보일러 설비의 자동화 : 설명, 장치 및 회로

보일러 장치의 기능을 조절하고 최적화하기 위해 산업 및 생산 자동화의 초기 단계에서도 기술적 수단이 사용되기 시작했습니다. 이 방향의 개발 수준은 오늘날 보일러 장비의 수익성과 신뢰성을 크게 높여 유지 보수 인력의 작업 안전과 지능화를 보장합니다.

목표와 목적

현대의 보일러 자동화 시스템은 운영자의 개입없이 장비를 문제없이 효율적으로 작동 할 수 있습니다. 사람의 기능은 전체 장치 세트의 조작 가능성 및 매개 변수에 대한 온라인 모니터링으로 축소됩니다. 보일러 실의 자동화는 다음 작업을 해결합니다 :

• 보일러 장치의 자동 시동 및 정지.
• 보일러 전력 제어 (계단식 제어)는 사전 설정된 초기 설정에 따라 이루어집니다.
• 피딩 펌프 제어, 작업 및 소비자 회로의 냉각수 수준 제어.
• 시스템의 작동 값이 지정된 제한을 초과하는 경우 신호 장치의 비상 정지 및 작동.

자동화 개체

규제의 대상이되는 보일러 장비는 다양한 상호 연관된 입력 및 출력 매개 변수를 갖는 복잡한 동적 시스템입니다. 보일러 하우스의 자동화는 스팀 유닛에서 기술적 프로세스의 흐름이 매우 빠르다는 사실 때문에 복잡합니다. 주요 규제 값은 다음과 같습니다.

• 냉각제 (물 또는 증기)의 흐름과 압력;
• 노 내에서 배출;
• 영양 저장소의 수준;
• 최근에는 준비되는 연료 혼합물의 품질 및 결과적으로 연기 생성물의 온도 및 조성에 증가 된 환경 요구 사항이 부과됩니다.

자동화 수준

자동화 등급은 보일러 실을 설계하거나 장비를 정비 / 교체 할 때 지정됩니다. 증언 자료에 따라 수동 제어에서부터 기상 관련 알고리즘에 따라 완전 자동 제어까지 다양합니다. 자동화 수준은 주로 장비 작동의 목적, 용량 및 기능적 특징에 따라 결정됩니다.

보일러 실 운영의 현대 자동화는 포괄적 인 접근 방식을 의미합니다. 개별 기술 프로세스를 모니터링하고 규제하기위한 하위 시스템은 기능 그룹 관리가있는 단일 네트워크로 결합됩니다.

일반 구조

보일러 하우스의 자동화는 2 단계 제어 방식으로 구축됩니다. 하위 (필드) 레벨에는 기술 보호 및 인터 로킹, 매개 변수의 조정 및 수정, 물리적 수량의 주 변환기를 구현하는 프로그래밍 가능한 마이크로 컨트롤러를 기반으로하는 로컬 자동화 장치가 포함됩니다. 정보 데이터의 변환, 코딩 및 전송을위한 장비도 여기에 포함됩니다.

상위 레벨은 개인용 컴퓨터를 기반으로 제어 캐비닛 또는 운영자의 자동화 된 워크 스테이션 에 내장 된 그래픽 터미널로 나타낼 수 있습니다. 시스템의 하위 마이크로 컨트롤러 및 센서의 모든 정보가 여기에 표시되고 작동 명령, 조정 및 설정이 입력됩니다. 프로세스를 파견하는 것 외에도 모드 최적화, 기술 상태 진단, 경제 지표 분석, 데이터 보관 및 저장 작업이 해결됩니다. 필요한 경우 일반 기업 관리 시스템 (MRP / ERP) 또는 합의로 정보가 전송됩니다.

보일러 장비의 자동화

현대 시장은 별도의 장치 및 장치와 증기 및 온수 보일러에 대한 국내 및 수입 제품의 자동화 세트로 널리 보급되어 있습니다 . 자동화 수단은 다음과 같습니다.

• 점화 및 화염의 존재, 보일러의 연소실에서 연료의 연소를 유발 및 제어하기위한 제어 장치;
• 특수 센서 (인장 게이지, 온도, 압력, 가스 분석기 등);
• 액추에이터 (솔레노이드 밸브, 릴레이, 서보 드라이브, 주파수 컨버터);
• 보일러 및 보일러 설비 용 제어반 (콘솔, 감각 니모닉 계획);
• 스위칭 캐비닛, 통신 회선 및 전원 공급 장치.

제어 및 모니터링의 기술적 수단을 선택할 때는 응급 상황 및 응급 상황을 제외하고 안전 자동화에 가장 많은주의를 기울여야합니다.

하위 시스템 및 기능

보일러 하우스 자동화의 모든 계획 에는 제어, 규제 및 보호를위한 하위 시스템이 포함됩니다. 연소실의 배출량, 1 차 공기의 흐름 및 냉각제의 매개 변수 (온도, 압력, 유량)를 설정하여 최적의 연소 모드를 유지함으로써 규제가 수행됩니다. 모니터링 하위 시스템은 휴먼 - 기계 인터페이스의 장비 기능에 대한 실제 데이터를 표시합니다. 보호 장치는 정상 작동 조건의 위반, 빛 또는 소리 신호의 공급 또는 원인 표시 (니모닉 다이어그램, 차폐)에 의한 보일러 장치의 작동 중단시 긴급 상황의 예방을 보장합니다.

통신 프로토콜

마이크로 컨트롤러를 기반으로하는 보일러 플랜트의 자동화는 기능 계획 에서 릴레이 회로 및 제어 라인 의 사용을 최소화합니다. 제어 시스템의 상위와 하위 사이의 통신, 센서와 컨트롤러 간의 정보 전송, 명령을 액추에이터로 변환하는 데 특정 인터페이스와 데이터 전송 프로토콜을 사용하는 산업용 네트워크가 사용됩니다. Modbus 및 Profibus 표준이 가장 널리 사용됩니다. 이들은 열 공급 설비를 자동화하는 데 사용되는 대부분의 장비와 호환됩니다. 정보 전송의 신뢰성에 대한 높은 지표, 간단하고 이해하기 쉬운 기능 원리로 구별됩니다.

자동화의 에너지 절약 및 사회적 영향

보일러 하우스의 자동화는 자본 구조의 파괴, 서비스 요원의 사망으로 인한 사고의 가능성을 완전히 배제합니다. 자동화 된 제어 시스템은 24 시간 내내 정상적인 기능을 보장하여 인적 요소의 영향을 최소화합니다.

연료 자원의 가격이 지속적으로 상승하는 것을 고려하면 자동화의 에너지 절감 효과가 가장 중요하지 않습니다. 난방 시즌 동안 최대 25 %에 달하는 천연 가스의 절감액은 다음과 같이 제공됩니다.

• 보일러 실의 모든 작동 모드에서 연료 혼합물의 "가스 / 공기"의 최적 비율, 연소 생성물의 산소 수준 보정.
• 보일러뿐만 아니라 가스 버너의 개별 조정 가능성;
• 보일러의 입구와 출구에서 냉각수의 온도와 압력뿐만 아니라 환경 매개 변수 (날씨에 의존하는 기술)를 고려하여 조정합니다.

또한 자동화를 통해 주거 및 휴일에 사용하지 않는 비 주거용 건물이나 건물에 에너지 효율적인 난방 알고리즘을 구현할 수 있습니다.