Автоматическое управление паровых котлов

На каждом судне независимо от типа главного двигателя всегда необходима установка, вырабатывающая пар или горячую воду для отопления жилых помещений, подогрева топлива, обогрева ванн, душевых, камбуза, разогрева нефтегруза (на танкерах) и т. д.

На пароходах для этой цели обычно используют пар от главных паровых котлов, а на теплоходах устанавливают паровые или водогрейные вспомогательные котлы.

Основные параметры, характеризующие работу вспомогательных котлов, следующие: давление пара, уровень и температура воды, а также соотношение между количествами сжигаемого топлива и воздуха (соотношение топливо – воздух).

Управление работой котельных установок заключается в поддержании этих параметров в пределах, определяемых режимом их эксплуатации.

Различают непрерывное, позиционное и комбинированное регулирование параметров работы котельных установок.

Для непрерывного (беспозиционного) регулирования обычно используют сложные гидравлические или пневматические устройства, обеспечивающие повышенную чувствительность регуляторов и максимальную точность регулирования заданных параметров.

Позиционное регулирование осуществляется, как правило, электромеханическими регуляторами, поддерживающими регулируемые величины в заданных пределах путем включения или выключения вентилятора, питательного и топливного насосов.

Комбинированные средства автоматизации представляют собой комплекс двух регуляторов позиционного и непрерывного действия.

Паровые котлы оборудуют двухконтурной системой регулирования:

- автоматическим регулятором питания (уровня воды);

- автоматическим регулятором горения (давления пара).

Вспомогательные паровые котлы имеют невысокую производительность, поэтому для регулирования уровня воды в них чаще всего используют одноимпульсные регуляторы с гидростатическими или поплавковыми измерительными элементами.

Рисунок 25 – Схема управления парового котла

В схему автоматического управления газотрубных паровых котлов КВАГ1/5 входят: два реле РДК, причем реле 5 (рис. 25) срабатывает при давлении 0, 35 и 0, 55 МПа и осуществляет двухпозиционное регулирование, а реле 6 – при давлении 0, 56 МПа и используется в качестве аварийного; два дифференциальных реле 13 и 1 уровня с конденсационным сосудом 2; водяной насос 3; вентилятор 11 и топливный насос 10, электромагнитный топливный клапан 8, клапан сброса 9; трансформатор зажигания 12; фоторезистор 4 и щит 7 автоматического управления.

При включении котла в работу от щита управления через магнитные пускатели включаются вентилятор 11, вал которого жестко связан с валом шестеренного топливного насоса 10, и водяной насос 3. Реле времени при пуске котла в течение 10÷ 15 сек держит электромагнитный клапан 8 закрытым, топливный насос через клапан сброса 9 перекачивает топливо обратно в расходную цистерну.

За 10÷ 15 сек вентилятор продувает топку воздухом, после чего реле времени замыкает цепь электромагнитного клапана 8 и трансформатора зажигания 12. В обесточенном состоянии электромагнитный клапан перекрывает топливную магистраль. При подаче питания на катушку электромагнитного клапана топливо поступает к форсунке. Поступившее в котел топливо воспламеняется, фоторезистор 4 освещается и размыкает свои контакты в электрической цепи трансформатора зажигания. В случае невоспламенения топлива или обрыва факела фоторезистор через щит управления выключает вентилятор с топливным насосом 10, включает звуковую сигнализацию, и только после устранения неисправностей установки ее снова можно перевести на автоматическую работу

Средства автоматизации котельной установки обеспечивают повышение давления пара до 0, 55 МПа, после чего реле давления РДК размыкает электрическую цепь управления электровентилятора и закрывает электромагнитный клапан, прекращая подачу топлива в котел. Если реле давления РДК не сработает, то при повышении давления до 0, 56 МПа указанную цепь размыкает реле аварийного давления 6.

При снижении давления пара в котле до 0, 35 МП а реле 5 снова включает котел, и он работает, как было описано выше.

Уровень воды в теплом ящике котельной установки поддерживается постоянным обычным поплавковым регулятором. Котлы, работающие на тяжелом топливе, оборудуют системой автоматического поддержания температуры в расходной топливной цистерне.