Рис.1 РП до модернізації
МУП "ЖКГ" Новокузнецького району займається виробництвом, передачею та розподілом теплової енергії, пари та гарячої води в Кемеровській області. Котельня в п. Казанковій також входить до складу МУП «ЖКГ» району Новокузнецька. На даній котельні експлуатаційний персонал зіткнувся з низкою труднощів за час роботи котельні. На котельні відбувалися постійні поломки двигунів, короткі замикання, виникав ризик на старому устаткуванні не запуститися в опалювальний сезон. Фахівці хотіли вирішити поточні проблеми і оптимізувати роботу котельні за рахунок модернізації встановленого на ній обладнання.
На котельні обладнання працює наступним чином. Два мережевих насоса знаходяться в роботі, третій є резервним. При цьому, перший мережевий насос працює постійно, другий включається в разі сильних морозів. Перший насос підтримує оптимальний тиск в мережі теплопостачання селища, у вечірній час розбір гарячої води збільшується і тиск змінювалося вручну, вдень, коли розбір зменшується диспетчер регулював засувкою. Двигуни завжди працювали на номінальній потужності незалежно від мінливості навантаження. Була явна необхідність автоматизувати регулювання тиску і зменшити споживання енергії двигунами насосів.
Рис.2 Панель управління до модернізації
Живильні насоси працюють за наступним алгоритмом. Один насос знаходиться в роботі, а другий є резервним. Насос підживлює рівень води в баку сепаратора котла. У разі зміни рівня закривалася або відкривалася засувка. За датчиками (манометрами) постійно стежили оператори, і в залежності від ситуації відкривали або закривали засувку. Таким чином, виникала необхідність постійного спостереження персоналу за обладнанням, двигун споживав номінальну потужність незалежно від рівня навантаження.
Виходячи з особливостей технології роботи котлоагрегатів, кількість що подається в топку вугілля має змінюватися. Дана кількість залежить від цілого ряду причин. В першу чергу це сорт і якість що подається вугілля, а також поточне завантаження котла. Відповідно, змінюється час повного згоряння вугілля. Система, яка використовувалася до модернізації, не дозволяла здійснювати таке регулювання. Це призводило до зниження ККД котлоагрегату, неповного згоряння палива. В кінцевому підсумку, це призводило до збільшення витрат на вугілля, його перевитрати. Залежно від теплового навантаження котла оператори регулювали дутьевой вентилятор для зниження теплового навантаження котла, при цьому вугілля на решітці згорав в повному обсязі і відправлявся в відходи.
В результаті замовник прийняв рішення модернізувати обладнання котельні за рахунок оснащення насосів і тягодутьевих механізмів перетворювачами частоти. Для реалізації проекту модернізації була обрана компанія «ТЕТ-РС». Замовник вибрав компанію «ТЕТ-РС» для реалізації даного проекту, так як компанія мала великий і успішний досвід в реалізації подібних проектів. Для проекту було запропоновано використовувати перетворювачі частоти «Данфосс», що володіють високою надійністю і прийнятною ціною.
Перед розробкою вирішення поставлених в процесссов модернізації котельні завдань компанією «ТЕТ-РС» був проведений ряд обстежень з метою виявлення об'єктів потребують установки частотно-регульованого приводу.
Рис.3 Панель управління гратами і ВВУ до модернізації
На основі отриманих даних було розроблено проектну документацію. Було вирішено провести заміну комутаційного обладнання розподільчої підстанції котельні за рахунок установки перетворювачів частоти на мережеві, живильні насоси і приводи решіток котлоагрегату, для поліпшення роботи агрегатів, економії електроенергії.
Для оптимізації роботи мережевих насосів були встановлені перетворювачі частоти FC202 AQUA Drive для управління насосами і датчики тиску. Заданий оператором тиск підтримує перетворювач частоти. Коли в мережі створено необхідний тиск, частотний перетворювач знижує обороти двигуна при цьому споживана потужність значно знижується. Другий насос підключається при необхідності.
Рис.4 РП після модернізації
Для поліпшення роботи живильного насоса були встановлені датчики тиску і перетворювач частоти серії FC202 AQUA Drive на насос. Оператору тепер не потрібно постійно дивитися на манометр, частотний перетворювач залежно від рівня води включає або вимикає насос.
Для економії вугілля на двигуни решіток були встановлені перетворювачі частоти серії Micro Drive. що дозволило регулювати швидкість решітки для більш якісного згоряння вугілля і вирішення вищевказаної проблеми.
У процесі модернізації котельні компанією «ТЕТ-РС» були встановлені нові силові панелі з комутаційним обладнанням та перетворювачами частоти.
Рис.5 Панель управління після модернізації
Рис.6 Панель управління гратами і ВВУ до модернізації після модернізації
У підсумку в котельні були встановлені наступні серії перетворювачів частоти «Данфосс»: VLT Aqua Drive FC202 потужністю від 75 до 110 кВт і VLT Micro Drive FC51 потужністю 5,5 кВт.
Перетворювачами частоти управляє контролер з сенсорною панеллю, який встановлений в приміщенні оператора. Оператор за допомогою контролера задає потрібний тиск, вмикає і вимикає насоси, спостерігає за споживаною потужністю двигунів.
Контролер має можливість організації віддаленого доступу через Інтернет. Фахівцями компанії був створений сайт для віддаленого доступу, на якому відображається стан роботи двигунів, встановлене тиск в мережі, напрацювання кВт • год, економія кВт • год. Дана система передбачає можливість створення віддаленого управління насосами з будь-якого комп'ютера.
Рис.7 Зовнішній вигляд контролера
Варто також відзначити досягнуту економію сировини, яка полягає в зменшенні кількості вугілля, яке «відправляється у відходи».
Крім цього знизилася кількість гідроударів в мережі, що збільшує термін служби запірної арматури та іншого сполученого устаткування. Важливим моментом для управління є те, що дана автоматична система передбачає моментальний перехід на ручний режим роботи в разі непередбачених ситуацій, за допомогою прямого пуску будь-якого агрегату.