LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW …atol.am.gdynia.pl/ase/skrypt/05_Paliwo_SG.pdf · 8...
Transcript of LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW …atol.am.gdynia.pl/ase/skrypt/05_Paliwo_SG.pdf · 8...
LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW ENERGETYCZNYCH STATKU
Nr 5: System i automatyka instalacji paliwowej silnika głównego Sulzer RTA
62U
Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych 2
Nr 5: System i automatyka instalacji paliwowej silnika głównego Sulzer RTA 62U
1 WIZUALIZACJA DLA INSTALACJI PALIWOWEJ
Zaprojektowane układy automatyki dla instalacji paliwowej pełnią następujące funkcje: • start/stop pomp obwodu nisko-ciśnieniowego, • start/stop pomp obwodu wysoko-ciśnieniowego, • automatyzacja procesu oczyszczania, zarówno paliwa ciężkiego, jak i lekkiego, • kontrola ciśnienia zasilania paliwa obwodu nisko-ciśnieniowego, jak i wysoko-
ciśnieniowego, • kontrola lepkości paliwa, • regulacja ciśnienia w obwodzie nisko-ciśnieniowym, • regulacja lepkości paliwa, • kontrola podczas zmiany rodzaju paliwa zasilającego silnik, • sterowanie pompami stand-by’owymi, • kontrola poziomu w zbiornikach paliwowych, • alarmowanie w przypadku przekroczenia wartości granicznej przez jakikolwiek
parametr charakterystyczny dla instalacji paliwowej.
1.1 Budowa aplikacji - Menu główne
Cała aplikacja składa się z pięciu głównych okien, menu głównego oraz menu współpracującego z odpowiednimi oknami. Poza tym instalacja została wyposażona w dodatkowe okna w postaci pulpitów sterujących poszczególnymi urządzeniami, za pomocą, których jesteśmy w stanie wysterować urządzenia oraz symulować zmianę niektórych parametrów instalacji. W skład instalacji wchodzą również okna dodatkowe, zawierające opis techniczny oraz bitmapy podstawowych elementów instalacji. Do okien głównych zaliczamy: • okno instalacji zasilania silnika paliwem „Fuel Oil Supply System”, • okno instalacji oczyszczającej „ Fuel Oil Separators System”, • okno mierników i kontrolek dla instalacji zasilania oraz wizualizujące stan pracy
silnika “Main Parameters” • okno związane z systemem bezpieczeństwa silnika „Main Engine Safety System), • okno związane z wartościami krytycznymi systemu alarmowego (Critical
Parameters from Alarm System ).
Ćwiczenie nr 5: System i automatyka instalacji paliwowej silnika głównego Sulzer RTA 62U 3
Do okien reprezentujących elementy pulpitów sterowniczych zaliczamy okna: • sterowania pracą pomp oraz regulacji ciśnienia dla obwodu nisko-ciśnieniowego
„Control panel of fuel oil feed pump”, • sterowania pracą pomp dla obwodu nisko-ciśnieniowego „Control panel of fuel
oil booster pump”, • regulacji oraz kontroli lepkości paliwa „Control panel of fuel oil viscosity”, • kontroli zabrudzenia filtrów: automatycznego oraz podwójnego „Control panel of
Filters” , • sterowania pracą wirówek „Control panel of separators”, • sterowania pracą pomp zasilających wirówki „Control panel of separator supply
pump”, • kontroli temperatury paliwa wirowanego „Control panel of temperature
separators”, • kontroli ciśnienia paliwa zasilającego wirówki „Control panel of press.
Separators”, • mierników oraz kontrolek dla instalacji oczyszczania „Main parameters of
separator system”. Menu główne Menu główne przedstawia rys. 5.1.
Rys. 5.1. Menu główne do instalacji paliwowej
W skład menu głównego wchodzą następujące przyciski: • Menu of separation system – otwiera menu dla okna „Fuel oil separators
system”, • Menu of supply system – otwiera menu dla okna „Fuel oil supply system”, • Safety system – otwiera okno „Main engine safety system”, • Excel – uruchamia program Excel, • Mode – otwiera okno, za pomocą którego dokonujemy wyboru trybu pracy, • Home Page – otwiera okno główne, wprowadzające do wizualizacji aplikacji.
