Файл: Разработка системы автоматического контроля и регулирования.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.02.2024
Просмотров: 22
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
функционировании технологических процессов, а также быстрое реагирование системы на реально изменяющиеся параметры обеспечивает надежность работы станции в совокупности. Оператору предоставляется видеокадры технологических процессов, на которых представлен реальный объект с изменяющимися параметрами в реальном времени.
Рассматриваемая АСР общего воздуха является одной из АСР газовоздушного тракта. В соответствии со схемой автоматизации разработан видеокадр газовоздушного тракта котла Е-500-13,8-560 ГМН.
4 Технико-экономические показатели
Энергоблок №1 Московской ТЭЦ-27 был выбран как объект для внедрения АСР общего воздуха. В его состав входят котел Е-500-13,8-560 ГМН и турбина ПТ-80.
Котел паровой, барабанный с естественной циркуляцией паропроизводительностью 500т/ч имеет П-образную компоновку и рассчитан на высокие параметры пара. Основное, используемое для сжигания топливо – природный газ. Согласно техническим характеристикам, приведенным в [1], гарантированный КПД брутто котла составляет 93,5%. Коэффициент избытка воздуха α = 1,03.
В данном дипломном проекте рассматриваются модернизация АСР общего воздуха, подразумевающая работы по замене оборудования для системы регулирования, которая была установлена вместе с котлом. Энергоблок был введен в эксплуатацию в 1996 году.
Современное, более точное оборудование позволит эффективнее осуществлять регулирование общего воздуха в котле, что впоследствии увеличит КПД энергоблока.
В данной главе приводится экономическое обоснование проекта: находится экономический эффект от АСР общего воздуха и подсчитывается срок окупаемости.
4.1. Расчет капитальных вложений в проект
В таблице 4.1 приведен список оборудования для АСР общего воздуха с соответствующими стоимостями.
Таблица 4.1 Смета расходов на АСР общего воздуха
Цена частотного преобразователя может варьироваться от 3 млн.руб. до 10 млн.руб.
Посчитаем капитальные вложения учитывая, что закупка частотного преобразователя по максимальной цене.
Затраты на оборудование, тыс. руб.,
3oб = 20 + 20 + 120 + 10000 + 50 = 10210
Так же в капитальные вложения входят монтажные работы, наладка, стоимость материалов и прочие расходы.
Монтаж осуществляется подрядной организацией, и стоимость составляет около 40% от стоимости оборудования. Затраты на монтаж, тыс. руб.,
3м = 0,4 · 3oб = 0,4 · 10210 = 4084
Наладка оборудования длится около 14 дней. Заработная плата рабочего составляет 2000руб./день, с учетом налогов и надбавок конечная сумма составит 5000 руб./день. Таким образом затраты на наладку составят, тыс. руб.,
3h = 14 · 5 = 70
Стоимость проектной документации составляют около 7% от стоимости монтажа и оборудования. Тогда затраты на проектные работы, тыс. руб.,
3п.р. = 0,07 · (3м + 3oб) = 0,07 · (4084 + 10210) = 1000,6
В итоге общие капитальные вложения будут определяться по формуле, руб.,
???? = 3oб+3h + 3м + 3п.р.,
где Зоб – затраты на оборудование, тыс. руб;
Зн – затраты на наладку, тыс. руб;
Зм – затраты на монтаж, тыс. руб;
Зп.р. – затраты на проектные работы, тыс. руб;
Капитальные вложения, тыс. руб.,
???? = 10210 + 70 + 4084 + 1000,6 = 15364,6
Заключение
В дипломном проекте рассматривалась АСР общего воздуха применимо для энергоблока №1 Московской ТЭЦ-27. Выбрана схема регулирования «топливо-воздух», составлена функциональная, а так же структурная схема регулирования. Используя различные методики, найдены оптимальные настройки регулятора.
Выбрано оборудование для АСР с соотношением цена-качество и разработана схема подключения датчиков, исполнительных механизмов к ПТК.
Полученные технико-экономические показатели говорят о том, что внедрение выбранного оборудования, в частности, частотного преобразователя для регулирования скорости электродвигателя дутьевого вентилятора целесообразно.
Список использованных источников
1. Бойко Е.А., Шпиков А.А. Котельные установки и парогенераторы (конструкционные характеристики энергетических котельных агрегатов): Справочное пособие для курсового и дипломного проектирования студентов специальностей 1005 – «Тепловые электрические станции», 1007 –«Промышленная теплоэнергетика» / Сост. Е. А. Бойко, А. А. Шпиков; КГТУ. Красноярск, 2003. - 230 с.
2. Доброумов Л. А. Паротурбинные установки для ТЭС и АЭС. Отраслевой каталог. - М.: Москва, 1994 - 96 с.
