o prądzie znamionowym dobranym odpowiednio przez projektanta kotłowni. Szafa może być dołączona do sieci cztero- lub pięcioprzewodowej. W przypadku podłączenia szafy do sieci czteroprzewodowej zaciski N i PE w szafie sterowniczej należy zewrzeć. Okablowanie kotłowni należy wykonać zgodnie z rysunkiem nr 06. Na rysunku nr 07 podano typy i przekroje przewodów łączących obwody poszczególnych elementów automatyki z szafą sterowniczą SRP-101 oraz oznakowanie żył. ELBRO Spółka z o.o Rumia, ul. Sobieskiego 107 tel./fax: (058) INSTRUKCJA EKSPLOATACJI AUTOMATYKI ZABEZPIECZAJĄCEJ DTR 101/1/P/09 Strona 14