РД 153-34.1-35.418-2002 Методические указания по наладке системы регулирования процесса горения газомазутных котлов

РД 153-34.1-35.418-2002

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО НАЛАДКЕ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ
ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ ГАЗОМАЗУТНЫХ КОТЛОВ

Дата введения 2003-03-01

РАЗРАБОТАНО Открытым акционерным обществом "Фирма по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей ОРГРЭС"

Исполнитель Ю.Г.Метальников

СОГЛАСОВАНО с АООТ ВТИ 25.12.2001 г.

Генеральный директор Г.Г.Ольховский

УТВЕРЖДЕНО Департаментом научно-технической политики и развития РАО "ЕЭС России" 31.01.2002 г.

Первый заместитель начальника А.П.Ливинский

Срок первой проверки настоящего РД - 2008 г., периодичность проверки - один раз в 5 лет.

ВВЕДЕНО ВПЕРВЫЕ

Введение

Выпущенные в 1978 и 1986 гг. Методические указания по наладке автоматических регуляторов [1, 2] регламентировали состав и содержание работ по наладке автоматических систем регулирования (АСР) теплоэнергетических установок, реализованных на базе аналоговой аппаратуры РПИБ, Каскад и АКЭСР. На сегодняшний день промышленностью освоен выпуск новых типов цифровых регуляторов, которые в большей степени отвечают возросшим требованиям технологии.

Настоящие Методические указания содержат схемные рекомендации по построению АСР процесса горения газомазутных котлов и их реализацию на современных микропроцессорных средствах автоматического регулирования аппаратуры Протар, применяемых на отечественных тепловых электростанциях. Описаны основные этапы выполнения наладочных работ, начиная с обследования объекта и заканчивая корректировкой параметров настройки на действующем оборудовании и испытанием регуляторов. Даны указания по расчету статической и динамической настройки регуляторов с использованием экспериментальных характеристик объектов регулирования, рассмотрен пример расчета и реализации полученных значений параметров настройки на аппаратуре Протар.

Методические указания предназначены для персонала специализированных наладочных организаций и эксплуатационного персонала тепловых электростанций, а также могут оказаться полезными для проектных институтов, занимающихся разработкой АСР на новых и модернизируемых ТЭС.

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Вопрос автоматического регулирования процесса горения газомазутных котлов, сжигающих два вида топлива, является одним из наиболее сложных вопросов в деле автоматизации котельного оборудования тепловых электростанций. Несмотря на существующее многообразие и видимую простоту схемных решений в этой области, говорить о повсеместном использовании регуляторов при сжигании газа или мазута в котельных установках электростанций было бы неправильно. Нередко по различным причинам (в том числе технологического характера), при недостаточной квалификации эксплуатационного персонала или слабой его заинтересованности в работе автоматики регуляторы процесса горения вообще выводятся из работы.

Например, регулятор топлива, если его рассматривать изолированно, без связи с общей системой автоматического управления нагрузкой энергоблока, представляет из себя не более чем стабилизатор расхода или давления топлива. Потребность в поддержании этих параметров на заданном значении, конечно, существует, однако и при отключенном регуляторе они могут быть мало подвержены колебаниям, если энергоблок работает в базовом режиме. При плановом изменении нагрузки оператору безразлично, на что воздействовать - на задатчик регулятора топлива или непосредственно на исполнительный механизм регулирующего органа. Таким образом потребность в использовании регулятора топлива, на первый взгляд, может показаться недостаточно очевидной.

В связанной системе автоматического регулирования энергоблока регулятор топлива является инструментом для поддержания давления пара перед турбиной или электрической мощности генератора. И с этих позиций его значение трудно переоценить. Вопросы автоматического регулирования процесса горения котлов ТЭС всегда рассматривались в контексте решения более общей задачи - регулирования нагрузки, а в конечном счете - электрической мощности энергоблоков и частоты сети. В этом смысле, автоматизация основных технологических процессов, связанных с сжиганием топлива, имеет важное эксплуатационное значение.

Помимо регулятора топлива в автоматизации процесса горения участвуют также регуляторы газовоздушного режима. Схемы этих регуляторов отработаны достаточно хорошо, имеют устоявшуюся структуру и успешно эксплуатируются на многих электростанциях. Однако, говоря о совместном сжигании двух видов топлива, необходимо иметь ввиду, что экономичность этого процесса может быть достигнута только за счет раздельного регулирования воздушных потоков пропорционально количеству газа и мазута, сжигаемых в котле. К сожалению на большинстве котлов существует только один вид регулирующего органа, определяющего количество воздуха, подаваемого в топку - направляющий аппарат дутьевого вентилятора. На таких котлах при совместном сжигании поддерживают избыток воздуха, соответствующий режиму сжигания чистого газа.