1.1.1 Opis okna instalacji zasilania silnika paliwem (Fuel Oil Supply System)
W skład okna wchodzi (rys. 5.2): • część główna, tzn. schemat pracy instalacji, czyli układu technologicznego
systemu, • menu, za pomocą którego możemy poruszać się po instalacji. • W części głównej znajdują się elementy oraz urządzenia takie jak: • zbiorniki: „Diesel oil tank”, „F.O. service tank”, „F.O. Settling tank”, oraz
„F.O. overflow tank”, • bitmapa silnika głównego 7 RTA 62U, • pompy podające niskiego ciśnienia : „ME F.O.F.P1” , „ME F.O.F.P2” ,
Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych 4
• pompy podające wysokiego ciśnienia: „ME F.O.B.P1”, „ME F.O.B.P2”, • zbiornik buforowy: „ME FUEL BUFER UNIT”, • filtr automatyczny: „ME F.O.A.F” , • filtr podwójny : „ME F.O.D.F” , • podgrzewacze: „ ME F.O.H”, • wiskozymetr: „Viscosimeter”, • przepływomierz: „FI” , • zawór sterowany utrzymujący stałe ciśnienie : „PCV” , • zawór parowy sterowany pneumatycznie: „SCV” , • zawór trójdrożny, służący do wyboru paliwa, na którym ma pracować silnik: „3-
WV”, • zbiornik tłumiący: „ME DAMPING UNIT” , • zawory, • rurociągi.
Rys. 5.2. Wygląd okna instalacji zasilania silnika paliwem
Parametry wyświetlane w oknie przedstawiono w tabeli 1.
Ćwiczenie nr 5: System i automatyka instalacji paliwowej silnika głównego Sulzer RTA 62U 5
Tabela 1. Wyświetlane parametry w oknie Fuel oil supply system Nazwa Symbol Zakres pracy L. alarm H. alarm
Wypełnienie procentowe zbiornika Service - 0 – 100 % 30 % 90 % Wypełnienie procentowe zbiornika Settling - 0 – 100 % 30 % 90 %
Wypełnienie procentowe zbiornika Diesel oil - 0 – 100 % 30 % 90 % Wypełnienie procentowe zbiornika Overflow - 0 – 100 % - 90 %
Wypełnienie procentowe zbiornika Bufer - 0 – 100 % - 90 % Ciśnienia paliwa w obwodzie niskociśnieniowym PCT 2.5 – 5 bar 2.5 bar start
pompy stand-by 5 bar
Procentowe otwarcie zaworu sterującego ciśnieniem PCV 0 – 100 % - - Przepływ FI 225 – 4000 l/h - -
Temperatura paliwa TI 0 – 100 ° C - - Ciśnienia paliwa w obwodzie wysokociśnieniowym PSL 6 – 14 bar 9 bar start
pompy stand-by -
Wiskoza paliwa VS 13 – 17 mPa/s 12 mPa/s 18 mPa/s Procentowe otwarcie zaworu doprowadzającego parę
do pogrzewaczy SCV 0 – 100 % - -
Ciśnienie paliwa przed pompami wtryskowymi PIAL 8 – 15 bar 8 bar - Temperatura paliwa przed pompami wtryskowymi TIALH 60 – 120 ° C 70 °C 150 ° C
Różnica ciśnienia na filtrze automatycznym PDAH - - 0.8 bar Różnica ciśnienia na filtrze podwójnym PDAH - - 0.8 bar
Menu dla okna Fuel oil supply system, pokazuje rys. 5.3.