3. Рихтер Л.А., Елизаров Д.П., Лавыгин В.М. Вспомогательное оборудование тепловых электростанций: Учебное пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1987. 216 с.
4. Клюев А.С., Лебедев А.Т., Новиков С.И. Наладка систем автоматического регулирования барабанных паровых котлов. М.: Энергоатомиздат, 1985. 280 с.
5. Новиков, С. И. Оптимизация систем автоматизации теплоэнергетических процессов. Ч. 1. Автоматические системы регулирования теплоэнергетических процессов с аналоговыми регуляторами: учебник. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2011. 284 с.
6. Новиков О. Н., Окатьев А.Н., Шкаровский А.Л. Автоматическое управление качеством сжигания топлива – ключ к энергосбережению и энергоэкологической безопасности предприятия.
7. Плетнев Г. П. Автоматизация технологических процессов и производств в теплоэнергетике: учебник для студентов вузов. М.: Издательский дом МЭИ, 2007. 352 с.
8. Экспериментальное определение динамических характеристик энергоблока 80 МВт по каналам регулирующих и возмущающих воздействий / Г. П. Плетнев, А. С. Горбачев, А. Н. Лесничук и др. // Тр. междунар. научн. конф. Control 2003. - М.: Издательство МЭИ, 2003. – С 74-79.
9. Клюев А.С., Товарнов А.Г. Наладка систем автоматического регулирования котлоагрегатов. М.: Энергия, 1970. 280 с.
10. ГОСТ 28269-89. Котлы паровые стационарные большой мощности. Общие технические требования. М.: Издательство стандартов
, 1989. 23с.
11. Новиков, С. И. Практическая идентификация динамических характеристик объектов управления теплоэнергетического оборудования. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004. 64 с.
12. СО 34.35.101-2003. Методические указания по объему технологических измерений, сигнализаций, автоматического регулирования на тепловых электростанциях. – Взамен РД 34.35.101-88 : введ. 01.09.2004. 2003. 92 с.
13. ГОСТ 21.404-84. Система проектной документации для строительства. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах. М.: Издательство стандартов, 1989. 12 с.
14. Сережкин, В. С. Высоконадежные АСУТП на базе ПТК «ТЕКОН» для объектов большой и малой энергетики // Автоматизация и IT в энергетике. 2009. №12.
15. Системы информационно-измерительные и управляющие «ТЕКОН». Руководство по эксплуатации / ЗАО ПК «Промконтроллер». Москва. 2010. 96 с.
16. Датчик давления Метран-150. Руководство по эксплуатации. СПГК.5225.000.00 РЭ / ЗАО «ПГ «Метран». Челябинск. 2009. 127 с.
17. Газоанализатор АКВТ-02. Руководство по эксплуатации. ИБЯЛ.413415.003 РЭ / ФГУП СПО «Аналитприбор». 38 с.
18. Основные сведенья о частотно-регулируемом электроприводе [Электронный ресурс] / ООО Новые электронные технологии. URL: http://www.technowell.ru/main-about-invertor/ (дата обращения 25.10.2022).
19. Высоковольтные частотные преобразователи СТА прямого включения серий СТА-В9.HVI (3кВ, 6кВ, 10кВ). Краткое техническое описание устройства. А148.672XXX.010 ТО / ЗАО Стройтехавтоматика. 26 с.
20. Многофункциональный контроллер МФК1500. Руководство по эксплуатации. Ч. 1,2. Москва. 2013. 234 с.
21. Щинников, П. А. Оценка воздействия вредных выбросов в атмосферу. Методические указания к расчетно-графическому заданию. Новосибирск: Изд- во НГТУ, 2002. 20 с.
22. ГОСТ Р 50831-95. Установки котельные. Тепломеханическое оборудование. Общие технические требования.; введ. 01.01.1997г. М.: Изд-во стандартов, 1995. 14 с.
23. Росляков П. В., Ионкин И. Л., Егорова Е. Л. Контролируемый химический недожог – эффективный метод снижения выбросов оксида азота // Материалы Научно-технических советов. Секция «Энергосберегающие и экологические проблемы энергетики» НТС РАО «ЕЭС России»: доклад. URL: http://www.combienergy.ru/nts15.html (дата обращения 11.10.2014).
24. Частотно-регулируемые приводы переменного тока (Экономия электроэнергии) // ЗАО Стройтехавтоматика. Воронеж. 2006. 16 с.
25. Путилова, Н. Н. Экономика и управление на энергетическом предприятии. Методические указания по выполнению практических занятий и контрольных работ для студентов по специальности 140101 «Теплоэнергетика». Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. 37 с.
