Настройка автоматики безопасности газовой котельной

Николай Логанов

Должность: Специалист по электромонтажу

Опыт работы: 8 лет

Под автоматикой котельной понимается комплекс технических элементов, объединенных в единую систему для обеспечения безопасной и бесперебойной эксплуатации объекта. Далее мы детально рассмотрим: какие защитные функции реализует такая система, какие основные компоненты автоматики применяются в газовых котельных и каким образом производится настройка и регулировка этих компонентов для достижения надежной работы.

1. Какие задачи решает автоматика безопасности газовой котельной?
2. Виды приборов безопасности и предохранительных устройств котельной
3. Этапы пуско-наладки и обслуживание автоматики безопасности котла
4. Доверьте безопасность оборудования компании «Невал»

Какие задачи решает автоматика безопасности газовой котельной? 

Назначение автоматики газовых котельных — предупреждение аварийных ситуаций при возникновении некорректных режимов работы, уменьшение последствий аварий при их возникновении, оповещение персонала о чрезвычайной ситуации.

Система обеспечивает прекращение подачи топлива и воздуха в зону горения, сброс давления теплоносителя при недопустимом превышении, препятствует разрушению основного и вспомогательного оборудования при взрыве горючего газа.

Автоматика позволяет реализовать аварийную блокировку подачи газа в следующих случаях:

• При превышении температуры, недопустимых значениях давления теплоносителя (пара для паровых котельных) за агрегатом.
• При уменьшении давления воздуха перед горелкой агрегатов с закрытой топкой и принудительным надувом.
• При недопустимом снижении или повышении давления газового топлива.
• При исчезновении пламени горелки.
• При резком увеличении температуры уходящих газов (для жаротрубых котлов).
• При неисправности предохранительных клапанов.
• При утечке газа и избыточной концентрации СО.
• При уменьшении расхода воды через котел.
• При снижении разряжения в топочной камере.
• При исчезновении напряжения, неисправностях в цепях защиты.
• При непосредственной угрозе или возникновении пожара в котельной.
• При снижении уровня воды ниже допустимого уровня.

Кроме того, автоматическая система безопасности прекращает поступление топлива на горелку при нарушении последовательности действий при пуске и остановке котла, обеспечивает включение свето-звуковой сигнализации при срабатывании защиты, повышении температуры воды в системе вакуумной деаэрации, увеличении и понижения давления в общем газопроводе и других предусмотренных случаях.

Функции автоматической защиты газовых котельных должны соответствовать СП 89.13330.2016, другим нормативным документам. 

Виды приборов безопасности и предохранительных устройств котельной 

Для обеспечения безопасной эксплуатации газовых котлов агрегаты должны быть укомплектованы датчиками пламени горелки, предохранительными и отсечными клапанами, указателями уровня воды, средствами измерения температуры и давления, приборами безопасности и сигнализации. 

Датчики пламени 

Устройства предназначены для контроля пламени горелки. При его исчезновении датчики передают сигнал на контроллер управления или непосредственно на отсечный клапан, который блокирует поступления газа к горелке.

 Различают следующие типы устройств:

• Оптические датчики пламени. Существуют 2 типа устройств — датчики инфракрасного и ультрафиолетового излучения. Такие элементы автоматики отличает высокая точность и быстродействие, возможности установки вне топок. К недостаткам устройств относят ложные срабатывания на тепловое излучение от раскаленных поверхностей или солнечный УФ, чувствительность к загрязнениям, высокой запыленности и задымлению.
• Ионизационные датчики пламени. Чувствительный элемент реагирует на ионизацию, которая возникает при наличии огня. Устройства нечувствительны к плохой видимости, обладают практически мгновенным быстродействием, относительно дешевы. К недостаткам этих элементов автоматики относят нестабильную работу при завихрениях и пульсации пламени, чувствительность к загрязнению.

Настройку и чистку оптических устройств и ионизационных электродов выполняют при вводе газовых котлов в эксплуатацию и далее не реже 1 раза в год. 

