Автоматизация вспомогательных подразделений ООО «Приморский сахар»

На предприятии «Приморский сахар», занимающемся переработкой сахара-сырца, установлено и работает свыше 160 приборов ОВЕН. При помощи SCADA-системы осуществляется не только мониторинг процесса переработки сахара, но и дистанционное управление исполнительными механизмами. Однако на заводе, построенном в 1935 году, сегодня автоматизирован не только процесс переработки сахара, но и все вспомогательные подразделения: ведется строгий учет и контроль расхода воды, пара, мазута, электроэнергии.  

Мазутное хозяйство

Перекачка холодного мазута (особенно зимой) затруднена, поэтому ещё в процессе хранения начинается разогрев мазута до температуры 50 °C. Подогревается только та ёмкость, из которой в настоящий момент выкачивается топливо, нагрев выполняется при помощи парового нагревателя, снабжённого фильтрами грубой очистки и насосом, обеспечивающим возврат подогретого мазута в хранилище. О результатах этого прогрева сообщают температурные датчики ТСМ-100М, установленные внутри хранилищ, которые позволяют оценить прогрев верхних, средних и придонных слоёв. Естественно, что интенсивность прогрева мазута зависит от температуры окружающего воздуха, в тёплое время года она минимальна.Предприятие способно переработать до 1000 тонн сахара в сутки, причём сахар-сырец в ходе переработки переводится в сироп, подвергается многократной очистке, отбеливанию и сушке. Понятно, что энергопотребление такого производства весьма серьёзно. Поэтому неудивительно, что источником мазута для заводской ТЭЦ служат два хранилища ёмкостью 5000 тонн каждое.

Мазут, подаваемый на форсунки котлов ТЭЦ, проходит через фильтры грубой и тонкой очистки, насосы и второй паровой подогреватель, поднимающий температуру топлива до 130–150 °C: такой нагрев необходим для оптимизации работы форсунок, а выполняется он при помощи перегретого пара. Расход, температура и плотность подаваемого в котлы мазута измеряются при помощи кориолисовых расходомеров МЕТРАН 360, давление измеряется при помощи датчика давления КРТ-5.

Информация, снятая с мазутохранилищ и насосной станции, собирается при помощи измерителя-регулятора ОВЕН ТРМ138, модулей ввода ОВЕН МВА8, других приборов и SCADA-системы, а затем передаётся на центральный пульт предприятия. Мнемосхема мазутного хозяйства, отображаемая на экране компьютера, показана на рис. 1. Остаётся добавить, что подогреватели и насосы включаются дистанционно по командам оператора.

Финальная стадия учёта мазута отражена на одной из мнемосхем центрального пульта предприятия, учитывающей расход топлива для каждого из четырёх котлов ТЭЦ. Фрагмент мнемосхемы, относящийся ко второму котлу и показывающий скорость расхода мазута, его плотность и температуру, а также статистику расхода, показан на рис. 2. Так как датчики и приборы, обеспечивающие эти данные, относятся к средствам управления котлами, то речь о них пойдёт ниже.

Станция химической очистки воды

Пар идёт и на другие довольно многочисленные технологические нужды, ввиду чего его расход очень велик. Вследствие этого потребность в технической воде собственной ТЭЦ составляет до тысячи тонн в сутки. Естественно, что столь большое количество поступающей воды в случае отсутствия водоподготовки может привести к чудовищной накипи.

Задачу избавления от этого бича котлового и трубного хозяйства решает станция химической очистки воды, нейтрализующая и осаждающая подавляющую часть минеральных примесей. Пульт управления станцией очистки показан на фото 1. На нем установлены следующие приборы ОВЕН:

1. индикатор уровня воды в резервуаре – измеритель-регулятор ОВЕН ТРМ201 с отсечкой по верхнему уровню и с датчиком МЕТРАН 100ДГ;
2. регулятор температуры исходной воды – ПИД-регулятор ОВЕН ТРМ12;
3. регулятор давления пара в деаэраторе – ПИД-регулятор ОВЕН ТРМ12 с датчиком давления КРТ-5;
4. регулятор температуры воды, измеряемой после подогревателей, – ПИД-регулятор ОВЕН ТРМ12;
5. регулятор температуры воды в левом баке деаэратора – ПИД-регулятор ОВЕН ТРМ12;
6. регулятор температуры воды в правом баке деаэратора – ПИД-регулятор ОВЕН ТРМ12.

