Технологический процесс на объектах теплоэнергетического комплекса невозможен без применения современных контрольно-измерительных приборов и автоматики, необходимых как для осуществления контроля технологического процесса в целях предотвращения аварийных ситуаций, так и для определения расхода рабочей среды.
В качестве топлива в котельных установках используются различные виды нефтепродуктов: мазут, дизель и т.д., - природный и сжиженный газ, уголь. В качестве энергоносителя – чаще всего пар и вода. В зависимости от свойств рабочей среды и условий технологического процесса подбираются расходомеры с различными принципами действия.
КИП и А для котельных и ТЭЦ: приборы измерения давления и расхода
В продуктовой линейке компании «ЭМИС» представлен широкий перечень оборудования, востребованного в топливно-энергетическом комплексе:
Комплекты учета на базе сужающих устройств;
Кориолисовые счетчики-расходомеры;
Сигнализаторы предельного уровня.
Более подробно рассмотрим технические характеристики и опыт применения КИП и А торговой марки «ЭМИС» в теплоэнергетике.
Узлы учета в котельных и ТЭЦ
Наиболее распространенным видом топлива в силу своей доступности является природный газ. На нем работает большинство котельных, осуществляющих отопление и горячее водоснабжение многоквартирных домов, детских садов, школ, административных зданий, производственных и других помещений.
Как правило, в типовых формах договоров на поставку газа, заключаемых между поставщиком и потребителем, прописано, что учет должен осуществляться с помощью аттестованных измерительных комплексов. Для решения данной задачи предназначены узлы учета энергоресурсов «ЭМИС-Эско 2210», которые являются аттестованными и сертифицированными типовыми СИ с возможностью замены компонентов, входящих в их состав. Измерение газа осуществляется по алгоритмам, аттестованным в соответствии с ГОСТ 8.740-2011, что не требует от эксплуатирующей организации получать и аттестовывать отдельно методику выполнения определения расхода.
Рисунок 1. Состав узла учета «ЭМИС-Эско 2210»
Данные комплексы также могут применяться для определения объемного расхода, массы, температуры, давления теплоносителя в открытых и закрытых системах теплоснабжения, системах охлаждения, в отдельных трубопроводах по аттестованным алгоритмам.
Измерение воды, насыщенного и перегретого пара в котельных и на других объектах теплоэнергетики осуществляется в соответствии с ГСССД МР 147-2008. При этом максимальная температура рабочей среды может составлять +500°C, а избыточное давление достигать 30 МПа.
При учете тепловой энергии метрологические характеристики узлов учета «ЭМИС-Эско 2210» соответствуют «Правилам коммерческого узла учета тепловой энергии, теплоносителя», утвержденным Постановлением Правительства РФ № 1034 от 18.11.2013.
Измерение теплоносителя: воды, насыщенного и перегретого пара и газа, - на многих объектах теплоэнергетики осуществляется с помощью комплексов на базе сужающих устройств. В ответ на запросы Заказчиков, традиционно определяющих расход методом переменного перепада давления, компания «ЭМИС» включила в продуктовую линейку комплексы учета, включающие диафрагму, интеллектуальные датчики абсолютного и дифференциального давления «ЭМИС-БАР», термопреобразователь, вычислитель, фланцевые соединения, струевыпрямители, прямолинейные участки и полный комплект монтажных частей.
Применение в составе комплексов интеллектуальных преобразователей «ЭМИС-БАР» с основной приведенной погрешностью от ±0,04 % позволяет осуществлять учет методом перепада давления с требуемой точностью.
Расходомеры газа, жидкости и пара в котельных и ТЭЦ
Измерение газа, пара и воды в котельных также возможно осуществлять с помощью вихревых расходомеров «ЭМИС-ВИХРЬ 200» со встроенной функцией вычислителя (используется аттестованное программное обеспечение электронного блока вторичного преобразователя счетчика), если архивирование осуществляется в АСУТП и (или) на внешнем накопителе информации.
Алгоритмы встроенной функции вычислителя с нормированной погрешностью вычисления (для пара и воды) и приведения к стандартным условиям полученных значений (для природного и попутного нефтяного газа) основаны на типовых методиках ГСССД и ГОСТ и позволяют заказчику отказаться от дополнительных расходов, связанных с приобретением и эксплуатацией внешнего вычислителя, монтажом силовых и сигнальных линий, что особенно актуально при недостаточности монтажного пространства для инсталляции с энерго-контроллером. Данная функция доступна для расширенной версии электроники («ВВ») с возможностью подключения внешних датчиков давления и температуры.
Отметим, что точность счетчиков-расходомеров «ЭМИС-ВИХРЬ 200» является одной из лучших для приборов данного типа: ±0,5% - для жидких сред, и ±0,7% - для газовых сред, соответственно.
