Автоматизация группы питательных насосов в транспортабельной котельной установке
Автор: Кускарбекова Сулпан Ириковна, Максимов Никита Максимович, Осинцев Константин Владимирович
Рубрика: Автоматизированные системы управления технологическими процессами
Статья в выпуске: 2 т.23, 2023 года.
Бесплатный доступ
Модернизация систем автоматического управления электрических устройств играет важную роль с точки зрения энергоэффективности и энергосбережения при эксплуатации теплоэнергетических установок. Разработка учебного лабораторного стенда, который имитирует работу прямоточного парового котла змеевикового типа в составе транспортабельной котельной установки, позволила внедрить систему автоматического управления питательным насосом с помощью внедрения контроллера, частотного привода и управления устройством посредством программы SCADA. На основе экспериментальных данных в результате работы учебного лабораторного стенда предложена идея по созданию автоматизированной системы управления группой питательных насосов для прямоточных паровых котлов змеевикового типа, которые эксплуатируются в составе транспортабельной котельной установки на нефтепромысловой площадке. Данная установка и котельный агрегат приняты за базовые модели при проектировании учебного лабораторного стенда. Цель работы заключается в создании схемы автоматизации группы насосов транспортабельной котельной установки, используя экспериментальные данные с учебного лабораторного стенда, а также приняв во внимание теоретическую и практическую составляющую по применению автоматизации всей или части группы питательных насосов с точки зрения энергоэффективности и энергосбережения. Материалы и методы содержат информацию о создании и адаптации математической модели для описания работы насосов с учетом гидравлических сопротивлений, которые возникают за счет змеевиков котла - навитых труб сложной формы в виде коаксиального цилиндра. Результаты работы отражены в виде алгоритмической структурной схемы блока насоса и принципиальной схемы автоматизации группы насосов котельной установки. В ходе работы предложен перечень оборудования для модернизации системы управления блоком питательных насосов. В заключении рассмотрены перспективы дальнейшей разработки в данной области, приведены преимущества разделения насосов на подгруппы, такие как основные - регулируемые и вспомогательные - нерегулируемые, а также положительные аспекты в использовании частотного регулирования для основных насосов в составе эксплуатируемой котельной установки.
Программируемый логический контроллер, электропривод, scada, асу тп, прямоточные котлы
Короткий адрес: https://sciup.org/147240885
IDR: 147240885 | DOI: 10.14529/ctcr230207
Список литературы Автоматизация группы питательных насосов в транспортабельной котельной установке
- Dyakonov E., Mikhailov V., Usikov N. Design of boiler plants (past, present and possible future) // American scientific journal. 2020. Vol. 1, no. 43. P. 51-55. DOI: 10.31618/asj.2707-9864.2020.1.43.52
- Малахов А.В., Савиных И.А. Конструктивно-технологические особенности и комплектация блочно-модульных котельных установок // Транспортные системы. 2017. № 2 (5). С. 60-64. DOI: 10.46960/62045_2017_2_60
- Дудкин М.М., Осинцев К.В., Кускарбекова С.И. Опытное исследование работы парового котла змеевикового типа при эксплуатации на северном нефтяном месторождении // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2019. Т. 19, № 4. С. 14-25. DOI: 10.14529/power190402
- Кауанов А.С., Паршина Г.И., Сичкаренко А.В. Разработка методики исследования работы насосных установок на базе стенда-имитатора // Вестник ToU: Энергетическая серия. 2021. № 1. С. 152-162. DOI: 10.48081/TFDT5813
- Осинцев К.В., Кускарбекова С.И. Разработка автоматизированной системы управления для учебного лабораторного стенда // Вестник ЮУрГУ. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». 2022. Т. 22, № 3. С. 141-150. DOI: 10.14529/ctcr220313
- Регулирование нагрузки и обеспечение экономичности паровых котлов с экстремальным регулятором / В.Р. Сабанин, В.И. Кормилицын, В.И. Костык и др. // Теплоэнергетика. 2014. № 12. С. 63-69. DOI: 10.1134/S0040363614110071
- Новиков Р.С., Прокофьев В.Е., Янович К.В. Параллельная работа регулируемого и нерегулируемого насосных агрегатов // Актуальные проблемы военно-научных исследований. 2020. № 6 (7). С. 175-184.
- Prajapati Himani, Arya Swapnil, Baria Jaydeepsinh C. Variable Frequency Drive // Advances in Power Generation from Renewable Energy Sources (APGRES). SSRN Electronic Journal. 2019. DOI: 10.2139/ssrn.3442439
- Математические модели электроприводных систем насосных агрегатов и станций / А.А. Прокопов, Р.А. Кахоров, В.А. Новиков, М.П. Белов // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2017;10:44-54.
- Rapp Bastian E. Chapter 17 - Hydraulic Resistance // Microfluidics: Modelling, Mechanics and Mathematics. Elsevier, 2017. P. 351-370. DOI: 10.1016/B978-1-4557-3141-1.50017-4
- Study of hydraulic resistance of tangential swirlers / N.A. Voinov, D.A. Zemtsov, A.V. Bo-gatkova, N.V. Deryagina // Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 2094 (5). P. 052029. DOI: 10.1088/1742-6596/2094/5/052029
- Сафиуллин Р.К. Основы автоматики и автоматизация процессов. Казань: Изд-во Казанск. гос. архитектур.-строит. ун-та, 2013. 187 с.
- Терехов В.М., Осипов О.И. Системы управления электроприводов. М.: Издат. центр «Академия», 2006. 304 с.
- Анучин А.С. Системы управления электроприводов. М.: Издат. дом МЭИ, 2015. 371 с.
- Антропов Я.А., Кретов Я.А. Особенности работы и методы регулирования питательных насосов // Технические науки: проблемы и решения: сб. ст. по материалам LXI Междунар. науч.-практ. конф. 2022. № 6 (56). DOI: 10.32743/2587862X.2022.6.56.342611