Rys. 5.3. Menu dla okna Fuel oil supply system
Menu zawiera przyciski, do których zaliczamy: • Control panel F.P – służy do uaktywnienia okna Control panel of fuel oil feed
pump, • Control panel B.P – służy do uaktywnienia okna Control panel of fuel oil booster
pump, • Control panel F.O.V – służy do uaktywnienia okna Control panel of fuel oil
viscosity, • Control panel F – służy do uaktywnienia okna Control panel of Filters, • Main parameters – służy do otwarcia okna pokazującego podstawowe parametry
pracy instalacji, • Mode – służy do uaktywnienia okna, za pomocą którego dokonujemy wyboru
trybu pracy, • Back – przy pomocy tego przycisku możemy powrócić do menu głównego.
1.1.2 Opis okna oczyszczania paliwa (Fuel Oil Separators System)
W skład okna wchodzi: • schemat pracy instalacji, czyli układu technologicznego systemu, • menu, za pomocą którego możemy się poruszać po instalacji (rys. 5.4).
Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych 6
W części głównej znajdują się następujące elementy i urządzenia: • zbiorniki: „Diesel oil tank”, „F.O. service tank”, „F.O. Settling tank” oraz „F.O
sluge tank”, • wirówki: SP1, SP2, • pompy zasilające wirówki: „F.O.S.S.P1”, „F.O.S.S.P2”, • podgrzewacze: „F.O.S.H” , • zawory utrzymujące stałe ciśnienie zasilania paliwem wirówki: „PCV1” ,
„PCV2” , • zawór trójdrożny, przepuszczający paliwo na ssanie pompy w czasie odstrzelenia
wirówki: „3-WV1” , „3-WV2” , • zawory, • rurociągi.
Rys. 5.4. Wygląd okna instalacji oczyszczania paliwa
Parametry wyświetlane w oknie na rys. 5.4, przedstawia tabela 2.
Ćwiczenie nr 5: System i automatyka instalacji paliwowej silnika głównego Sulzer RTA 62U 7
Tabela. 2. Wyświetlane parametry w oknie Fuel oil separators system Nazwa Symbol
Zakres pracy L. alarm H. alarm
Wypełnienie procentowe zbiornika F.O Service tank
- 0 – 100 % 30 % 90 %
Wypełnienie procentowe zbiornika F.O. Settling tank
- 0 – 100 % 30 % 90 %
Wypełnienie procentowe zbiornika Diesel oil - 0 – 100 % 30 % 90 % Wypełnienie procentowe zbiornika sluge tank - 0 – 100 % - 90 %
Ciśnienie zasilania na pompie 1 PS1 2 – 3 bar - - Ciśnienie zasilania na pompie 2 PS2 2 – 3 bar - -
Temperatura paliwa na podgrzewaczu 1 TFO1 60 – 98 ° C - - Temperatura paliwa na podgrzewaczu 2 TFO2 60 – 98 ° C - -
Procentowe otwarcie zaworu parowego 1 SCV1 0 – 100 % - - Procentowe otwarcie zaworu parowego 2 SCV2 0 – 100 % - -
Menu dla okna Fuel oil separators system, pokazuje rys. 5.5.
Rys. 5.5. Menu dla okna Fuel oil separators system
W skład menu wchodzą następujące przyciski: • Control panel SEP. –służy do uaktywnienia okna Control panel of separators, • Control panel S.S.P –służy do uaktywnienia okna Control panel of separator
supply pump, • Control panel TEMP. –służy do uaktywnienia okna Control panel of temperature
separators, • Control panel PRESS. –służy do uaktywnienia okna Control panel of press.
separators, • Par of SEP1. –służy do otwarcia okna Main parameters of separator system 1, • Par of SEP2. – przycisk ten służy do otwarcia okna Main parameters of separator
system 2, • Mode – przycisk ten służy do otwarcia okna, za pomocą którego dokonujemy
wyboru trybu pracy, • Back – przy pomocy tego przycisku możemy powrócić do menu głównego.
