Система управления аварийной вентиляцией

Однолинейная схема питания аварийной вентустановки

Система управления аварийной вентиляцией мазутонасосной в основном представляет собой шкаф питания и управления вентиляторами (шкаф аварийной вентустановки ШУАВ), установленный в помещении РУ-0,4 кВ мазутонасосной.

Рабочие и аварийные режимы работы вентиляторов обеспечиваются взаимным резервированием вентиляторов, АВР срабатывает при аварийном отключении автоматического выключателя одного из вентиляторов.

Питание вновь устанавливаемого шкафа питания и управления приточной и вытяжной вентустановками ШУАВ осуществляется от двух вводов с АВР от двух секций РУ-0,4 кВ мазутонасосной, что обеспечивает требование к надежности электроснабжения второй категории в рабочем и аварийных режимах.

Обеспечить функционирования вышеописанной системы управления аварийной вентиляцией обеспечат следующие технические решения:

— на линиях питания вентиляторов установить автоматические выключатели ABB Tmax T5 в различных секциях РУ-0,4 кВ мазутонасосной;

— монтаж кабельных линий от панелей питания РУ-0,4 кВ мазутонасосной до силовых сборок №1и №2 управления приточно-вытяжных вентустановок;

— установка и подключение шкафа ШУАВ к силовым сборкам №1 и №2;

— установка в шкафе ШУАВ вводного перекидного рубильника с устройством автоматического ввода резерва АВВ OTM160E3C8D230C;

— установка в шкафе ШУАВ  четырех программируемых логических реле для управления автоматическими выключателями электродвигателей вентиляторов, типа EASY-E4-AC-12RC1 АВВ;

— установка в шкафе ШУАВ автоматических выключателей с электронным расцепителем и моторным приводом ABB Tmax XT2 для вытяжных вентиляторов и ABB Tmax XT4 для приточных вентиляторов;

— прокладка кабельных линий от шкафа ШУАВ до электродвигателей вентиляторов по вновь возводимым лотковым кабельным конструкциям мазутонасосной;

— в связи с прокладкой кабелей во взрывоопасной зоне, кабели необходимо защитить терморасширяющимся противопожарным покрытием для кабелей Hilti СР 678.

Автоматика аварийной вентиляции

Фото газоанализатора ЩИТ-2-22

Системы аварийной приточно-вытяжной вентиляции мазутонасосной в части автоматизации и диспетчеризации должны учитывать следующие требования СП 90.13330.2012 и СО 34.20.514-2005:

— включение системы аварийной вентиляции при срабатывании сигнализаторов нижнего концентрационного предела распространения пламени;

— аварийная вентиляция должна включаться извне и не должна быть связана с другими вентиляционными системами;

— отключение устройств вентиляции при срабатывании пожарной сигнализации.

Учитывая вышеуказанные требования, решения по автоматизации и диспетчеризации выглядят следующе:

— установить в контрольных точках машинного зала мазутонасосной взрывозащищенные датчики загазованности типа  ДТХ-127-5, производства ОДО «РОСС» (места установки датчиков по каналам см. фото сверху);

— в помещении КИП мазутонасосной установить пятиканальный, конвекционного способа подачи контролируемой смеси газоанализатор ЩИТ-2-22, также производства ОДО «РОСС»;

— на панели сигнализации  в помещении КИП мазутонасосной установить лампы состояний вкл/выкл, ключи управления вентиляторами, переключатель блокировки основной/резервный, световое табло неисправности цепей управления вентиляторами;

— в РУ-0,4 кВ мазутонасосной установить шкаф питания и управления вентиляторами (шкаф аварийной вентустановки ШУАВ).

Вентилятор типа ВЦ 4-70

Чертеж вентилятора типа ВЦ 4-70-10-100-18,5-1000

Вентилятор типа ВЦ 4-70-10-100-18,5-1000 – вентилятор центробежный общего назначения, из нержавеющей стали марки 12Х18Н10.

Основные характеристики ВЦ 4-70-10-100-18,5-1000:

— Марка вентилятора – ВЦ 4-70-10;

— Типоразмер двигателя – АИР180М6;

— Мощность двигателя, кВт – 18,5;

— Частота вращения, об/мин – 1000;

— Производительность, 10 3 *м 3 /ч — 20,0-41,0;

— Полное давление, Па — 1500-1100;

— Масса, кг — 514.