На некоторых котлах в технологической схеме воздушного тракта предусмотрено распределение воздуха по ярусам горелок. В воздуховодах, идущих к верхнему и нижнему ярусам, установлены регулирующие шиберы и расходомерные устройства. В этом случае при работе котла на смеси в каждом ярусе горелок сжигается только один вид топлива: как правило, в верхнем - мазут, в нижнем - газ. И кроме регулятора общего воздуха, работающего по соотношению "суммарное топливо - суммарный воздух по ярусам", используются два регулятора, распределяющие воздух к "своему" ярусу. Эти регуляторы также являются регуляторами соотношения, но только "своего" воздуха и "своего" топлива на данный ярус горелок.

Однако при регулировании подачи воздуха в котел возникает проблема, связанная с наличием пульсаций в воздушном тракте. Эти пульсации носят высокочастотный характер, но на котлах, оборудованных регенеративными воздухоподогревателями (РВП), к ним добавляется низкочастотная составляющая, вызванная работой РВП и определяемая частотой его вращения (как правило, 2-3 об/мин). Амплитуда пульсаций может достигать больших значений, что при наладке регуляторов воздушного режима, особенно на котлах, работающих с малыми избытками воздуха, вызывает дополнительные сложности. Иногда для обеспечения заданного режима горения с привлечением средств автоматизации приходится изменять типовую структуру регулятора воздуха.

Проблемы наладки системы автоматического регулирования процесса горения тесно связаны с режимными факторами и особенностями самого процесса, но возросшие требования к эксплуатации котельного оборудования (совместно - раздельное сжигание газа и мазута, переход на малые избытки воздуха, усложнение режимов работы и конструкции агрегатов и технологических схем) диктуют необходимость применения современных технических решений по автоматизации структуры систем управления тепловыми процессами и их аппаратурной реализации.

В настоящее время проектируемые системы регулирования процесса горения не всегда отвечают указанным выше требованиям. Несмотря на довольно широкое применение на электростанциях цифровых технических средств регулирования, соответствующие методики для наладки сложных систем, построенных на микропроцессорной технике, пока еще недостаточно распространены.

Поэтому, говоря о наладке системы регулирования процесса горения, необходимо выделить и отдельно рассмотреть три основных вопроса: схемное построение системы, обобщающее наиболее часто встречаемые на практике структурные решения по регуляторам горения, основные проблемы при наладке регуляторов и способы их решения, а также метод расчета системы, обеспечивающий качественное выполнение работ по вводу регуляторов в эксплуатацию.

2 СХЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ ПО СИСТЕМАМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ

Название документа

РД 153-34.1-35.418-2002 Методические указания по наладке системы регулирования процесса горения газомазутных котлов

Номер документа

РД 153-34.1-35.418-2002

Вид документа

Нормативно-технический документ

Принявший орган

Департамент стратегии развития и научно-технической политики РАО "ЕЭС России"

Статус

Скрыто

Дата принятия

Скрыто

Дата начала действия

Скрыто

Документ «РД 153-34.1-35.418-2002» представляет собой методические указания, предназначенные для наладки системы регулирования процесса горения газомазутных котлов. Основное назначение данного документа заключается в обеспечении эффективной и безопасной эксплуатации котлов, работающих на газомазутном топливе. Сфера его применения охватывает предприятия энергетического сектора, а также организации, занимающиеся проектированием, монтажом и обслуживанием котельного оборудования.

Ключевыми аспектами, регламентируемыми в данном документе, являются методы наладки систем автоматического регулирования, параметры, влияющие на качество горения, а также требования к настройке и эксплуатации оборудования. В частности, описываются процедуры контроля и настройки подач топлива и воздуха, а также методы оценки эффективности сжигания. Документ также содержит рекомендации по выбору оптимальных режимов работы котлов в зависимости от их технических характеристик.

Важные технические детали включают условия испытаний систем регулирования, классификацию котлов по типу топлива и измеряемые величины, такие как температура, давление и расход топлива. Эти параметры играют ключевую роль в оценке эффективности работы котлов и их влияния на окружающую среду. Кроме того, документ устанавливает требования к инструментам и оборудованию, используемым для наладки и контроля параметров горения.

Целевая аудитория данного стандарта включает производителей котельного оборудования, лаборатории, осуществляющие контроль за соблюдением норм, а также контролирующие органы, ответственные за безопасность и экологические аспекты работы энергетических объектов. Понимание и соблюдение указанных методических рекомендаций способствует повышению качества и надежности работы котлов, что в свою очередь снижает риски аварийных ситуаций.

Практическое значение стандарта заключается в его влиянии на безопасность, качество и эффективность работы котлов, а также на охрану труда и окружающей среды. Соблюдение рекомендаций, изложенных в документе, позволяет минимизировать выбросы вредных веществ и повысить общую энергоэффективность котельных установок. В документе также отражены изменения, касающиеся уточнения методов наладки и новых требований к системам автоматизации, что свидетельствует о его актуальности и необходимости регулярного обновления в соответствии с современными требованиями отрасли.

Описание документа носит справочный характер, достоверность этого материала не гарантируется.