1.1.3 Opis okna mierników i kontrolek dla instalacji zasilania paliwem (Main Parameters)
Okno to zostało pokazane na rys. 5.6. Okno to przedstawia pole z miernikami pokazującymi najważniejsze parametry instalacji Fuel oil supply system, przy wykorzystaniu mierników analogowych i cyfrowych. Pole to jest aktywne po naciśnięciu przycisku „Main parameters” z menu Fuel oil supply system. Okno to zawiera miernik prędkości silnika, dzwignię do zmiany pracy instalacji (indywidualną lub współpracującą z instalacją smarową oraz chłodzenia wodą słodką), kontrolki sygnalizacyjne. Okno to jest głównie wykorzystywane przy pracy instalacji paliwowej w połączeniu z instalacją smarową oraz wody chłodzącej.
Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych 8
Za pomocą kontrolek sygnalizacyjnych, znajdujących się w polu miernika prędkości, możemy obserwować wpływ parametrów na pracę silnika.
Rys.5.6. Wygląd okna prezentującego podstawowe parametry
1.1.4 Opis okna związanego z systemem bezpieczeństwa silnika (Main Engine Safety System)
Jest to okno, w którym są sygnalizowane alarmy związane z systemem bezpieczeństwa silnika. Możemy tutaj sprawdzić, jaki alarm spowodował zadziałanie systemu bezpieczeństwa oraz potwierdzić alarm za pomocą przycisku „ACKN”. Znajduje się tutaj również lampka sygnalizująca alarm z systemu alarmowego oraz przycisk „to alarm system” uruchamiający okno „Critical parameters from alarm system”. Okno to jest pokazane na rys. 5.7.
Ćwiczenie nr 5: System i automatyka instalacji paliwowej silnika głównego Sulzer RTA 62U 9
Rys.5.7. Wygląd okna związanego z systemem bezpieczeństwa silnika
1.1.5 Opis okna związanego z wartościami krytycznymi systemu alarmowego (Critical Parameters from Alarm System)
Jest to okno, w którym są sygnalizowane alarmy związane z wartościami krytycznymi systemów pomocniczych silnika. Możemy tutaj sprawdzić jaki alarm wystąpił, a zarazem spowodował zadziałanie systemu bezpieczeństwa. Jest też możliwość przejścia do okna „Main engine safety system” po naciśnięciu przycisku „to safety system”. Okno systemu alarmowego zostało pokazane na rys. 5.8.
Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych 10
Rys.5. 8. Wygląd okna związanego z wartościami krytycznymi systemu alarmowego
1.1.6 Wywoływanie okien z parametrami technicznymi urządzeń
W oknie głównym Fuel oil supply system, jak i Fuel oil separator system, przy każdym z głównych elementów instalacji znajdują się przyciski, co pokazuje rys. 5.9. Na tych przyciskach podane są skrótowe nazwy elementów i urządzeń. Za ich pomocą otwiera się dodatkowe okna, które zawierają: • pełną nazwę elementu lub urządzenia, • podstawowe dane techniczne, • bitmapę obrazującą element, bądź urządzenie, • producenta, przez którego zostało wykonane. Jako przykład przedstawione zostały przyciski „ME F.O.F.P1” oraz „ME F.O.F.P2”co oznacza „ ME Fuel oil feed pump”.
Ćwiczenie nr 5: System i automatyka instalacji paliwowej silnika głównego Sulzer RTA 62U 11
Rys. 5.9. Fragment okna Fuel oil supply system
1.2 Opis działania instalacji
Działanie instalacji zostanie zilustrowane za pomocą dwóch podstawowych okien, na których opiera się działanie całej instalacji paliwowej, tzn. okna Fuel oil supply system oraz okna Fuel oil separators system Przełączanie pomiędzy oknami instalacji
Przy pierwszym uruchomieniu aplikacji pojawia się okno Fuel oil supply system. Przełączenie do okna Fuel oil separators system odbywa się przy pomocy przycisku „to separators system”, pokazanego na rys. 5.10.
Rys. 5.10. Przycisk do uaktywnienia okna Fuel oil separatios system
Powrót do okna Fuel oil supply system odbywa się przy użyciu przycisku „to supply system”, pokazanego na rys. 5.11.
Rys. 5.11. Przycisk do uaktywnienia okna Fuel oil supply system.