Для измерения массового расхода, плотности, температуры жидкостей и газов, а также вычисления объемного расхода и жидкостей, и газов, приведенных к стандартным условиям, применяется кориолисовый расходомер «ЭМИС-МАСС 260». При этом классы точности: ±0,1; ±0,15; ±0,2; ±0,25; ±0,5, - имеют наилучшие значения среди всех расходомеров с другими принципами действия.
Благодаря возможности эксплуатации на вязких средах, «ЭМИС-МАСС 260» получил широкое распространение на объектах теплоэнергетики, работающих на дизельном топливе и топочном мазуте, и даже сырой нефти. Кориолисовые счетчики-расходомеры позволяют получать информацию о расходе топливной жидкости на горелках, а также контролировать количество топлива, слитого с заправщика. При этом данные можно получать в единицах как массы, так и объема.
Необходимо отметить, что вихревые и массовые счетчики-расходомеры торговой марки «ЭМИС» имеют возможность имитационной поверки, в том числе без снятия с трубопровода. Межповерочный интервал для «ЭМИС-ВИХРЬ 200» составляет 4 года, для «ЭМИС-МАСС 260» - 5 лет.
Приборы контроля и автоматики в котельной: датчики давления, реле потока и сигнализаторы уровня
Одним из наиболее важных типов приборов, применяемых в системах контроля и автоматизации объектов теплоэнергетики, являются датчики давления.
Они необходимы для отслеживания параметров технологического процесса практически на всех этапах производства тепловой энергии. К слову, ДД «ЭМИС-БАР» используются для определения давления: разряжения в топке, уходящих газов в дымоходе, газообразного и жидкого топлива перед горелками, воды в выходном коллекторе котла (контроль выхода за предельные значения), воздуха перед горелками (с принудительной подачей воздуха) и контроля отклонений от заданных режимов эксплуатации.
В продуктовой линейке ЗАО «ЭМИС» представлено 20 модификаций «ЭМИС-БАР», предназначенных для измерения абсолютного, дифференциального, избыточного (в том числе разряжения), и гидростатического давления жидких и газообразных сред, насыщенного и перегретого пара. На выбор представлен аттестованный ряд погрешностей: ±0,04; ±0,065; ±0,1; ±0,2; ±0,5; ±1,0.
Кроме того, на объектах теплоэнергетики устанавливаются приборы, отслеживающие данные о потоке в системах автоматизации подачи и откачки жидкости. Для выполнения данной задачи могут применяться реле: термо-анемометрическое «ЭМИС-ПОТОК 285» и лопастное «ЭМИС-ПОТОК 236». Они позволяют защитить оборудование от перегрева в случае слабого потока, либо его отсутствия.
При необходимости контроля предельного уровня жидкости в резервуарах и трубопроводах возможно применение вибрационных сигнализаторов уровня «ЭМИС-СИГНАЛ». В их задачу входит передача аварийного сигнала в случае достижения средой максимального или минимального допустимого уровня для предотвращения переполнения или опустошения емкости и «сухого хода» насосов. Максимальная температура контролируемой среды для данных приборов составляет +290 градусов.
Автоматизация котельной и ТЭЦ
Необходимо отметить, что для обеспечения эффективной и безопасной работы на объектах теплоэнергетики требуется применение автоматизированных систем регулирования и управления, а также современных технологий диспетчеризации.
Компания «ЭМИС» обеспечивает соответствие своей продукции последним коммуникационным стандартам и возможность интеграции в единую систему управления и автоматизации. Фирменное программное обеспечение «ЭМИС-Интегратор» позволяет удаленно подключаться к приборам, снимать показания и производить диагностику, а также осуществлять постоянный мониторинг как самих средств измерения, так и параметров технологического процесса.
Опыт применения
Учет энергоресурсов и создание диспетчерского центра для мониторинга котельных
В 2011 году компания «ЭМИС» реализовала крупный проект в городе Алматы по оснащению котельных коммерческими и технологическими узлами учета. В общей сложности на объектах теплоснабжения одного из крупнейших городов Казахстана было установлено более 150 узлов учета энергоносителей на базе вихревых расходомеров «ЭМИС-ВИХРЬ 200» и «ЭМИС-ВИХРЬ 205». Внедрение интеллектуальных средств измерения торговой марки «ЭМИС» позволило автоматизировать 43 котельных в различных районах города с передачей информации на единый диспетчерский пульт ТОО «Алматы ТеплоКомунЭнерго».
Переоснащение парка средств измерения ПАО «МОСЭНЕРГО»
Не менее амбициозный проект был реализован компанией в 2019-2020гг. в г. Москве, где в рамках переоснащения парка средств измерения ПАО «Мосэнерго» оборудование торговой марки «ЭМИС» (узлы учета, расходомеры и датчики давления) было установлено на 15 ТЭЦ и 32 котельных.
