Министерство  образования и науки Республики Татарстан

ГБОУ  ВПО

      Альметьевский государственный нефтяной институт

 
 
 

      Кафедра АИТ

 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Курсовой  проект

 

      по  дисциплине: «Проектирование автоматизированных систем»

 

      на  тему:  «Проектирование системы автоматизации

      котельной «Кичуй» (НГДУ «Елховнефть») »

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:

студент группы 36-62

Камалов И.И.

Проверил:

Анохина Е.С.

 
 
 
 
 
 
 

г. Альметьевск, 2010 
Альметьевский государственный нефтяной институт

Кафедра АИТ

 

ЗАДАНИЕ

 

на  курсовой проект

по дисциплине:   Проектирование автоматизированных систем

Студент:        Камалов И. И.                  гр. 36-62

     Тема  :     Проектирование системы автоматизации котельной «Кичуй»

 

Предоставить  следующий материал:

1. Технологическая часть: описание технологического процесса с указанием всех производственных объектов автоматизации
2. Техническая часть:  описание многоуровневой структурной схемы АСУ ТП ; задачи и функции каждого уровня; состав комплекса технических средств АСУ ТП (тип, назначение, принцип действия, основные технические характеристики); объем автоматизации объектов; SCADA-система верхнего уровня АСУ ТП (назначение, структура, состав программных компонентов.
3. Графическая часть: 1 лист – функциональная схема автоматизации

 
 
 

Рекомендуемая литература

1. Е.Б. Андреев, В.Е. Попадько «Технические средства систем управления технологическими процессами в нефтяной и газовой промышленности» - М.: Отдел оперативной полиграфии РГУ нефти и газа им. Губкина, 2004.
2. В.Д. Родионов, В.А. Терехов, В.Б. Яковлев «Технические средства АСУ ТП» - М.: Высшая школа, 1989.

 
 
 
 

Дата выдачи задания            11.09.10г.

Дата защиты

Преподаватель   Анохина Е.С.

Оценка 

 

Содержание

Ввеление           4

Технологическая часть      5

Элементы котельных установок      5

2. Классификация  котельных установок     6

2.1 Техническая часть; Цели и задачи проектирования АСУ ТП 9

2.2 Структура спроектированной АСУ ТП      9

Автоматизированная система управления :    10

2.3. Описание нижнего уровня        11

2.3 Верхний   и средний уровни  АСУТП        15

2.4. Комплекс  технических средств        18

Объем автоматизации             20

_{ЗАКЛЮЧЕНИЕ         21}

_{СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ         22}

_{Приложение 1                          22}

Введение

      В современном мире трудно представить  себе жизнь без использования  топлива, причем не в первобытном  смысле – путем сжигания и только, а с максимальным использованием его теплового потенциала. Имеется  ввиду использование теплоты  сгорания топлива для ведения  технологических процессов а также в энергетических установках непосредственно или путем передачи ее с помощью промежуточного теплоносителя. Самые распространенные теплоносители – водяной пар и вода.

      Водяной пар используют для отопления  промысловых и жилых зданий и  сооружений, для производства электроэнергии, вместе с горячей водой нагнетают  в пласты при добыче нефти для  увеличения нефтеотдачи месторождений, разогрева эксплутационных скважин, в паровых турбинах и машинах и т.д.

      Можно долго перечислять сферы применения водяного пара, но в нашей работе стоит цель разобраться как получить промышленные количества водяного пара, как работает котельная установка, как происходит автоматическое регулирование котельных установок.

     Для небольших теплопотребителей источником теплоты служат промышленные и отопительные котельные. Удельный вес их в балансе теплоснабжения составляет значительно большую часть. Несмотря на строительство крупных тепловых электростанций, с каждым годом увеличивается выпуск и улучшаются конструкции котлоагрегатов малой и средней мощности, повышаются надежность и экономичность котельного оборудования, снижается металлоемкость на единицу мощности, сокращаются сроки и затраты на производство строительно-монтажных работ.

     В качестве топлива для котельных  установок используют угли, торф, сланцы, древесные отходы, газ и мазут. Газ и мазут – эффективные  источники тепловой энергии. При  их применении упрощаются конструкция  и компоновка котельных установок, повышается их экономичность, сокращаются  затраты на эксплуатацию.

     Практическое  использование паросиловых установок  дало новый источник энергии и  сыграло большую роль в развитии промышленного производства. Ряд  теоретических и экспериментальных  работ по исследованию рабочих процессов  котельных установок был проведен в конце XVIII и начале XI X вв. учеными В.В.Петровым и Я.Д. Захаровым.В теплоснабжении крупных городов, районных центров, поселков котельные играют важнейшую роль. Городская сеть теплоснабжения обычно разделена на районы питания по числу ТЭЦ. В системе теплоснабжения подача тепла в жилые кварталы и промышленным предприятиям осуществляется от районных тепловых станций - крупных котельных с водогрейными котлами.