1.2.1 Okno zasilania silnika paliwem (Fuel oil supply system)
Przed uruchomieniem instalacji należy ustalić rodzaj sterowania przy pomocy przełącznika zmiany trybu pracy „Mode” aktywnego po naciśnięciu przycisku „Mode” w pasku menu. Ustawienie przełącznika w pozycji MANUAL pozwoli na sterowanie pracą instalacji z pulpitu sterowniczego znajdującego się w laboratorium, natomiast ustawienie przełącznika w pozycji AUTO spowoduje, iż sterowanie będzie możliwe z poziomu INTOUCH’a. W przypadku wyboru pracy automatycznej, np. w przypadku spadku ciśnienia paliwa, załącza się pompa znajdują się w rezerwie (stand-by pump). Przy wyborze pracy manualnej, taka sytuacja nie ma miejsca i pompę rezerwową trzeba załączyć ręcznie z pulpitu.
Po uruchomieniu okna, zawory SSV, RFV oraz SHV wysterowane są na otwarcie (włączone), pozostałe są w stanie zamkniętym. Pozwala to na szybkie postawienie silnika w stan pracy, bowiem konieczne jest tylko odpowiednie wysterowanie podstawowych elementów i urządzeń. Zmiana stanów zaworów jest
Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych 12
wykonywana poprzez kliknięcie myszką na wybrany zawór, wówczas zmieni on swój stan na przeciwny.
Działanie instalacji rozpoczyna się od wyboru rodzaju paliwa, na którym ma pracować silnik główny. Dokonujemy tego, poprzez odpowiednie wysterowanie zaworu trójdrożnego 3-WV oraz zaworu DSV. Praca na paliwie ciężkim (HFO) odbywa się przy włączonym 3-WV oraz wyłączonym DSV, zaś na paliwie lekkim (DO) przy włączonym DSV oraz wyłączonym 3-WV. Przy braku wybrania rodzaju paliwa, nie jest możliwe załączenie pomp podających niskiego ciśnienia (F.O. feed pump). Dopiero po odpowiednim wysterowaniu zaworów, istnieje możliwość załączenia jednej z pomp podających niskiego ciśnienia. Załączenie pompy do pracy może się odbywać przy pracy automatycznej instalacji, bezpośrednio poprzez naciśnięcie pompy i wyborze jednej z możliwości załączenia (ON) lub wyłączenia (OFF) lub z dodatkowego panelu, otwierającego się z menu dla okna „Fuel oil supply system” (Control panel of fuel oil feed). Uruchomienie odbywa się przy pomocy przycisku dwustanowego przypisanego do odpowiedniej pompy. Przy pracy manualnej instalacji, załączenie pomp odbywa się wyłącznie z pulpitu sterowniczego poprzez sterownik programowalny firmy SAIA oraz program komunikacyjny MODBUS. Pompa, która zostanie załączona jako pierwsza, pracuje jako główna, natomiast druga automatycznie zostaje pompą rezerwową (stand-by pump). Załączenie jednej z pomp do pracy przyczynia się do pojawienia się przepływu paliwa oraz ciśnienia w instalacji. Paliwo wówczas jest zasysane ze zbiornika paliwa ciężkiego (F.O service tank), lub ze zbiornika paliwa lekkiego (Diesel oil tank) i tłoczone poprzez, zawory, filtr automatyczny (ME F.O.A.F), przepływomierz (FI) do zbiornika buforowego.
W przypadku spadku ciśnienia w instalacji poniżej określonej wartości, automatycznie uruchamiana jest druga pompa rezerwowa (stand-by pump) (taka sytuacja ma miejsce w przypadku pracy automatycznej). Takie rozwiązanie zapewnia ciągłe dostarczanie paliwa do silnika. Automatyczne załączanie drugiej pompy odbywa się z poziomu INTOUCH’a, co powoduje odbudowanie ciśnienia. Pompa rezerwowa (stand-by pump) pracuje wówczas z pompą główną, po czym automatycznie zostaje odstawiona. Po stronie niskiego ciśnienia na tłoczeniu znajduję się zawór regulacyjny (PCV), utrzymujący stałe ciśnienie zasilania. Emulacyjna zmiana ciśnienia zasilania odbywa się za pomocą suwaka znajdującego się na panelu „Control panel of fuel oil feed pump”.