Установка приборов «ЭМИС-ВИХРЬ 200» для измерения теплоносителя в котельной
Также следует добавить, что специалисты ЗАО «ЭМИС» оказали содействие в реализации проекта расширения и реконструкции системы учета тепла в котельной челябинского филиала "Уральский территориальный округ" ФГУП "РосРАО". На объекте были смонтированы и запущены в работу вихревые счетчики «ЭМИС-ВИХРЬ 200». Необходимость установки нового оборудования возникла при смене теплоносителя (с пара на воду).
«За время эксплуатации система проявила себя только с положительной стороны: надежна, неприхотлива и проста в эксплуатации, удобно вести учет всех котролируемых параметров процесса системы отопления. Система учета тепловой энергии позволила нам сэкономить значительные финансовые ресурсы», - говорится в отзыве Заказчика (филиал «Уральский территориальный округ» ФГУП «РосРАО»).
В числе реализованных проектов по замене оборудования, с истекшими сроками эксплуатации, - переоснащение одной из котельных ОАО «Уренгойтеплогенерация-1» на вихревые расходомеры ТМ «ЭМИС». Качество поставленного оборудования и оказанные сервисные услуги были высоко оценены Заказчиком:
«Применение погружного вихревого расходомера «ЭМИС-ВИХРЬ 205» позволило успешно решить задачу измерения теплоносителя на одной из наших котельных (измеряемая среда - вода, трубопровод Ду400, после котла КВГМ100, температура 120С, давление 16 кгс/см2).
Решение об эксплуатации прибора было принято в связи с плановой поэтапной модернизацией и заменой применяемых ранее диафрагм на более современное оборудование. Предложение ГК "ЭМИС" отвечало всем техническим требованиям и оказалось самым оптимальным по стоимости предлагаемого оборудования.
В процессе эксплуатации предоставленный расходомер показал себя надежным средством измерения, полностью соответствующим заявленным производителем параметрам. Наличие разнообразных выходных сигналов позволило легко интегрировать данный прибор в существующую автоматизированную систему учета.
Оборудование было поставлено в заранее оговоренные сроки, что позволило произвести монтаж до начала отопительного сезона. На протяжении всего срока опытной эксплуатации оказывалась дистанционная поддержка, а также оперативно осуществлен выезд специалиста непосредственно на место эксплуатации для настройки прибора».
Учет топочного мазута массовыми кориолисовыми расходомерами «ЭМИС»-МАСС 260»
В рамках переоборудования котельной одного из филиалов ПАО «Камчатскэнерго» успешно проведена поставка и ввод в эксплуатацию массового счетчика-расходомера «ЭМИС-МАСС 260» (температура до 200 °С, давление до 2,5 МПа, класс точности 0,5) для учета топочного мазута.
«В процессе эксплуатации «ЭМИС-МАСС 260» были полностью подтверждены технические характеристики, заявленные производителем.
К плюсам можно отнести дистанционное исполнение, что позволило вынести электронный блок на безопасное расстояние, в целях зашиты электроники от негативного высокотемпературного воздействия. Для удобной работы имеется русифицированное меню настройки, которое в свою очередь позволяет получать полную информацию о процессе. Наличие различных выходных сигналов дает возможность интеграции в автоматизированную систему любой конфигурации», - говорится в отзыве Заказчика.
Отметим, что, если ранее для измерения мазута преимущественно применялись счетчики механического типа, то в последнее время потребители оценили такие неоспоримые преимущества кориолисовых расходомеров, как прямое измерение массы и плотности, вычисление объемного расхода, а также пятилетний межповерочный интервал, наличие цифровых выходных сигналов, позволяющие интегрировать оборудование в систему АСТ(К)УЭр. Более подробная информация об особенностях эксплуатации кориолисовых и механических счетчиков представлена в статье «Расходомеры вязких сред».
По окончании отопительного сезона на объектах теплоснабжения начинается подготовительный этап к следующей зиме, включающий как ремонтно-восстановительные работы, так и замену вышедшего из строя технического оснащения. Потребность в замене оборудования возникает и в тех случаях, когда происходит перевод с одного вида топлива на другой, например, с твёрдого топлива на жидкое или газовое.
Контрольно-измерительные приборы торговой марки «ЭМИС» могут быть поставлены на объекты теплоэнергетики в рекордно короткие сроки. Оборудование, входящее в складскую программу, отгружается в течение 10 рабочих дней, что позволяет Заказчикам вовремя завершать даже срочные проекты.
Чтобы заказать оборудование торговой марки «ЭМИС» заполните опросный лист и отправьте его на наш адрес sales@emis-kip.ru.