УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОТОВКИ КОТЛА К ПУСКУ

Полезная модель относится к котельному оборудованию, конкретно к устройствам для подготовки котла к пуску.
Известно устройство для подготовки котла к пуску (Справочник эксплуатационника газифицированных котельных. Под ред. Е.Б.Столпера. - Л.: Недра, 1988, с.364-378), содержащее блок датчиков текущих значений параметров топки котла, соединенный через блок модулей промежуточных реле с блоком индикаторов аварийных значений параметров топки котла, а также содержащее последовательно соединенные блок модулей силовых реле и блок исполнительных механизмов.
При этом блок датчиков текущих значений параметров топки котла содержит датчик давления газа на входе топки котла, датчик давления воздуха на входе топки котла, датчик разряжения дымовых газов на выходе топки котла. Блок индикаторов аварийных значений параметров топки котла содержит индикатор аварийного давления газа, индикатор аварийного давления воздуха и индикатор аварийного разряжения воздуха на выходе топки. Блок исполнительных механизмов содержит запорную арматуру котла, включающую отсечные клапаны подачи топливной смеси (газа и воздуха) в топку и на запальною свечу, высоковольтный трансформатор для создания искры на электродах запальной свечи и звуковой оповещатель дежурной смены об аварийной ситуации. Блок модулей силовых реле выполнен с ручным управлением и содержит не менее четырех электромеханических реле для управления работой исполнительных механизмов. Управляющая обмотка каждого реле соединена с электрическими контактами электромеханических включателей (тумблер или кнопочный переключатель), расположенными на щите управления котлом.
Известное устройство не обладает достаточной безопасностью вентиляции топки котла, связанной с ручным управлением вентиляцией и розжигом котла. При ручном управлении розжигом и недостаточной квалификации оператора возможна загазованность топки котла, связанная с недостаточной вентиляцией топки и приводящая к взрыву при подаче поджигающего сигнала на запальную свечу.
Задачей полезной модели является повышение безопасности розжига топки котла.
Техническим результатом, обеспечивающим решение поставленной задачи, является автоматический контроль и управление розжигом котла.
Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что устройство для подготовки котла к пуску, содержащее блок датчиков текущих значений параметров топки котла, соединенные через блок модулей промежуточных реле с блоком индикаторов аварийных значений параметров топки котла, а также содержащее последовательно соединенные блок модулей силовых реле и блок исполнительных механизмов, согласно полезной модели оно дополнительно содержит ключ управления защитой котла и блок управления розжигом топки котла, соединенный по сигнальным входам через ключ управления защитой котла с сигнальными выходами блока промежуточных реле, а по выходу - с блоком модулей силовых реле и блоком световых индикаторов контроля режимов розжига котла.
При этом блок управления розжигом топки котла содержит установленный на активной двунаправленной шине сопряжения процессор, оперативное запоминающее устройство, перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство, модуль контроля вентиляции топки, модуль контроля герметичности газозапорной арматуры котла и вводно-выводное устройство.
Введение ключа управления защитой котла и блока управления розжигом топки котла, соединенного по сигнальным входам через ключ управления защитой котла с сигнальными выходами блока промежуточных реле, а по выходу - с блоком модулей силовых реле и блоком световых индикаторов контроля режимов розжига котла позволяют исключить влияние человеческого фактора на процесс пуска котла и его безопасность.
На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для подготовки котла к пуску.
Устройство для подготовки котла к пуску содержит блок 1 датчиков текущих значений параметров топки котла, соединенный через блок 2 модулей промежуточных реле с блоком 3 индикаторов аварийных значений параметров топки котла непосредственно и через ключ 4 управления защитой котла, блок 5 управления розжигом топки котла с блоком 7 световых индикаторов контроля режимов розжига котла и блоком 6 модулей силовых реле, выходы которого соединены с соответствующими элементами блока 8 исполнительных механизмов. Блок 1 датчиков текущих значений параметров топки котла содержит датчик 1.1 давления газа на входе топки котла, датчик 1.2 давления воздуха на входе топки котла, датчик 1.3 разряжения дымовых газов на выходе топки котла. Выходы датчиков 1.1, 1.2, 1.3 соединены с сигнальными входами промежуточных реле 2.1, 2.2, 2.3 блока 2. Реле 2.1, 2.2, 2.3 выполнены электромеханическими с пороговыми значением срабатывания по входному току, превышающим аварийное значение показаний соответствующего датчика 1.1÷1.3. Нормально разомкнутые электрические контакты реле 2.1, 2.2, 2.3 соединены с индикаторными лампочками 3.1, 3.2, 3.3 блока 3 индикаторов аварийных значений параметров топки котла, а нормально замкнутые - через ключ 4 управления защитой котла с блоком 5 управления розжигом топки котла, обеспечивая передачу (при включенном ключе 4) текущих значений параметров топки котла с сигнальных входов реле 2.1, 2.2, 2.3 на блок 5 для автоматического управления розжигом и пуском котла. Ключ 4 управления защитой котла выполнен в виде блока электронных ключей, соединенных с электрическими контактами тумблера 4.1 с тремя устойчивыми положениями его рукоятки 4.2: «автоматика - нейтраль - авария», соответственно для включения автоматики, ручного управления пуском котла и щадящего отключении котла и перекрытия его газозапорной арматуры при предаварийной ситуации, обнаруженной оператором котельной по приборам визуального контроля блоков 3 и 7. Блок 5 управления розжигом топки котла выполнен на базе промышленной ЭВМ модульной конструкции и содержит установленный на активной двунаправленной плате 5.1 сопряжения процессор 5.2, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 5.3, перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) 5.4, модуль 5.5 контроля вентиляции топки, модуль 5.6 контроля герметичности газозапорной арматуры котла и вводно-выводное устройство 5.7. Устройство 5.7 через интерфейсную линию 9 связи соединено с блоком 7 световых индикаторов контроля режимов розжига котла и через интерфейсную линию связи 10 с блоком 8 модулей силовых реле с цифровым управлением. Блок 7 содержит индикаторы 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 режимов пуска котла «Вентиляция», «Продувка», «Герметичность - 1», «Герметичность - 2», «Искра» соответственно. Все индикаторы 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 выполнены на светодиодах, соединенных с входами индикаторов через цифроаналоговые преобразователи. Блок 6 модулей силовых реле содержит не менее четырех электронных коммутаторов с цифровым управлением для управления работой исполнительных механизмов блока 8. Блок 8 исполнительных механизмов содержит запорную арматуру котла, включающую отсечные клапаны 8.1-8.2 подачи топливной смеси (газа и воздуха) в топку и на запальною свечу, высоковольтный трансформатор 8.3 для создания искры на электродах запальной свечи и звуковой оповещатель 8.4 дежурной смены об аварийной или предаварийной ситуации.
Устройство для подготовки котла к пуску работает следующим образом.
Перед розжигом котла тумблер 4.1 ключа 4 управления защитой котла переводят в положение «Автоматика». При этом подается электропитание на все элементы данного устройства и котла. При этом закрываются отсечные клапаны подачи воздуха и газа включается вентилятор для продува топки котла и дымосос для вытяжки из топки котла остаточных дымовых газов и топливной смеси (на фигуре не показано). Одновременно процессор 5.2 блока 5 с заданной тактовой частотой выдает управляющие сигналы автоматического управления розжигом и пуском котла. При этом модуль 5.5 контроля вентиляции топки контролирует текущие значения параметров давления и разряжения датчиков блока 1, сравнивает их с контрольными значениями, записанными в памяти ППЗУ 5.4, и включает дымосос, вентилятор и индикатор 7.1 «Вентиляция» на время до 10 мин. При этом из топки вытягиваются остаточные горючие газы топливной смеси. Далее через 1÷2 мин после включения вентилятора модуль 5.5 через блок 6 и 8 включает режим «Продувка» на время 2-3 мин. При этом открывается отсечной клапан подачи воздуха в топку и вентилятором и дымососом выгоняются остаточные газы из подводящих трубопроводов в топку и далее в дымовую трубу. После продувки топки при включенном вентиляторе и дымососе модуль 5.6 контролирует абсолютные значения и скорость изменения показаний датчиков 1.1÷1.3 и по разности показаний и скорости изменения этой разности вычисляет значение герметичности газозапорной арматуры вначале при закрытом клапане подачи газа (этап 1), затем - при открытом (этап 2). При этом включаются соответствующие индикаторы 7.4-7.5. Во время нормальной работы вентилятора и дымососа индикаторы 3.1, 3.2, 3.3 блока 3 не горят, подтверждая нормальное давление газа, воздуха на входе и разряжение на выходе топки. Через 10 минут после начала включения режима «Вентиляция» и при условии герметичности газозапорной арматуры вентилятор и дымосос отключаются и топка котла переходит в режим естественной вентиляции через дымовую трубу. После этого исполнительный механизм 8.2 под управлением процессора 5.2 открывает отсечные клапаны подачи воздуха и газа в заданном процентном соотношении, а исполнительный механизм 8.1 - клапан запальника. После открытия клапанов подачи газа и воздуха процессор 5.2 блока 5 вырабатывает команду «Искра». При этом исполнительный механизм 8.3 подает импульс напряжения на высоковольтный трансформатор, обеспечивающий высоковольтный разряд между электродами запальной свечи запальника и поджег топливной смеси в топке. Процесс автоматической подготовки котла к пуску, порядок включения его режимов и безопасность выхода котла на рабочий режим кроме автоматического контроля в блоке 7 визуально контролируются оператором котельной по показаниям индикаторов блока 3 и блока 7 и порядку их включения в соответствии с Инструкцией на котел. При отклонении порядка работы устройства подготовки котла к пуску от требований Инструкции, а также - при загорании хотя бы одного индикатора блока 3, свидетельствующего об уходе параметров котла за допустимые пределы оператор переводит тумблер 4.1 в положение «Авария». При этом перекрывается газозапорная арматура котла, блокируя подачу топлива в топку. Одновременно срабатывает исполнительный механизм включения оповещателя для включения звукового и светового сигналов вызова дежурной смены котла. После обнаружения и устранения неисправности процесс подготовки котла к пуску повторяется.
Работа устройства подготовки котла к пуску в автоматическом режиме обеспечивает повышение надежности подготовки котла к пуску и безопасности его ввода в рабочий режим.
Полезная модель разработана на уровне технического предложения.