Dostarczenie paliwa do silnika jest dokonywane za pomocą pomp paliwowych, zarówno obwodu niskiego, jak i wysokiego ciśnienia. W obwodzie wysokiego ciśnienia znajdują się również dwie pompy wysokiego ciśnienia (F.O.booster pump). Sterowanie pracą tych pomp odbywa się identycznie jak pomp niskociśnieniowych, tzn. z poziomu INTOUCH’a przy pracy automatycznej, poprzez bezpośrednie załączenie pompy, bądź przy wykorzystaniu pulpitu sterowniczego „Control panel of fuel oil booster pump” z menu dla okna „Fuel oil supply system”. W tym przypadku uruchomienie odbywa się przy pomocy przycisku dwustanowego przypisanego do odpowiedniej pompy. Praca manualna odbywa się z pulpitu sterowniczego znajdującego się w laboratorium. Załączenie jednej z pomp powoduje pojawienie się ciśnienia w obwodzie wysokiego ciśnienia. Paliwo jest zasysane ze zbiornika buforowego i tłoczone poprzez podgrzewacze (ME F.O.H), zawory, wiskozymetr oraz filtr podwójny (ME F.O.D.F ) do silnika głównego. Spadek ciśnienia poniżej wartości
Ćwiczenie nr 5: System i automatyka instalacji paliwowej silnika głównego Sulzer RTA 62U 13
granicznej powoduje załączenie pompy rezerwowej (taka sytuacja ma miejsce w przypadku pracy automatycznej).
Lepkość paliwa regulowana jest za pomocą wiskozymetru, który steruje procentowym otwarciem zaworu parowego (SCV), regulującym ilością pary doprowadzanej do podgrzewacza (ME F.O.H), a tym samym wpływa na lepkość paliwa. Regulacja ta odbywa się na poziomie INTOUCH’a. Emulacja zmiany wartości lepkości paliwa odbywa się za pomocą suwaka, znajdującego się na panelu „Control panel of fuel oil viscosity”, który możemy otworzyć z menu dla okna „Fuel oil supply system”, przy pomocy przycisku „Control panel F.O.V”. Jeżeli wszystko jest odpowiednio wysterowane tzn.: • jest wybrany rodzaj paliwa, • jest załączona pompa podająca w obwodzie niskiego ciśnienia, • jest załączona pompa podająca w obwodzie wysokiego ciśnienia, • są otwarte zawory, wówczas wirtualny obiekt (silnik główny) przechodzi w stan pracy, co jest wizualizowane przez obracanie się tarczy. Zestawienie możliwych stanów elementów przedstawiono w tabeli 3. Tabela. 3. Stany elementów w oknie Fuel oil supply system
Element Kolor Stan elementu
czerwony pompa wyłączona pompy podające niskiego ciśnienia (ME F.O.F.P )
zielony pompa włączona
czerwony pompa wyłączona pompy podające wysokiego ciśnienia (ME F.O.B.P)
zielony pompa włączona
czerwony zawór wyłączony zawór trójdrożny 3-WV
zielony zawór włączony
czerwony zawór wyłączony zawory odcinające SSV
zielony zawór włączony
czerwony zawór wyłączony zawory zwrotne RFV
zielony zawór włączony
czerwony zawór wyłączony zawór DSV
zielony zawór włączony
czerwony zawór wyłączony zawory SHV
zielony zawór włączony
czerwony zawór wyłączony zawory SV
zielony zawór włączony
jasny brąz brak przepływu rurociągi
Ciemny brąz przepływ
jasny niebieski brak przepływu strzałki wskazujące kierunek przepływu
pomarańczowy przepływ
Zestawienie możliwych sygnałów przedstawiono w tabeli 4.
Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych 14
Tabela. 4. Stany sygnałów w oknie Fuel oil supply system Sygnał Kolor Stan sygnału
czerwony sygnał aktywny Sygnał pracy SG na paliwie ciężkim HFO jasno szary sygnał nieaktywny czerwony sygnał aktywny
Sygnał pracy SG na paliwie lekkim DO jasno szary sygnał nieaktywny
zielony sygnał aktywny sygnał załączonych pomp ON szary sygnał nieaktywny
czerwony sygnał aktywny sygnał wyłączonych pomp OFF szary sygnał nieaktywny
sygnał uszkodzenia pomp FAILURE czerwony / jasno żółty sygnał pulsujący
zielony sygnał aktywny przejście pomp na pracę rezerwową
STAND-BY szary sygnał nieaktywny
sygnał za niskiego ciśnienia na tłoczeniu
pompy rezerwowej PSL czerwony / biały sygnał aktywny pulsujący
wysoki poziom w zbiornikach (HIGH
LEVEL) czerwony / biały sygnał aktywny pulsujący
niski poziom w zbiornikach (LOW LEVEL) czerwony / biały sygnał aktywny pulsujący
sygnał niskiego ciśnienia paliwa przed
pompami paliwowymi PIAL czerwony / biały sygnał aktywny pulsujący
sygnał niskiej lub wysokiej temperatury
paliwa przed pompami paliwowymi TIALH czerwony / biały sygnał aktywny pulsujący
sygnał wysokiej różnicy ciśnienia na filtrach
(PDAH) czerwony / biały sygnał aktywny pulsujący
1.2.2 Okno oczyszczania paliwa (Fuel oil separators system)
Okno to pokazuje proces oczyszczania, zarówno paliwa ciężkiego, jak i paliwa lekkiego. Układ oczyszczania składa się z dwóch oddzielnych obwodów separacyjnych. Obwód pierwszy oczyszcza paliwo ciężkie, jak i lekkie. Drugi natomiast tylko i wyłącznie paliwo ciężkie i jest to obwód awaryjny. W przypadku pracy automatycznej proces oczyszczania paliwa odbywa się zgodnie z założeniami automatyzacji tego procesu. Wybór pracy ręcznej powoduje, że proces ten odbywa się jakby półautomatycznie, ponieważ praca wirówki w sensie oczyszczania jest automatyczna, natomiast załączenie i odstawienie odbywa się ręcznie. Chodzi tutaj o sytuację, kiedy jest, np. wysoki stan w zbiorniku rozchodowym, wówczas powinien zostać odstawiony proces oczyszczania (odstawienie pompy podającej do wirówki oraz wirówki). Jednak to nie nastąpi, trzeba odstawić wirówkę i pompę ręcznie, tzn. z pulpitu sterowniczego.
Wybór oczyszczanego paliwa jest zależny od wysterowania zaworów. Aby odwirowywać paliwo ciężkie muszą być otwarte zawory: SV1, SV7, SV11, przy zamkniętych: SV9, SV10, SV12. W przypadku wirowania paliwa lekkiego, zawory trzeba wysterować odwrotnie w stosunku do powyższego przypadku. Po odpowiednim wysterowaniu zaworów załączamy kolejno: układ sterujący wirówki (Control Unit),
Ćwiczenie nr 5: System i automatyka instalacji paliwowej silnika głównego Sulzer RTA 62U 15
wirówkę (SP) oraz pompę zasilającą wirówkę (F.O S.S.P). Załączenie poszczególnych pomp do pracy może się odbywać przy pracy automatycznej instalacji, bezpośrednio poprzez jej naciśnięcie i wyborze jednej z możliwości załączenie (ON) lub wyłączenie (OFF), bądź przy wykorzystaniu dodatkowego okna, np. „Control panel of separator supply pump” z menu dla okna “Fuel oil separators system”. W tym przypadku uruchomienie odbywa się przy pomocy przycisku dwustanowego przypisanego do odpowiedniej pompy.