Рассматриваемая АСР общего воздуха является одной из АСР газовоздушного тракта. В соответствии со схемой автоматизации разработан видеокадр газовоздушного тракта котла Е-500-13,8-560 ГМН.
4 Технико-экономические показатели
Энергоблок №1 Московской ТЭЦ-27 был выбран как объект для внедрения АСР общего воздуха. В его состав входят котел Е-500-13,8-560 ГМН и турбина ПТ-80.
Котел паровой, барабанный с естественной циркуляцией паропроизводительностью 500т/ч имеет П-образную компоновку и рассчитан на высокие параметры пара. Основное, используемое для сжигания топливо – природный газ. Согласно техническим характеристикам, приведенным в [1], гарантированный КПД брутто котла составляет 93,5%. Коэффициент избытка воздуха α = 1,03.
В данном дипломном проекте рассматриваются модернизация АСР общего воздуха, подразумевающая работы по замене оборудования для системы регулирования, которая была установлена вместе с котлом. Энергоблок был введен в эксплуатацию в 1996 году.
Современное, более точное оборудование позволит эффективнее осуществлять регулирование общего воздуха в котле, что впоследствии увеличит КПД энергоблока.
В данной главе приводится экономическое обоснование проекта: находится экономический эффект от АСР общего воздуха и подсчитывается срок окупаемости.
4.1. Расчет капитальных вложений в проект
В таблице 4.1 приведен список оборудования для АСР общего воздуха с соответствующими стоимостями.
Таблица 4.1 Смета расходов на АСР общего воздуха
| № | Наименование источника расхода | Количество | Цена, тыс. руб. |
| 1 | Датчик перепада давления Метран-150CD-2 | 1 | 20 |
| 2 | Датчик перепада давления Метран-150CDR-2 | 1 | 20 |
| 3 | Газоанализатор кислорода АКВТ-02 | 2 | 120 |
| 4 | Частотный преобразователь СТА-В9.HVI макс мин | 1 | 10000 3000 |
| 5 | Оборудование для АРМ | | 50 |
Цена частотного преобразователя может варьироваться от 3 млн.руб. до 10 млн.руб.
Посчитаем капитальные вложения учитывая, что закупка частотного преобразователя по максимальной цене.
Затраты на оборудование, тыс. руб.,
3oб = 20 + 20 + 120 + 10000 + 50 = 10210
Так же в капитальные вложения входят монтажные работы, наладка, стоимость материалов и прочие расходы.
Монтаж осуществляется подрядной организацией, и стоимость составляет около 40% от стоимости оборудования. Затраты на монтаж, тыс. руб.,
3м = 0,4 · 3oб = 0,4 · 10210 = 4084
Наладка оборудования длится около 14 дней. Заработная плата рабочего составляет 2000руб./день, с учетом налогов и надбавок конечная сумма составит 5000 руб./день. Таким образом затраты на наладку составят, тыс. руб.,
3h = 14 · 5 = 70
Стоимость проектной документации составляют около 7% от стоимости монтажа и оборудования. Тогда затраты на проектные работы, тыс. руб.,
3п.р. = 0,07 · (3м + 3oб) = 0,07 · (4084 + 10210) = 1000,6
В итоге общие капитальные вложения будут определяться по формуле, руб.,
???? = 3oб+3h + 3м + 3п.р.,
где Зоб – затраты на оборудование, тыс. руб;
Зн – затраты на наладку, тыс. руб;
Зм – затраты на монтаж, тыс. руб;
Зп.р. – затраты на проектные работы, тыс. руб;
Капитальные вложения, тыс. руб.,
???? = 10210 + 70 + 4084 + 1000,6 = 15364,6
Заключение
В дипломном проекте рассматривалась АСР общего воздуха применимо для энергоблока №1 Московской ТЭЦ-27. Выбрана схема регулирования «топливо-воздух», составлена функциональная, а так же структурная схема регулирования. Используя различные методики, найдены оптимальные настройки регулятора.
Выбрано оборудование для АСР с соотношением цена-качество и разработана схема подключения датчиков, исполнительных механизмов к ПТК.
Полученные технико-экономические показатели говорят о том, что внедрение выбранного оборудования, в частности, частотного преобразователя для регулирования скорости электродвигателя дутьевого вентилятора целесообразно.
Список использованных источников
1. Бойко Е.А., Шпиков А.А. Котельные установки и парогенераторы (конструкционные характеристики энергетических котельных агрегатов): Справочное пособие для курсового и дипломного проектирования студентов специальностей 1005 – «Тепловые электрические станции», 1007 –«Промышленная теплоэнергетика» / Сост. Е. А. Бойко, А. А. Шпиков; КГТУ. Красноярск, 2003. - 230 с.