ТЭЦ. Паровые котлы 

Автоматика всех четырёх котлов ТЭЦ одинакова. Для иллюстрации на фото 2 показан щит управления паровым котлом №1. На нём хорошо видны все приборы ОВЕН, установленные в ходе модернизации автоматики котла:

• регулятор давления пара, идущего по трубопроводу № 1 – ПИД-регулятор ОВЕН ТРМ12 с датчиком КРТ-5 и исполнительным механизмом МЭО-100;
• расходомер пара, идущего с первого котла, – измеритель расхода ОВЕН РМ1. Датчики: температура – ТСП-100П, давление – КРТ-5, расход – МЕТРАН 100ДД;
• индикатор давления в барабане первого котла – измеритель-регулятор ОВЕН ТРМ201. Датчик – КРТ-5;
• индикатор давления мазута на форсунке первого котла – измеритель-регулятор ОВЕН ТРМ201. Датчик – КРТ-5;
• индикатор давления пара на выходе первого котла – измеритель-регулятор ОВЕН ТРМ201. Датчик – КРТ-5;
• индикатор температуры пара на выходе первого котла – измеритель-регулятор ОВЕН ТРМ201. Датчик – ТСП-100П;
• индикатор температуры и давления пара в коллекторе завода – двухканальный измеритель ОВЕН ТРМ200. Датчики: температура – ТСП-100П, давление – КРТ-5;
• индикатор температуры пара в коллекторе – измеритель-регулятор ОВЕН ТРМ201. Датчик – ТСП-100П;
• расходомер воды, идущей на первый котёл, – измеритель расхода ОВЕН РМ1. Датчики: температура – ТСП-100П, давление – КРТ-5, расход – МЕТРАН 100ДД;
• индикатор давления пара в коллекторе – измеритель-регулятор ОВЕН ТРМ201. Датчик – КРТ-5;
• регулятор давления мазута – ПИД-регулятор ОВЕН ТРМ12. Датчик – КРТ-5, исполнительный механизм – МЭО-40.

Вода и пар. Учёт и статистика

Помимо технической воды завод использует и питьевую (так называемую «городскую») воду, необходимую непосредственно для переработки сахара. Так как её потребление измеряется в десятках тонн за сутки, то без учёта не обойтись и в этом случае. Кроме числовых данных, оператор видит графики текущего расхода воды, что увеличивает информативность наблюдения.

Точно так же ведётся учёт по бойлерной. Полученные данные выводятся на мнемосхему бойлерной. Раздельно учитываются объёмы воды, поступающие на завод и в городскую бойлерную, а также их возврат (фиксируются температура, давление и расход).

Данные по температуре, давлению и расходу пара приведены на рис. 3. Учёт пара, как и положено, ведётся раздельно для перегретого пара, выходящего с турбины ТЭЦ (часть электроэнергии, необходимой заводу, мы вырабатываем сами), для пара, снимаемого с коллектора теплоцентрали, и для пара, поступающего в бойлерную. Учитывается и конденсат пара, возвращаемый в ТЭЦ: его количество подсчитывается ультразвуковым  счётчиком UFM-01 и «вертушками» с импульсным выходом, подключенными к счётчику ОВЕН СИ8.

Обжиг извести

В процессе переработки сахара используется известь, причём в немалых количествах. Для обжига известняка служит специализированная печь производительностью 95 тонн в сутки, оснащённая дистанционно управляемыми механизмами загрузки и выгрузки. Необожжённый известняк смешивается с коксом и загружается в печь, где в результате горения кокса происходит обжиг извести и идёт выделение печного газа.

Обожжённую известь «гасят» подогретой водой, получая известковое молоко (водный раствор обожжённого известняка), которое фильтруют, доводят до необходимой плотности и подают в производство. Там же используют и печной газ СО₂. В щите управления печью на приборы ОВЕН переведены управление весами кокса и шихты, многоточечное измерение температуры горения, регулирование температуры воды, идущей на гашение извести. Информация для оператора, управляющего печью, сведена в мнемосхему, приведённую на рис. 4.

В весах шихты и кокса установлены тензодатчики, нормализаторы сигнала и регуляторы ОВЕН ТРМ201, останавливающие насыпку по достижении заданного веса. Контроль температуры осуществляется при помощи датчиков ТСП-100П и модулей ввода ОВЕН МВА8. Контур регулирования температуры воды, идущей на гашение, состоит из датчика ТСМ-100М, регулятора ОВЕН ТРМ201 и исполнительного механизма, управляющего подачей пара на подогрев воды.

Владимир СЛЕСАРЕВ, начальник отдела АСУ, ООО «Приморский сахар», г. Уссурийск

«Автоматизация и производство» №1 2006 г.