В связи с требованиями Правил безопасности и предписаниями органов Ростехнадзора, появилась необходимость в выполнении работ по приведению газового оборудования паровых и водогрейных котлов мощностью свыше 1,2МВт в соответствии с требованиями пунктов 5.9.7 - 5.9.12 «Правил безопасности систем газораспределения и газопотребления ПБ 12-529-03.

Система автоматического контроля герметичности состоит из следующих основных элементов:

• микропроцессорный контроллер САУ «БУК-СИГМА»;
• блок газовых электромагнитных запорных клапанов;
• дроссельная газовая заслонка с электроприводом;
• электромагнитный клапан запальника;
• электрозапальник с контрольным электродом;
• высоковольтный трансформатор зажигания;
• прибор контроля пламени;
• датчики-реле давления и др.

Система автоматического управления обеспечивает:

• задание программы розжига и проверки герметичности газовых ПЗК перед горелками котлов;
• управление автоматическим розжигом запальных горелок котла;
• контроль за параметрами автоматики безопасности при работе котлоагрегата;
• выдачу команды на остановку котла при выходе любого параметра безопасности за установленные пределы с подачей светозвукового сигнала и с запоминанием первопричины аварии;
• проверку исправности датчиков безопасности без остановки работы котлоагрегата.

Также «БУК-СИГМА» имеет следующие дополнительные возможности, реализуемые при полной замене приборов автоматики управления на котле:

• регулирование производительности котлоагрегата по режимной кривой (до 5-ти точек соотношения газ/ воздух);
• до 5-ти встроенных цифровых ПИД-регуляторов с независимой индикацией текущего регулируемого параметра, положения регулирующего органа, отклонения параметра от заданного значения, хода исполнительного механизма;
• связь с компьютером, архивирование параметров работы и нештатных ситуаций, возможность вывода на печать любых параметров работы в форме графиков и (или) таблиц.

САУ «БУК-СИГМА» имеет небольшие габариты, устанавливается в действующий щит автоматики и поддерживает взаимодействие с существующими приборами безопасности и регулирования на котле.

Блок газовых электромагнитных запорных клапанов состоит из 2-х последовательно стоящих отсечных клапанов, клапана безопасности и клапана опрессовки. Данное оборудование предназначено для подачи газа к горелкам котлов после выполнения системой автоматического управления проверки герметичности затворов основных клапанов перед их розжигом, а также для прекращения подачи газа по аварийным сигналам САУ «БУК-СИГМА» в случае выхода параметров безопасности за пределы установленных значений.

Спецификация элементов схемы:

1,2 - основные газовые электромагнитные ПЗК
3 - электромагнитный газовый клапан
опрессовки
4 - электромагнитный газовый клапан
безопасности
5 - заслонка дроссельная с электроприводом
6 - электромагнитный газовый клапан запальника
7, 8 - датчики давления
9 - трансформатор высокого напряжения
10 - запальник горелки
11, 12 - существующие газовые задвижки

Алгоритм работы системы при розжиге и эксплуатации котла

1. ПОДГОТОВКА К РОЗЖИГУ КОТЛА
Согласно утвержденной инструкции для розжига котла:

1.1. Включить дымосос;
1.2. Включить вентилятор;
1.3. Провести вентиляцию топки котла;
1.4. После завершения вентиляции установить необходимые для розжига давление воздуха и разрежение.
Перед розжигом котла электромагнитные клапаны на газовом тракте 1, 2, 3 - закрыты, электромагнитный газовый клапан безопасности 4 - открыт, регулирующая газовая заслонка с электроприводом 5 автоматически устанавливается в закрытое положение (минимальный пропуск газа), при этом срабатывает концевой выключатель, разрешающий дальнейший розжиг котла.

2. АВТОМАТИЧЕСКАЯ ПРОВЕРКА ГЕРМЕТИЧНОСТИ ЗАТВОРОВ ПЗК

2.1. Нажать кнопку «ПУСК» на панели блока «БУК-СИГМА», датчик давления 7 контролирует давление газа между клапанами 1 и 2. Если давление не растет, клапан 2 считается герметичным, и блок «БУК-СИГМА» дает команду на открытие клапана 3.
2.2. Клапан 3 открывается на несколько секунд, и газ поступает в межклапанное пространство. Клапан 3 закрывается.
2.3. Датчик давления 8 контролирует давление газа между клапанами 1 и 2. Если давление не падает, клапан 1 считается герметичным.
2.4. Открывается электромагнитный газовый клапан безопасности 4, сбрасывая давление газа между клапанами в свечу.