В связи с конструктивными особенностями приточной установки и наличием резервного вентилятора, по требованиям свода правил к аварийным системам вентиляции, необходима  установка вентиляторов типа ВЦ 4-70 с правым и левым вращением рабочего колеса:

— ВЦ 4-70-10-100-18,5-1000, У2, Пр0;

— ВЦ 4-70-10-100-18,5-1000, У2, Л0.

Пр0, Л0 обозначение по каталогу производителя оборудования вентиляции.

Вентилятор соответствует требованиям ТР ТС 004/2011, ТР ТС 010/2011.

Вентилятор типа ВО 06-300

Чертеж вентилятора типа ВО 06-300

Вентилятор типа ВО 06-300-12,5-В2-2-У2 – вентилятор взрывозащищенный, одностороннего всасывания, с алюминиевым корпусом.

Основные характеристики ВО 06-300-12,5-В2-2-У2:

— Марка вентилятора – 12,5;

— Типоразмер двигателя – 4АМ132S8;

— Мощность двигателя, кВт – 4;

— Частота вращения, об/мин – 720;

— Производительность, 10 3 *м 3 /ч – 41,4-54,5;

— Полное давление, кПа – 186-122;

— КПД, % — 82,6;

— Масса, кг – 214,5.

Вентиляторы типа ВО 06-300 поставляются, как с опорной тумбой, так и без.

В связи с тем, что вентилятор устанавливается в шахте вытяжной вентиляции, необходима его установка в горизонтальном положении.

Для установки вентилятора в горизонтальное положение, при заказе необходимо уточнять тип подшипника рабочего колеса. Предпочтительнее заказывать с подшипниками качения (шарикоподшипниками). В коде заказа вентилятора такой маркировки не предусмотрено, нужно уточнять у производителя.

Приточная установка с резервным вентилятором

Чертеж приточной установки с резервированием

В связи с требованиями СП 60.13330.2016 о резервировании оборудования аварийной вентиляции вентилятора, необходима установка двух вентиляторов типа ВЦ 4-70 с правым и левым вращением рабочего колеса, соответственно:

— ВЦ 4-70-10-100-18,5-1000, У2, Пр0;

— ВЦ 4-70-10-100-18,5-1000, У2, Л0.

Приточная установка монтируется в помещении венткамеры мазутонасосной и конструктивно состоит из:

— коробов из листовой оцинкованной стали: Б-ПН-НО-2,0х1000х2000 по ГОСТ 19904-90, соединенных фланцами из угловой равнополочной стали 25х25х3-В по ГОСТ 8509-86. Соединение фланцев болтами М8 с шагом 100 мм;

— на напорных коробах основного и резервного вентиляторов устанавливаются обратные клапаны 700х700 заводской готовности;

— обрамление проемов в стенах из угловой равнополочной стали: уголок 75х75х6-В ГОСТ 8509-86;

— закрепление коробов в проемах стен через фланцевое соединение;

— всасывающий горизонтальный короб крепится на полу на рамках из профильной трубы;

— напорный горизонтальный короб крепится на типовых подвесах через шпильки к потолку;

— на фасаде мазутонасосной предусмотрены жалюзийные неподвижные решетки, разработанные на основе серии 1.194-КР-1 «Типовые конструкции вентиляции»;

— на выходных воздуховодах установки, для исключения перетоков воздуха устанавливаются запорные клапаны заводского изготовления.

Шахта вытяжной вентиляции

Чертеж вентиляционной шахты

Шахта аварийной вытяжной вентиляции для помещения мазутонасосной ТЭЦ.

В соответствии со следующим требованием СП 90.13330.2012 – «удаление воздуха следует предусматривать из нижней зоны в размере 2/3 объема удаляемого воздуха, из верхней зоны в размере 1/3 объема. Приемные отверстия в нижней зоне должны быть не выше 100 мм от пола», необходимо сооружение вентиляционной шахты в помещении машинного зала мазутонасосной.

В соответствии с требованием того же СП о резервировании вентиляционного оборудования для аварийной системы, необходимо сооружение двух вентиляционных шахт.

