Автоматизация газовой котельной

Компания «Центромонтажавтоматика» (г. Смоленск) в кратчайшие сроки построила новую газовую котельную в поселке Катынь Смоленского района и автоматизировала ее с применением оборудования ОВЕН.

Обрушение крыши котельной накануне отопительного сезона с полной утратой оборудования – явление из разряда катастрофических. Последствия такого события несложно представить. Однако специалисты компании «Центромонтажавтоматика» с многолетним опытом строительства и автоматизации котельных не только успешно справились с подобной задачей, но и в самые кратчайшие сроки.

В поселке Катынь Смоленского района в августе 2012 года произошла серьезная авария – обрушилась крыша местной котельной, которая отапливала весь жилой фонд поселка, включая детский сад и больницу. В результате обрушения оборудование котельной было полностью выведено из строя – все системы, котлы, механизмы погребены под завалами.

В экстренном порядке администрацией района при участии губернатора Смоленской области было принято решение о срочном строительстве новой газовой котельной мощностью 4 МВт. Главное – это успеть возвести новую котельную до наступления холодов. Для выполнения заказа была выбрана компания «Центромонтажавтоматика», специалисты которой имеют огромный опыт строительства подобных объектов с нуля.

В кратчайшие сроки была отстроена новая котельная и ведена в действие в октябре того же года. Котельная обеспечивает отопление и горячее водоснабжение поселка. В своем составе котельная имеет:

• четыре водогрейных котла мощностью 1 МВт каждый, оборудованных газовыми горелками;
• два повысительных, восемь котловых, четыре рециркуляционных котловых насоса;
• два циркуляционных насоса контура отопления и два – в контуре ГВС.

Для регулирования температуры ГВС и отопления используются два трехходовых регулирующих клапана, а также два клапана подпитки. Теплоноситель циркулирует по внутреннему (котловому) и внешним контурам отопления и ГВС. Создана система автоматизации, которая работает без постоянного присутствия обслуживающего персонала.

Автоматизация водогрейного котла

Автоматизированную систему щита ЩАК1.1 образуют средства ОВЕН:Для управления водогрейными котлами были изготовлены и установлены четыре щита ЩАК1.1 – по одному на каждый котел (рис. 1). Система управления реализована на базе программируемых логических контроллеров ОВЕН ПЛК100. Остальное оборудование (насосы, регулирующие и подпиточные клапаны, клапан-отсекатель газа) управляется с отдельного щита управления общекотельнымоборудованием. Основу управления составляет программируемый логический контроллер ПЛК110-220.60.Р-М.

• программируемый логический контроллер ПЛК100-224.Р-М;
• модуль ввода аналоговых сигналов МВ110-224.2А;
• панель оператора ИП320;
• блок питания БП15Б-Д2-24;
• датчики температуры дТС035 (8 шт).

В обычном режиме при запуске котла оператору достаточно нажать кнопку ПУСК. Если система диагностирует отсутствие аварий, то выполняется поэтапное включение вентиляции топки котла, опрессовка газовых клапанов, розжиг, прогрев и переход в режим поддержания заданной температуры воды на выходекотла. Рециркуляционный насос обеспечивает поддержку минимально допустимой температуры воды на входе котла. В случае нештатной ситуации работа котла блокируется с одновременным выведением на экран панели ИП320 очередности аварий. Также панель ИП320 используется для задания различных уставок и режимов работы котла.

Щиты автоматизации водогрейных котлов ЩАК1.1 выполняют следующие функции:

• управление газовыми горелками по сигналу датчика температуры (дТС035) на выходе котла;
• управление насосом рециркуляции по сигналу датчика температуры (дТС035) на входе котла;
• прогрев котла при первоначальном пуске;
• блокировка работы котла при аварийно высокой температуре воды, низком и высоком давлении воды на выходе, высоком давлении в топке котла, низком и высоком давлении газа в горелке;
• блокировка работы котла при отсутствии протока воды, пропадании питающего напряжения, при пожаре и загазованности;
• ведение журнала аварий котла;
• фильтрация срабатывания дискретных датчиков;
• задержка срабатывания датчика разрежения в топке для исключения пульсаций при розжиге котла;
• диагностика состояния оборудования щита и датчиков температуры;
• выдача аварийных сигналов котла на общекотельный щит автоматики.

Система управления общекотельным оборудованием

В состав щита общекотельного входит следующее оборудования ОВЕН:

• модуль ввода аналоговых сигналов МВ110-224.8А;
• программируемый логический контроллер ПЛК110-220.60.Р-М;
• панель оператора ИП320;
• блок питания БП15Б-Д2-24;
• датчики типа дТС035 (3 шт.) – измерители температуры прямого и обратного теплоносителя системы отопления и ГВС;
• датчик дТС125 – измеритель температуры наружного воздуха.

Щит автоматики является центральным звеном в управлении котельной. Система генерирует сигналы на включение котлов, насосов, а также регулирование температуры теплоносителя. Для правильной автономной работы котельной на панели оператора ИП320 щита управления общекотельным оборудованием задается ряд параметров, таких как: роли основных, резервных и блокируемых насосов, количество запускаемых котлов, отопительный график, уставки дневных и ночных температур, коэффициенты ПИД-регуляторов, а также различные временные уставки (периоды ротации, задержки срабатывания и т.п.).

Все аварийные ситуации фиксируются на панели оператора в порядке их появления и посредством GSM-контроллера передаются в виде голосовых и SMS-сообщений на телефоны диспетчеров. Также на щите автоматики управления общекотельным оборудованием предусмотрен ручной режим работы.

Щит управления общекотельным оборудованием обеспечивает выполнение следующих функций:

• поддержание заданной температуры отопительного контура и ГВС по ПИД-закону регулирования;
• вычисление текущей уставки отопительного контура по показаниям датчика температуры наружного воздуха в соответствии с отопительным графиком;
• защита системы отопления от превышения температуры обратного теплоносителя;
• автоматическое переключение на ночной/дневной режим работы системы отопления;
• автоматическое управление насосами (основной/резервный) с использованием функции ротации;
• управление клапанами подпитки;
• запрет запуска котлов при отключенных котловых насосах;
• управление клапаном-отсекателем газа на вводе газа;
• светозвуковая индикация аварийных параметров котельной, включая такие критичные сигналы, как загазованность СН4, СО2, пожар с выдачей соответствующих блокировок;
• диагностика состояния оборудования щита и датчиков температуры;
• запоминание очередности аварий оборудования котельной;
• выдача аварийных сигналов на пульт диспетчера посредством GSM-связи в виде голосовых и SMS- сообщений.

Результат автоматизации

Благодаря слаженным действиям специалистов проектных групп, отдела снабжения, монтажных участков, а также имеющийся многолетний опыт работы в строительстве котельных позволили уже в октябре 2012 года (начаты работы были в сентябре) подать первое тепло в дома жителей поселка Катынь. При этом, несмотря на сжатые сроки, удалось создать полнофункциональную современную отопительную систему. Приборы ОВЕН позволили без каких- либо проблем реализовать все функции управления котельной.