Your browser does not support JavaScript! Устройство подготовки проб для автоматического контроля теплоносителя

Интеллектуальные решения для кораблей и судов

Акционерное Общество Концерн НПО Аврора
Интеллектуальные решения для кораблей и судов.Наша специализация — системы и комплексы управления техническими средствами кораблей и судов. Мы автоматизируем ядерные, дизельные, паротурбинные и иные энергетические установки, разрабатываем судовую и корабельную автоматику, тренажеры, мостиковые системы, выполняем гарантийное и послегарантийное обслуживание, поставляем ЗИП
194021
Российская Федерация
Санкт-Петербург
ул. Карбышева 15
, ,
7802463197
Устройство подготовки проб для автоматического контроля теплоносителя
Автор: Григорьев Г.А., Кочеткова Т.И.
Место размещения: Журнал "Энергетик" - 2000, № 7


Научно-производственное объединение "Аврора" по техническому заданию ВТИ, утвержденному Департаментом стратегии развития и научно-технической политики РАО "ЕЭС России", разработало, изготавливает и поставляет заказчику новое автоматизированное устройство подготовки проб (УПП) контролируемых сред для подачи в датчики автоматических анализаторов качества теплоносителя ТЭС. Устройство прошло длительные опытно-промышленные испытания на ТЭЦ-5 ОАО "Ленэнерго", межведомственные испытания и рекомендовано для поставки на электростанции РАО "ЕЭС России". Оно имеет следующие технические характеристики:

  • Температура пробы на входе в устройство, °С - от 50 до 570 (в зависимости от места отбора пробы)
  • Пределы изменения расхода пробы, дм3 ч. - от 5 до 30 (для одного анализатора)
  • Число подключаемых анализаторов контроля качества теплоносителя, шт. - от 1 до 4
  • Габаритные размеры, мм - 1100 х 300 х 400 (без учета габаритных размеров первичных теплообменников, включаемых в объем поставки при температуре пробы на входе выше 130°С)

Предельные значения поддерживаемых параметров пробы при аварийном отключении подачи пробы, срабатывании предупредительной сигнализации:

  • температура, °С - не более 42
  • давление, МПа - не более 0,21

Функциональная схема и состав УПП представлены на рисунке. Все узлы за исключением первичных теплообменников первой и второй ступени размещены в стальном каркасе.

Анализируемая среда после снижения температуры в первичных теплообменниках (высокотемпературная и среднетемпературная ступени) через запирающий клапан ЗК поступает в теплообменник АТ прибора регулирования защиты и сигнализации РЗС, где температура пробы снижается до 30 - 40°С, затем в блок дросселей БД с фильтром и регулируемый дроссель РД, где давление анализируемой среды последовательно снижается до значения не более 0,2 МПа. Поддержание давления и температуры в блоке регулирования осуществляется регуляторами температуры и давления прямого действия. Регулирующий клапан регулятора температуры установлен в магистрали подачи охлаждающей воды на АТ. Чувствительным элементом регулятора давления служит сильфон, чувствительным элементом регулятора температуры — твердый датчик типа ТД, связанный со штоком регулирующего клапана, перепускающего анализируемую среду на сброс в сливную магистраль при отклонении давления в блоке регулирования от заданного значения.

Расход пробы на анализаторы устанавливается с помощью регулируемых дросселей РД. При этом индивидуальное отключение подачи пробы на любой из анализаторов осуществляется вручную с помощью соответствующего запирающего клапана ЗК. Постоянство расхода на конкретный анализатор обеспечивается за счет поддержания давления в блоке регулирования БР при неизменном положении соответствующего РД. Суммарный расход пробы определяется встроенным объемным расходомером Р. Регуляторы температуры УРГ и давления УРД формируют сигналы "Норма" и "Предел", поступающие на блок защиты и сигнализации БЗС и в программно-технический комплекс автоматизированной системы контроля и диагностики состояния водно-химического режима ТЭС (АСХКД ВХР ТЭС). По предельным значениям параметров БЗС обеспечивается защита УПП и анализаторов при отключении с помощью электромагнитного клапана ЭМК подачи анализируемой среды на БР и к анализаторам.

Аварийный сигнал запоминается на ВЗС и может быть снят только вручную с помощью кнопки "Сброс защиты".

Данное УПП относится к изделиям третьего порядка, не требующим при эксплуатации обязательного размещения внутри других изделий, имеющим высокие характеристики точности. Кроме того, оно осуществляет защиту обслуживаемой аппаратуры: в период разработки УПП были проведены исследования, подтвердившие соответствие устройства своему функциональному назначению как на статических, так и на динамических режимах. Таким образом, были определены рабочие диапазоны по расходам пробы и охлаждающей воды, а также параметры регуляторов (коэффициенты передачи и постоянные времени), удовлетворяющие требованиям качества поддержания параметров.

Анализ динамических характеристик контуров регулирования температуры и давления выполнен методом математического моделирования вида переходных процессов, возможных как на нормальных, так и в аварийных режимах эксплуатации УПП.

На основании теоретических исследований и опытной эксплуатации УПП установлено следующее:

  • на всех штатных статических и динамических режимах регуляторы температуры и давления прямого действия при выбранных параметрах обеспечивают требуемое качество регулирования;
  • прибор устойчиво поддерживает регулируемые параметры в диапазонах 30 - 40 "С по температуре и 0,1 -0,2 МПа по давлению пробы;
  • в переходных процессах перерегулирование не выходит за рамки верхнего (42 "С; 0,2 МПа) и нижнего (30 "С; 0,1 МПа) пределов. Вид переходных процессов близок к монотонным. Время переходного процесса составляет для контура регулирования температуры 120 с, для контура давления — 2с.

Настроечные параметры регуляторов следующие:

  • Передаточный статический коэффициент регулятора температуры dрт о.е./°С - 0,2
  • Постоянная времени датчика температуры Тдт с - 50
  • Рабочий диапазон датчика температур, °С - 25 - 35
  • Передаточный статический коэффициент регулятора давления dрд. о.е./(кгс/см2) - 4
  • Постоянная времени датчика давления Тдд, с - 0,1

При скачкообразном снижении расхода пробы, например, при засорении дросселей или отключении группы анализаторов, возможно ее переохлаждение на 3 - 4 °С от 30 "С на время 30 -40 с до входа в зону статических режимов.

При скачкообразном увеличении расхода пробы, например, несанкционированном закрытии регулирующего клапана регулятора давления или открытии электромагнитного клапана в процессе повторного пуска после устранения аварийной ситуации, возможно превышение предельной температуры 42 °С до 45 °С на время 30 - 40 с.

При использовании УПП в проектах систем водно-химического мониторинга ТЭС обязательно следует предусматривать следующее:

  • для исключения ложного срабатывания защиты (например, при повторном пуске) требуется введение специального алгоритма, связанного с установлением временной задержки или с уменьшением подачи пробы;
  • введение не отключаемой подачи охлаждающей технической воды, так как развитие аварийной ситуации из-за прекращения и нарушения охлаждения может привести к выходу из строя УПП.

Опыт эксплуатации нового автоматизированного устройства подготовки проб в промышленных условиях показал, что при соблюдении перечисленных требований и условий все узлы УПП действуют безотказно

Статья: Устройство подготовки проб контролируемых сред



Назад в раздел