Система вентиляции газопоршневой теплоэлектростанции

Компания ПРОЕКТ-П в сотрудничестве с ООО «Activecontrols» (г. Москва) осуществили разработку и внедрение автоматизированной системы управления вентиляции газопоршневой теплоэлектростанции для туристического комплекса «Окская жемчужина» (г. Рязань).  

Задача автоматизации

Разработка автоматизированной системы управления вентиляцией газопоршневой теплоэлектростанции, являющейся резервным источником тепловой и электрической энергии аквапарка «Горки» туристического комплекса «Окская жемчужина» (г. Рязань). В задачи компании ПРОЕКТ-П входила разработка программного обеспечения автоматизированной системы управления вентиляцией, а также пуско-наладочные работы системы вентиляции. 

Необходимость автоматизации

Газопоршневая теплоэлектростанция состоит из двух теплоэлектростанций контейнерного типа, работающих на одну тепловую и электрическую нагрузки. Мощность каждой теплоэлектростанции составляет 1,8 МВт (1,25 МВт – электрической энергии и 0,55 МВт – тепловой. Для нормального функционирования газопоршневого установки необходимо, чтобы температура воздуха в контейнере была в диапазоне +18...+26 'С. Функцию подачи и регулирования температуры воздуха в контейнере осуществляет система вентиляции контейнера.

Система вентиляции контейнера состоит из:

• приточной вентиляционной камеры, в состав которой входят приточные клапаны и вентиляторы, а также теплообменник системы подогрева приточного воздуха;
• клапанов естественной вентиляции;
• циркуляционных клапанов и вентиляторов;
• насоса подогрева.

Автоматизированная система управления вентиляцией состоит из шкафа управления, датчиков и контрольно-измерительного оборудования. Шкаф управления системой вентиляции также является распределительным щитом электропитания собственных нужд газопоршневой установки. Шкаф управления имеет резервный источник бесперебойного питания, от которого запитаны контроллер, модули ввода-вывода, панель оператора, а также сигнализатор загазованности и прибор пожарной сигнализации. 

Система вентиляции имеет три ступени вентиляции

1 ступень – работают только приточные вентиляторы, регулирование температуры воздуха осуществляется изменением потока приточного воздуха;

2 ступень – работают приточные и рециркуляционные вентиляторы, приточные вентиляторы работают на минимальных оборотах, регулирование температуры воздуха в контейнере осуществляется изменением потока циркуляционного воздуха;

3 ступень – работают приточные и рециркуляционные вентиляторы, а также насос подогрева приточного воздуха, приточные вентиляторы работают на минимальных оборотах, рециркуляционные вентиляторы - на максимальных, регулирование температуры воздуха в контейнере осуществляется изменением потока теплоносителя системы подогрева приточного воздуха. 

Реализация проекта и выбор средств автоматизации

Разработкой автоматизированной системы управления вентиляцией газопоршневой теплоэлектростанции занималась компания ПРОЕКТ-П совместно с ООО «Activecontrols» (г. Москва). Автоматика системы вентиляции газопоршневой теплоэлектростанции построена на базе следующего оборудования:

• 6 частотных преобразователей Schnider Electric серии ATV;
• 1 программируемый логический контроллер ОВЕН ПЛК100;
• 1 модуль дискретного ввода ОВЕН МВ110-16ДН;
• 1 модуль дискретного вывода ОВЕН МУ110-16Р;
• 1 модуль аналогового ввода ОВЕН МВ110-8А;
• 1 модуль аналогового ввода ОВЕН МУ110-8И;
• 1 панель оператора ОВЕН СП270. 

Система вентиляции контейнера имеет три режима работы: автоматический, полуавтоматический и ручной. В ручном режиме управление исполнительными механизмами осуществляется с помощью переключателей и кнопок расположенных на двери шкафа управления. В ручном режиме приточные и рециркуляционные вентиляторы, а также насос подогрева включаются через электромагнитный пускатель на полную мощность. 

В полуавтоматическом режиме управление исполнительными механизмами осуществляется так же как и в ручном. В отличие от ручного режима приточные вентиляторы, рециркуляционные вентиляторы и насос подогрева включаются через частотные преобразователи. Степень нагрузки вентиляторов и насоса задается с панели оператора.

В автоматическом режиме управление исполнительными механизмами осуществляет программируемый логический контроллер. Существует два режима запуска системы вентиляции в автоматическом режиме: 

• Режим запуска с панели оператора. В этом режиме запуск и останов системы вентиляции осуществляется с панели оператора с помощью кнопок ПУСК и СТОП экрана «Мнемосхема».
• Дистанционный режим запуска. В этом режиме система вентиляции запускается при поступлении сигнала удаленного старта от системы управления газопоршневой установки.

На панели оператора отображается мнемосхема системы вентиляции, график изменения температуры в контейнере за 10 минут, архив аварий. Задаются уставка температуры воздуха в контейнере, уставки верхней и нижней границ перехода между ступенями вентиляции, время задержки проверки условия перехода между ступенями вентиляции; параметры ПИД-регуляторов приточных и рециркуляционных вентиляторов, а также насоса подогрева; настройки режима проветривания.

В АСУ ТП системы вентиляции реализована возможность диспетчеризации параметров технологического процесса посредством SCADA системы. Подключение удаленного компьютера к ПЛК осуществляется через интерфейс связи Ethernet, протокол связи Modbus-TCP.