Przy pracy manualnej instalacji istnieje możliwość wysterowania urządzeń z pulpitu sterowniczego poprzez sterownik programowalny firmy SAIA oraz program komunikacyjny MODBUS.
Odpowiednie wysterowanie zaworów oraz urządzeń rozpoczyna proces wirowania, tzn. pojawienie się ciśnienia oraz przepływu w rurociągach. W przypadku pracy automatycznej proces ten składa się z następujących etapów: • inicjacja procesu wirowania przy niskim stanie w zbiorniku rozchodowym paliwa
(F.O.service tank) lub w zbiornik paliwa lekkiego (Diesel oil tank), • zatrzymanie procesu wirowania przy wysokim stanie w zbiorniku rozchodowym
paliwa (F.O.service tank) lub w zbiorniku paliwa lekkiego (Diesel oil tank), • automatyczne odstrzelenie wirówki. W przypadku oczyszczania paliwa ciężkiego, paliwo jest wówczas zasysane przez pompę ze zbiornika osadowego (F.O.settling tank) i tłoczone poprzez podgrzewacz, wirówkę do zbiornika rozchodowego (F.O.service tank). Separacja paliwa lekkiego odbywa się podobnie, tylko z tą różnicą, że paliwo jest zasysane oraz tłoczone do zbiornika paliwa lekkiego (Diesel oil tank). Zestawienie możliwych stanów elementów zostało zawarte w tabeli 5, a zestawienie możliwych sygnałów zostało zawarte w tabeli 6. Pytania kontrolne 1. Omówić system paliwowy silnika głównego SULZER RTA 62U. 2. Wymienić podstawowe funkcje układów automatyki instalacji paliwowej. 3. Przedstawić budowę aplikacji instalacji paliwowej. 4. Narysować i omówić schemat blokowy instalacji zasilania silnika paliwem. 5. Narysować i omówić schemat blokowy instalacji oczyszczania paliwa. 6. Wymienić podstawowe parametry instalacji paliwowej. 7. Omówić zasadę działania instalacji zasilania silnika paliwem lekkim. 8. Omówić zasadę działania instalacji zasilania silnika paliwem ciężkim. 9. Omówić zasadę działania instalacji oczyszczania paliwa.
Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych 16
10. Tabela. 5. Stany elementów w oknie Fuel oil separators system Element Kolor Stan elementu
czerwony pompa wyłączona pompy zasilające wirówki w paliwo (F.O.S.S.P) zielony pompa włączona
czerwony wirówka wyłączona wirówki ( SP1, SP2) zielony wirówka włączona
czerwony układ sterowania wyłączony układ sterowania ( Control unit) zielony układ sterowania włączony
czerwony zawór wyłączony zawory trójdrożne ( 3-WV1, 3-WV2) zielony zawór włączony
czerwony zawór wyłączony Zawory sprężynowe (PCV1, PCV2) zielony zawór włączony
czerwony zawór wyłączony zawór zasuwa SLV zielony zawór włączony
czerwony zawór wyłączony zawory odcinające SV zielony zawór włączony
czerwony zawór wyłączony zawory zwrotne RV zielony zawór włączony
jasny brąz brak przepływu rurociągi czarny przepływ
jasny niebieski brak przepływu strzałki wskazujące kierunek przepływu pomarańczowy przepływ
Tabela. 6. Sygnały elementów w oknie Fuel oil separators system
Sygnał Kolor Stan sygnału
zielony sygnał aktywny sygnał załączonych pomp ON szary sygnał nieaktywny
czerwony sygnał aktywny sygnał wyłączonych pomp OFF
szary sygnał nieaktywny
sygnał uszkodzenia pompy
(ME F.O.S.S.P1) FAILURE czerwony / jasno żółty sygnał pulsujący
sygnał uszkodzenia wirówki
(SP1) FAILURE czerwony / jasno żółty sygnał pulsujący
wysoki poziom w zbiornikach
(HIGH LEVEL) czerwony / biały sygnał aktywny pulsujący
niski poziom w zbiornikach (LOW LEVEL) czerwony / biały sygnał aktywny pulsujący