LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW …atol.am.gdynia.pl/ase/skrypt/05_Paliwo_SG.pdf · 8...

16
LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW ENERGETYCZNYCH STATKU Nr 5: System i automatyka instalacji paliwowej silnika glównego Sulzer RTA 62U

Transcript of LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW …atol.am.gdynia.pl/ase/skrypt/05_Paliwo_SG.pdf · 8...

Page 1: LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW …atol.am.gdynia.pl/ase/skrypt/05_Paliwo_SG.pdf · 8 Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych Za pomoc ą kontrolek sygnalizacyjnych,

LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW ENERGETYCZNYCH STATKU

Nr 5: System i automatyka instalacji paliwowej silnika głównego Sulzer RTA

62U

Page 2: LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW …atol.am.gdynia.pl/ase/skrypt/05_Paliwo_SG.pdf · 8 Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych Za pomoc ą kontrolek sygnalizacyjnych,

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 ).

Page 3: LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW …atol.am.gdynia.pl/ase/skrypt/05_Paliwo_SG.pdf · 8 Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych Za pomoc ą kontrolek sygnalizacyjnych,

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” ,

Page 4: LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW …atol.am.gdynia.pl/ase/skrypt/05_Paliwo_SG.pdf · 8 Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych Za pomoc ą kontrolek sygnalizacyjnych,

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.

Page 5: LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW …atol.am.gdynia.pl/ase/skrypt/05_Paliwo_SG.pdf · 8 Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych Za pomoc ą kontrolek sygnalizacyjnych,

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).

Page 6: LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW …atol.am.gdynia.pl/ase/skrypt/05_Paliwo_SG.pdf · 8 Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych Za pomoc ą kontrolek sygnalizacyjnych,

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.

Page 7: LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW …atol.am.gdynia.pl/ase/skrypt/05_Paliwo_SG.pdf · 8 Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych Za pomoc ą kontrolek sygnalizacyjnych,

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.

Page 8: LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW …atol.am.gdynia.pl/ase/skrypt/05_Paliwo_SG.pdf · 8 Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych Za pomoc ą kontrolek sygnalizacyjnych,

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.

Page 9: LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW …atol.am.gdynia.pl/ase/skrypt/05_Paliwo_SG.pdf · 8 Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych Za pomoc ą kontrolek sygnalizacyjnych,

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.

Page 10: LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW …atol.am.gdynia.pl/ase/skrypt/05_Paliwo_SG.pdf · 8 Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych Za pomoc ą kontrolek sygnalizacyjnych,

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”.

Page 11: LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW …atol.am.gdynia.pl/ase/skrypt/05_Paliwo_SG.pdf · 8 Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych Za pomoc ą kontrolek sygnalizacyjnych,

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

Page 12: LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW …atol.am.gdynia.pl/ase/skrypt/05_Paliwo_SG.pdf · 8 Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych Za pomoc ą kontrolek sygnalizacyjnych,

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

Page 13: LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW …atol.am.gdynia.pl/ase/skrypt/05_Paliwo_SG.pdf · 8 Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych Za pomoc ą kontrolek sygnalizacyjnych,

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.

Page 14: LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW …atol.am.gdynia.pl/ase/skrypt/05_Paliwo_SG.pdf · 8 Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych Za pomoc ą kontrolek sygnalizacyjnych,

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),

Page 15: LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW …atol.am.gdynia.pl/ase/skrypt/05_Paliwo_SG.pdf · 8 Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych Za pomoc ą kontrolek sygnalizacyjnych,

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.

Page 16: LABORATORIUM AUTOMATYZACJI SYSTEMÓW …atol.am.gdynia.pl/ase/skrypt/05_Paliwo_SG.pdf · 8 Laboratorium automatyzacji systemów energetycznych Za pomoc ą kontrolek sygnalizacyjnych,

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