2. Доброумов Л. А. Паротурбинные установки для ТЭС и АЭС. Отраслевой каталог. - М.: Москва, 1994 - 96 с.
3. Рихтер Л.А., Елизаров Д.П., Лавыгин В.М. Вспомогательное оборудование тепловых электростанций: Учебное пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1987. 216 с.
4. Клюев А.С., Лебедев А.Т., Новиков С.И. Наладка систем автоматического регулирования барабанных паровых котлов. М.: Энергоатомиздат, 1985. 280 с.
5. Новиков, С. И. Оптимизация систем автоматизации теплоэнергетических процессов. Ч. 1. Автоматические системы регулирования теплоэнергетических процессов с аналоговыми регуляторами: учебник. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2011. 284 с.
6. Новиков О. Н., Окатьев А.Н., Шкаровский А.Л. Автоматическое управление качеством сжигания топлива – ключ к энергосбережению и энергоэкологической безопасности предприятия.
7. Плетнев Г. П. Автоматизация технологических процессов и производств в теплоэнергетике: учебник для студентов вузов. М.: Издательский дом МЭИ, 2007. 352 с.
8. Экспериментальное определение динамических характеристик энергоблока 80 МВт по каналам регулирующих и возмущающих воздействий / Г. П. Плетнев, А. С. Горбачев, А. Н. Лесничук и др. // Тр. междунар. научн. конф. Control 2003. - М.: Издательство МЭИ, 2003. – С 74-79.
9. Клюев А.С., Товарнов А.Г. Наладка систем автоматического регулирования котлоагрегатов. М.: Энергия, 1970. 280 с.
10. ГОСТ 28269-89. Котлы паровые стационарные большой мощности. Общие технические требования. М.: Издательство стандартов
, 1989. 23с.
11. Новиков, С. И. Практическая идентификация динамических характеристик объектов управления теплоэнергетического оборудования. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004. 64 с.
12. СО 34.35.101-2003. Методические указания по объему технологических измерений, сигнализаций, автоматического регулирования на тепловых электростанциях. – Взамен РД 34.35.101-88 : введ. 01.09.2004. 2003. 92 с.
13. ГОСТ 21.404-84. Система проектной документации для строительства. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах. М.: Издательство стандартов, 1989. 12 с.
14. Сережкин, В. С. Высоконадежные АСУТП на базе ПТК «ТЕКОН» для объектов большой и малой энергетики // Автоматизация и IT в энергетике. 2009. №12.
15. Системы информационно-измерительные и управляющие «ТЕКОН». Руководство по эксплуатации / ЗАО ПК «Промконтроллер». Москва. 2010. 96 с.
16. Датчик давления Метран-150. Руководство по эксплуатации. СПГК.5225.000.00 РЭ / ЗАО «ПГ «Метран». Челябинск. 2009. 127 с.
17. Газоанализатор АКВТ-02. Руководство по эксплуатации. ИБЯЛ.413415.003 РЭ / ФГУП СПО «Аналитприбор». 38 с.
18. Основные сведенья о частотно-регулируемом электроприводе [Электронный ресурс] / ООО Новые электронные технологии. URL: http://www.technowell.ru/main-about-invertor/ (дата обращения 25.10.2022).
19. Высоковольтные частотные преобразователи СТА прямого включения серий СТА-В9.HVI (3кВ, 6кВ, 10кВ). Краткое техническое описание устройства. А148.672XXX.010 ТО / ЗАО Стройтехавтоматика. 26 с.
20. Многофункциональный контроллер МФК1500. Руководство по эксплуатации. Ч. 1,2. Москва. 2013. 234 с.
21. Щинников, П. А. Оценка воздействия вредных выбросов в атмосферу. Методические указания к расчетно-графическому заданию. Новосибирск: Изд- во НГТУ, 2002. 20 с.
22. ГОСТ Р 50831-95. Установки котельные. Тепломеханическое оборудование. Общие технические требования.; введ. 01.01.1997г. М.: Изд-во стандартов, 1995. 14 с.
23. Росляков П. В., Ионкин И. Л., Егорова Е. Л. Контролируемый химический недожог – эффективный метод снижения выбросов оксида азота // Материалы Научно-технических советов. Секция «Энергосберегающие и экологические проблемы энергетики» НТС РАО «ЕЭС России»: доклад. URL: http://www.combienergy.ru/nts15.html (дата обращения 11.10.2014).
24. Частотно-регулируемые приводы переменного тока (Экономия электроэнергии) // ЗАО Стройтехавтоматика. Воронеж. 2006. 16 с.
25. Путилова, Н. Н. Экономика и управление на энергетическом предприятии. Методические указания по выполнению практических занятий и контрольных работ для студентов по специальности 140101 «Теплоэнергетика». Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. 37 с.