 

 

 Технологическая часть

     1. Элементы котельных  установок

     Котельная установка представляет собой комплекс устройств, служащих для преобразования химической энергии топлива в  тепловую энергию пара или горячей  воды. Одни устройства являются основными  и без них котельная функционировать  не может, другие – можно назвать  дополнительными и без них  установка будет работать, но с  большим расходом топлива, а следовательно, с меньшим коэффициентом полезного действия; третьи – механизмы и устройства, выполняющие вспомогательные функции.

     К основным элементам котельной относятся:

• котлы, заполняемые водой и обогреваемые теплом от сжигания.

     Котел - это теплообменное устройство, в котором теплота от горячих  продуктов сгорания топлива передается воде. В результате этого в паровых  котлах вода превращается в пар, а  в водогрейных котлах нагревается  до требуемой температуры.

• топки, в которых сжигают топливо и получают нагретые до высоких температур дымовые газы.

     Питательные устройства (насосы, инжекторы) предназначены  для подачи воды в котел.

• газоходы, по которым перемещаются дымовые газы и, соприкасаясь со стенками котла, отдают последним свою теплоту;
• дымовые трубы, с помощью которых дымовые газы перемещаются по газоходам, а затем после охлаждения удаляются в атмосферу.

     Без перечисленных элементов не может  работать даже самая простая котельная  установка.

 

     К вспомогательным элементам котельной  относят:

• устройства топливоотдачи и пылеприготовления;
• золоуловители, применяемые при сжигании твердых видов топлива и предназначенные для очистки отходящих дымовых газов
• дутьевые вентиляторы, для подачи воздуха в топку котлов;
• дымососы-вентиляторы, способствующие усилению тяги и тем самым уменьшению размеров дымовой трубы;
• питательные устройства (насосы), для подачи воды в котлы;
• устройства по очистки питательной воды, предотвращающие накипеобразование в котлах и их коррозию.
• водяной экономайзер, для подогрева  воды до ее поступления в котел.
• воздухоподогреватель предназначен для подогрева воздуха перед его поступлением в топку горячими газами, покидающими котлоагрегат.

   

• приборы теплового  контроля и средства автоматизации, обеспечивающие нормальную и бесперебойную  работу всех звеньев котельной.

     Кроме того, в котельных, работающих на жидком топливе, имеется мазутное хозяйство, а при сжигании газа – газорегуляторные станции.

     2. Классификация котельных  установок

     Котельные установки в зависимости от типа потребителя разделяются на энергетические, производственно-отопительные и отопительные. По виду вырабатываемого теплоносителя они делятся на паровые (для выработки пара) и водогрейные (для выработки горячей воды).

     Энергетические  котельные установки вырабатывают пар для паровых турбин на тепловых электростанциях.

     Производственно-отопительные котельные установки (обычно паровые) вырабатывают пар не только для производственных нужд, но и для целей отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

     В зависимости от масштаба теплоснабжения отопительные котельные разделяются  на местные (индивидуальные), групповые  и районные.

     Местные отопительные котельные обычно оборудуют водогрейными котлами с нагревом воды до температуры не более или паровыми котлами с рабочим давлением до . Такие котельные предназначены для снабжения теплотой одного или нескольких зданий.

     Групповые отопительные котельные обеспечивают теплотой группы зданий, жилые кварталы или небольшие микрорайоны. Такие котельные оборудуют как паровыми, так и водогрейными котлами, как правило, большей теплопроизводительности, чем котлы для местных котельных. Эти котельные обычно размещают в специальных зданиях.

       Районные отопительные котельные предназначены для теплоснабжения крупных жилых массивов; их оборудуют сравнительно мощными водогрейными и паровыми котлами.

     Рис.1.1 Схема районной отопительной котельной  установки.

     

     На  рис. 1.1. приведена схема районной отопительной котельной с водогрейными котлами 1 типа ПТВМ-50 теплопроизводительностью 58 МВт. Котлы могут работать на жидком и газообразном топливе, поэтому они оборудованы горелками и форсунками 3. Воздух, необходимый для горения, подается в топку дутьевыми вентиляторами 4, приводимыми в действие электродвигателями. На каждом котле установлено 12горелок и столько же вентиляторов.

     Вода  в котел подается насосами 5, приводимыми в действие электродвигателями. Пройдя через поверхность нагрева, вода нагревается и поступает к потребителям, где отдает часть теплоты, и с пониженной температурой снова возвращается в котел. Дымовые газы из котла удаляются в атмосферу через трубу 2. Эта котельная имеет компоновку полуоткрытого типа: нижняя часть котлов (примерно до высоты 6 м) расположена в здании, а верхняя их часть – на открытом воздухе. Внутри котельной размещают дутьевые вентиляторы, насосы, а также щит управления. На перекрытии котельной устанавливают деаэратор 6 для удаления кислорода и из воды.