Согласно проектным решениям, в помещении машинного зала мазутонасосной устанавливаются два вытяжных вентилятора типа ВО 06-300-12,5-В2-2-У2, в помещении венткамеры устанавливаются два приточных вентилятора типа ВЦ 4-70-10-100-18,5-1000.

Сооружаемые вентиляционные шахты конструктивно состоят из:

— вытяжного вентилятора типа ВО 06-300-12,5-В2-2-У2, установленного горизонтально на отметке +4.500;

— рама из уголка равнополочного 100х6,5 по ГОСТ 8509-93 и профиля 80х80х5 по ГОСТ 30245-2003;

— обшивка из листовой оцинкованной стали: Б-ПН-НО-2,0х1000х2000 ГОСТ 19904-90;

— для обслуживания вентилятора в вентиляционной шахте предусматривается стремянка типа СГ-40 по серии 1.450.3-7.94 «Выпуск 2. Конструкции из горячекатаных профилей. Чертежи КМ», а также люк в верхней части шахты;

— для защиты вентилятора предусматривается съемная металлическая сетка;

— для забора воздуха, в нижней и верхней зоне шахты предусматриваются отверстия, закрытые металлической сеткой;

— для обслуживания вентилятора и вентиляционной шахты в нижней части предусматривается сетка-дверь;

— на фасаде мазутонасосной для выхода воздуха предусмотрены жалюзийные неподвижные решетки, разработанные на основе серии 1.194-КР-1 «Типовые конструкции вентиляции».

Расчет аварийной вентиляции

Фото обложки СП 90.13330.2012

Расчет аварийной вентиляции на примере помещения машинного зала мазутонасосной ТЭЦ.

Расчет выполняется от нормируемой по СП 90.13330.2012 кратности воздухообмена для производственных помещений тепловых электростанций.

Согласно приложению Г, СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003», для обеспечения нормируемой кратности воздухообмена в помещении расчет требуемого количества приточного воздуха Ln,кр следует выполнять по формуле:

Ln,кр = nVp,

где:

— нормируемая кратность воздухообмена, ч-1;

— Vp расчетный объем помещения, м.3

Данная формула используется, также для расчета удаляемого воздуха, т.е. вытяжной вентиляции.

Расчетный объем помещения машинного зала мазутонасосной — Vp ≈ 5365 м3

Нормируемая кратность воздухообмена мазутонасосной – 5.

Таким образом, объем приточного/удаляемого воздуха в помещении машинного зала мазутонасосной будет равен – 26 828 м3/ч.

Для обеспечения данного объема воздухообмена, необходимо установить следующее вентиляционное оборудование:

— приточный вентилятор типа ВЦ 4-70-10-100-18,5-1000 с максимальной производительностью 41 000 м3/ч.

— вытяжной вентилятор типа ВО 06-300-12,5-В2-2-У2 с максимальной производительностью 54 500 м3/ч.

В соответствии с пунктом 7.6 СП 60.13330.2016 аварийные системы приточной/вытяжной вентиляции должны быть с резервными вентиляторами.

Таким образом, в помещении машинного зала мазутонасосной устанавливаются две вытяжных вентиляционных шахты с вентиляторами типа ВО 06-300-12,5-В2-2-У2, в помещении венткамеры устанавливается приточная вентустановка с резервным вентилятором типа ВЦ 4-70-10-100-18,5-1000.

Проектирование аварийной вентиляции

Фото машинного зала мазутонасосной

Проектирование аварийной вентиляции на примере здания мазутонасосной (МН) ТЭЦ.

  1. Определить категории помещений здания МН. Для объектов энергетики определяется в соответствии с РД 34.03.350-98 «Перечень помещений и зданий энергетических объектов РАО «ЕЭС России»:

— машинный зал – В2;

— диспетчерская (помещение КИПиА) – Д;

— помещение венткамеры – Д;

— помещение РУСН 0,4 кВ – В25.

  1. В соответствии с СП 90.13330.2012 «Свод правил. Электростанции тепловые. Актуализированная редакция СНиП Ц-58-75», определит кратность воздухообмена в помещении машинного зала мазутонасосной. Для машинного зала МН, кратность воздухообмена будет равна – 5.
  2. Далее, согласно приложению Г, СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003», выполнить расчет требуемого количества приточного воздуха Ln,кр для обеспечения нормируемой кратности воздухообмена в помещении.