Устройства контроля уровня 

Приборы предназначены для наблюдения уровня в паровых котлах. Простейший указатель уровня представляет собой измерительную трубку, соединенную с котлом при помощи импульсной линии с запорной арматурой для отключения. Перед трубкой в рамке установлено рифленое стекло, которое обеспечивает видимость воды в виде темной полосы. На приборах установлен неподвижный стальной указатель «низший уровень».

На полностью автоматизированных газовых котлах установлены первичные преобразователи уровня, которые вырабатывают сигнал при недопустимом уменьшении или увеличении уровня воды. Импульс поступает на контроллер, управляющий исполнительным механизмом подачи воды. В этом случае уровень воды в барабане поддерживается автоматически.

В газовых котельных с водогрейными агрегатами уровнемеры устанавливаются в подпиточных емкостях, деаэраторах. На полностью автоматизированных энергетических объектах приборы включены в схему автоматического управления и регулирования. 

Предохранительные клапаны 

Устройства предназначены для защиты от превышения давления элементов котла, объем которых ограничен запорными органами. В газовых котельных используют рычажно-грузовые, пружинные клапаны, выкидные предохранительные устройства.

Элементы автоматической защиты устанавливают:

• В паровых котлах — на верхнем барабане или сухопарнике.
• В водогрейных котлах — на выходе перед запорной арматурой или на барабане.
• В экономайзерах — на выходе и входе сетевой воды.

Диаметр и количество предохранительных клапанов рассчитывается исходя из типа и теплопроизводительности котла.   

Отсечные и взрывные клапаны 

Устройства предназначены для блокировки подачи газа при внештатных ситуациях. В котельных используют термозапорные и электромагнитные клапаны. Первые предназначены для перекрытия газовых магистралей при пожаре. Они срабатывают при высоких температурах независимо от других устройств безопасности.

Электромагнитные клапаны срабатывают от сигналов датчиков тяги, наличия пламени, утечки газа и других устройств, контролирующих критичные параметры.

Взрывные устройства предотвращают разрушение котла и других элементов объекта при взрыве скопления газа. Клапаны представляют собой окно, закрытое материалами, которые легко разрушаются при взрыве. 

Датчик тяги 

В котельных используют 2 вида датчиков для котлов с естественной и принудительной тягой. Первые представляют собой биметаллическую пластину, изгибающуюся при нагреве и активирующую концевой переключатель. Принцип действия такого датчика основан на явлении скопления горячих отходящих газов в дымоходе при отсутствии тяги.

Устройства для агрегатов с принудительным удалением продуктов сгорания срабатывают при давлении в дымоходе, равном атмосферному. При нормальном разряжении мембрана датчика не задействует концевой переключатель, контакты в цепи питания отсечного клапана остаются разомкнутыми. 

Датчик давления газа 

Устройство предназначено для непрерывного контроля давления газа. Чувствительным элементом большинства датчиков такого типа служит мембрана. При недопустимом повышении или снижении давления она прогибается в соответствующую сторону, нажимает на концевой переключатель, цепь питания соленоида замыкается, и устройство перекрывает подачу топлива к горелке.   

Этапы пуско-наладки и обслуживание автоматики безопасности котла

Проверка работы и настройка системы осуществляется при первом запуске котельной, после ремонта, реконструкции, при обязательном техническом обслуживании, а также в процессе эксплуатации газовой котельной.

В процессе:

• Проверяют соответствие уставок срабатывания элементов автоматики безопасности эксплуатационной документации котельной.
• Имитируют пропадание тяги, исчезновение пламени и другие недопустимые режимы работы газовых котлов.
• Проверяют корректную работу, быстродействие защиты, величины технологических параметров, при которых срабатывают устройства.
• Корректируют уставки датчиков и приборов безопасности котлов в соответствии с нормами и эксплуатационной документацией.
• Выполняют повторную проверку и корректировку до достижения нормального срабатывания элементов автоматики и приборов защиты.

При выявлении поломок и износа датчиков и устройств безопасности газовых котлов их ремонтируют или заменяют на аналогичные.

Доверьте безопасность оборудования компании «Невал»

Компания «Невал» выполняет монтаж котельного оборудования, оказывает услуги пуско-наладки и внедрения систем автоматизации газовых котельных в Москве и Московской области. Для получения консультации свяжитесь с нами по телефону +7 (495) 133-65-32.