3. НАЧАЛО РОЗЖИГА КОТЛА

3.1. Блок «БУК-СИГМА» разрешает розжиг котла: подается напряжение на электромагнитный клапан запальника 6, трансформатор высокого напряжения 9, происходит розжиг запальника 10.
3.2. После стабилизации пламени запальника подается напряжение на электромагнитные клапаны на газовом тракте 1 и 2, газ поступает на горелку. Открывая задвижку (кран), оператор производит розжиг горелки котла, при этом регулирующая газовая заслонка 5 - в минимальном положении, и «хлопка» при розжиге быть не может. При погасании пламени запальника во время розжига клапаны 1, 2, 6 мгновенно закрываются, прекращая подачу газа на запальник и горелку. Открыть клапан запальника 6 и клапаны на газовом тракте 1 и 2 в ручном режиме схема автоматики «БУК-СИГМА» не позволяет
3.3. После розжига горелки оператор вручную открывает задвижку, в соответствии с режимной картой выводит котел на режим прогрева. Если оператор не открыл задвижку за отведенное время, розжиг прекращается, клапаны закрываются, и проверку герметичности следует повторить. Время, отведенное на открытие задвижки, устанавливается в процессе наладки.
3.4. После розжига котла дальнейшее управление его работой передается на существующий щит автоматики.

4. РАБОТА КОТЛА

По аварийным сигналам, поступающим на «БУК-СИГМА», прекращается подача газа в следующих случаях:

• давление топлива - высокое;
• давление топлива - низкое;
• давление воздуха - низкое;
• разрежение в топке - низкое;
• давление пара в барабане - высокое;
• нет факела запальника при розжиге котла;
• нет факела любой из горелок;
• уровень воды в барабане - высокий
  или низкий;
• отказ датчика безопасности,
  контролирующего аварийный
  параметр;
• загазованность помещения котельной;
• исчезновение напряжения.

Таким образом, система автоматического контроля полностью обеспечивает выполнение следующих требований «Правил безопасности систем газопотребления и газораспределения ПБ 12-529-03»:

п.5.9.7 - об оснащенности горелок пусковой мощностью свыше 0,4МВт стационарной запальной горелкой, обеспечивающей факел у основной горелки в режиме розжига, и врезке газопровода к защитно-запальным устройствам (ЗЗУ) до предохранительно-запорных клапанов (ПЗК);
п. 5.9.8 - об оборудовании газопроводов газоиспользующих установок с горелками единичной тепловой мощности свыше 1,2МВт по ходу газа двумя располагаемыми последовательно ПЗК, автоматическим отключающим устройством, установленным между ними, связанным с атмосферой, обеспечивающим автоматическую проверку герметичности затворов ПЗК перед запуском (розжигом) и регулирующим устройством перед горелкой;
п. 5.9.10 - об оснащенности газоиспользующих установок системой технологических защит, прекращающих подачу газа в топку в случаях выхода параметров безопасности за установленные значения;
п. 5.9.11 - об оснащенности газоиспользующих установок блокировкой, исключающей подачу газа в топку при отсутствии факела на защитно-запальном устройстве (ЗЗУ) и автоматикой безопасности, блокирующей возможность подачи газа в ручном режиме при её отключении или неисправности;
п. 5.9.12 - о немедленном прекращении подачи газа на горелку и защитно-запальное устройство (ЗЗУ), если при розжиге горелки или в процессе регулирования произошел отрыв, проскок или погасание пламени.

По сравнению с другими аналогами, разработанные ООО «ЭНЕРГИЯ и Ко» на базе САУ «БУК-СИГМА» проекты технического перевооружения автоматики безопасности газового оборудования котлов имеют целый ряд преимуществ:

• разработанная на базе САУ «БУК-СИГМА» схема технического перевооружения газового оборудования котлов ДКВР, ДЕ, КВГМ, ПТВМ и др. для приведения их автоматики в соответствие с п. 5.9. ПБ12-529.03 согласована с управлением Федеральной службы по технологическому, экологическому и атомному надзору.
• монтаж нового газового оборудования котлов производится на заглушенном участке газопровода от задвижки на опуске до газогорелочного устройства, что возможно выполнить по проекту, прошедшему экспертизу по промышленной безопасности, без получения технических условий и согласований от эксплуатационной (газораспределительной) организации.
• САУ «БУК-СИГМА» поддерживает взаимодействие с существующими приборами автоматики безопасности и регулирования, что позволяет не производить замену приборов в случае их нормального технического состояния.
• САУ «БУК-СИГМА» имеет небольшие габаритные размеры, что позволяет установить его в существующий щит автоматики и произвести работы по монтажу и наладке системы поэтапно (по одному котлу), без остановки всей котельной предприятия.

В связи с этим, удалось уменьшить затраты Заказчика на приведение автоматики котлов в соответствие с требованиями п.5.9.7-5.9.12 ПБ12-529-03 по сравнению с другими аналогичными системами на 30-40%.
На 2011г. стоимость комплекса работ по проектированию, поставке оборудования, монтажу и наладке системы автоматического контроля герметичности и розжига одного котла типа ДЕ, КВГМ, ДКВР составляет ориентировочно 1,3-1,6 млн. руб. (без замены существующих приборов автоматики безопасности и регулирования).

Гарантийные обязательства на поставленное оборудование устанавливаются сроком в 1 год, при условии соблюдения Заказчиком правил монтажа и эксплуатации данного оборудования. При отсутствии необходимых специалистов у Заказчика, ООО «ЭНЕРГИЯ и Ко» может заключить с Заказчиком договор на проектные и монтажные работы, с последующим техническим обслуживанием смонтированного газового оборудования и системы автоматического управления САУ «БУК-СИГМА».