Объем приточного/удаляемого воздуха в помещении машинного зала мазутонасосной будет равен – 26 828 м3/ч.

  1. Подобрать вентиляционное оборудование:

— приточный вентилятор типа ВЦ 4-70-10-100-18,5-1000 с максимальной производительностью 41 000 м3/ч.

— вытяжной вентилятор типа ВО 06-300-12,5-В2-2-У2 с максимальной производительностью 54 500 м3/ч.

В соответствии с пунктом 7.6 СП 60.13330.2016 аварийные системы приточной/вытяжной вентиляции должны быть с резервными вентиляторами.

  1. Определить требования КИПиА. Установить датчики загазованности в машинном зале, установить газоанализатор в помещении КИП мазутонасосной.

В помещении КИП мазутонасосной установить лампы состояний, ключи управления вентиляторами.

В РУСН-0,4 кВ мазутонасосной установить шкаф питания и управления вентиляторами.

  1. Спроектированные системы приточно-вытяжной вентиляции должны учитывать следующие требования СП 90.13330.2012 и СО 34.20.514-2005:

— удаление воздуха в помещении машинного зала мазутонасосной предусматривается из нижней зоны вентиляционной шахты в размере 2/3 объема удаляемого воздуха, из верхней зоны вентиляционной шахты в размере 1/3 объема. Приемные отверстия в нижней зоне расположены не выше 100 мм от пола;

— основные и резервные вентиляторы запитаны от разных ячеек РУСН-0,4 кВ мазутонасосной. Резервные вентиляторы включаются автоматически с небольшой задержкой по времени;

— отключение устройств вентиляции при пожаре.

Защита от перелива мазутных резервуаров

Схема защиты резервуаров от перелива мазута

Согласно п.5.1.49 методических указаний по эксплуатации мазутных хозяйств тепловых электростанций СО 153-34.23.501 мазутные резервуары должны иметь защиту от перелива.

Поэтому необходимо разработать систему, обеспечивающую защиту резервуаров ТЭЦ от перелива мазута.

Техническое решение можно выполнить на базе электронных уровнемеров установленных в каждом резервуаре, данные с которых передаются на главный сервер, расположенный в помещении главного щита управления, где поступающая информация перерабатывается, систематизируется и передается на монитор ННС в виде реальных уровней мазута в каждом из резервуаров. Кроме  того, программное обеспечение должно предусматривать выдачу сигнала на срабатывание предупредительной и аварийной звуковой, световой сигнализации верхнего и нижнего критических уровней мазута в резервуарах, а также срабатывание защитного сигнала, на закрытие задвижек М19 или М21 при достижении верхних критических уровней в резервуарах. Отключение насосов подачи на ДМХ происходит  после закрытии задвижки М-21 от сброса нагрузки на них до 100 А.

Отбор проб мазута

Чертеж мазутного пробоотборника

Современный метод отбора проб мазута из резервуара.

Согласно пункта В.12.3 ГОСТ55910-2008 о «Резервуарах вертикальных цилин-дрических для нефтепродуктов и нефти» — «…Резервуары любых типов должны быть оснащены специальными, расположенными внизу, пробоотборниками. Отбор проб вручную через люк, расположенный на крыше резервуара категорически не допускается».

Исходя из выше сказанного, требуется установить в люк резервуара пробоотборник усредненной пробы. К установке рекомендуются:

— устройство отбора проб «Эксстрим РО-18» ТУ 4215-003-40981433-2015 (для резервуаров с высотой стенки 16000-18000 мм);

— устройство отбора проб «Эксстрим РО-12» ТУ 4215-003-40981433-2015 (для резервуаров с высотой стенки 10000-12000 мм).

Пробоотборники «Эксстрим» производятся инжиниринговым холдингом ГК «Нефтегазмаш».

Устройство отбора проб типа «Эксстрим» является дополнительным изделием для резервуара и устанавливается непосредственно в люк резервуара, расположенный внизу на внешней стенке резервуара.

Установка мазутного пробоотборника служит для обеспечения надежности и бесперебойной работы мазутного хозяйства предприятия.