|
Новости / Энергетика –
Учет параметров технологических процессов производства тепловой энергии на примере котельных г. АрсеньеваАвторы: Виноградов А.Н., Гербек Ф.Э., Раздобудько В.В., Кузнецов Р.С., Чипулис В.П. На сегодняшний день рынок коммерческого учета тепловой энергии получил широкое распространение. Учет ведется как у потребителей тепловой энергии, так и у теплоснабжающей организации. Возникает взаимная необходимость у потребителей эффективнее использовать тепловую энергию, у теплоснабжающей организации вырабатывать необходимое и достаточное количество тепловой энергии. Поскольку отношения поставщика и потребителя регулируются договором, то помимо количества поставляемой тепловой энергии, обеспечение качества поставляемого продукта является одной из важнейших задач. Для решения подобных вопросов при учете параметров технологического процесса необходим анализ получаемых данных для дальнейшего получения заданных характеристик. На обеспечение качественных и количественных показателей источников тепловой энергии, таких как котельные, влияние оказывают различные факторы. Часть из них связана с внешними условиями, т.е. факторами окружающей среды. Другая часть непосредственно с ходом технологического процесса. Поэтому учет и анализ в совокупности многообразия факторов возможен только при автоматизации процесса. На двух котельных г. Арсеньева была установлена автоматизированная информационная система теплоснабжения (АИСТ). На рисунках представлены схемы мониторинга котельных.
Контрольно-измерительные приборы были установлены в соответствии с существующей схемой технологических процессов с учетом получения технико-экономических показателей и последующей автоматизации локальных контуров. Система охватывает различные техпроцессы, такие как потребление холодной воды, деаэрация, выработка тепловой энергии, параметры работы котлов, подогревателей, аккумулирование тепловой энергии для нужд горячего водоснабжения с последующим отпуском в теплосеть и др. Учитывалось получение таких показателей как собственные нужды котельной. Подбор оборудования осуществлялся с позиции надежности, а также минимизации стоимости монтажных и пуско-наладочных работ, так как при больших тепловых нагрузках существенно возрастает трудоемкость установки оборудования. Так для каждого котла при учете выработки пара котлами было принято решение использовать погружные вихревые расходомеры. Для учета расходов воды на водогрейных котлах и в техпроцессах подготовки воды были использованы ультразвуковые и электромагнитные расходомеры, что позволило увеличить точность измерений при большем динамическом диапазоне. Таким образом, обнаружились утечки теплоносителя в ночные часы, чего нельзя было определить по измерениям с использованием существующей диафрагмы вследствие нечувствительности в нижнем диапазоне. Аналогичная ситуация и по второй котельной, где средства измерения просто отсутствовали.
На объектах было установлено следующее оборудование. Расход пара по каждому котлу измеряется вихревыми расходомерами фирмы EMCO. Расходы сетевой воды и проходящей через водогрейные котлы измеряются ультразвуковыми расходомерами фирмы Катра и электромагнитными расходомерами Теплоком. Для учета холодной воды применены водомеры с импульсным выходом фирмы Тепловодомер. Для измерения давления, уровня воды в резервуарах, барабанах котлов, установлены датчики ПГ Метран. Термопреобразователи сопротивления фирмы Термико. Для оптимизации процессов горения на котельных установлены газоанализаторы дымовых газов по кислороду и CO фирмы Termox. Автоматическое поддержание постоянного давления в теплосети осуществляется частотным преобразователем фирмы Emotron, встроенного в шкаф управления насосами компании ADL. Установка необходимой величины давления возможна как непосредственно со шкафа управления, так и дистанционно с компьютера, при этом в системе учитывается потребляемая мощность насоса. Вторичные приборы представлены контроллерами фирм Mitsubishi, OWEN, а также платами аналоговых и импульсных сигналов, встроенными в промышленный компьютер.
Система имеет многоуровневую структуру. Нижний уровень образуют датчики и контроллеры. Преобразованные сигналы с контроллеров поступают на компьютер, где производиться их дальнейшая обработка и архивирование. Верхний уровень представлен SCADA системой, которая и выполняет функции приема информации, отображения, преобразования и передачи для дальнейшей обработки. Информация по двум котельным собирается в отделе занимающимся экономическими показателями работы котельных. Для совместной работы персонала котельных были созданы автоматизированные рабочие места (АРМ). Так на котельной «Курс», где территориально расположен и экономический отдел, разработаны АРМ начальника смены, АРМ оператора бойлерной, АРМы операторов котлов, АРМ персонала экономического отдела. В АРМ начальника производства и персонала экономического отдела имеется возможность просматривать информацию по обеим котельным.
Система выполняет следующие функции:
Для анализа полученной информации система имеет соответствующие модули:
Позволяет просмотреть за заданный интервал времени измеряемые параметры. Выполняет следующие функции: Отображение нескольких графиков на разных осях, поддержка редактирования объединения нескольких параметров по функциональному признаку; Усреднение значений за периоды и по периодам;
Предназначен для формирования таблиц значений параметров и отчетов за указанный период. В системе предусмотрено формирование суточных и месячных отчетов. При формировании отчета рассчитывается выработка тепловой энергии по каждому котлу, выработка по всей котельной, количество отпущенной энергии и потребление на собственные нужды.
Данный модуль представляет собой фильтр по заданным критериям отбора. Фильтрация данных позволяет отследить дефекты, связанные с различными нештатными ситуациями, связанными как с отказами оборудования, так и с несоответствием техническим характеристикам.
В заданном интервале времени измеренные значения сравниваются с пороговыми значениями. При этом сама величина порога может быть задана зависимостью от различных измеряемых параметров. Так как по отдельно взятым измеряемым значениям затруднительно оценить достоверность, если значения находятся в рабочем диапазоне. По результатам фильтрации отображаются интервалы времени, в течение которых имел место заданный дефект.
Модуль позволяет определить степень влияния параметров друг на друга с графическим представлением зависимости. Выявленные устойчивые зависимости во времени, добавляются в модуль дефекты, выявляющий отклонения параметров от заданной зависимости. При этом АИСТ, приобретает функции экспертной системы.
Позволяет сопоставить фактический график регулирования температуры теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха с нормативным графиком.
В тепловом режиме отображается график нормативного отпуска тепловой энергии в зависимости от температуры наружного воздуха и фактического отпуска за заданный период времени. Предусмотрена возможность количественных оценок расхождения фактических и нормативных значений, выраженных в абсолютной разности значений и в процентном отношении.
Установка системы позволила:
|
