Прома ФАКЕЛ-012-01 User Manual [ru]

ОКП 31 1335

Устройство контроля наличия

факела в топке котла

Факел-012-01

Руководство по эксплуатации

В407.131.000.000 РЭ

2012 г.

В407.131.000.000 РЭ, редакция 1 стр. 2

Содержа ние

Наименование р аздела Стр.

1. ОПИСАНИ Е И РАБОТА УСТ РОЙСТВА ФАК ЕЛ-012

1.1 . Назначен ие 3

1.2. Технические характеристики (свойства) 3

1.3. Состав устройства Факел-012 5

1.4 . Устройство и работа 5

1.5 . Средства измерения, инструмен т и принадлежности

1.6 . Маркировка и пломбирование

2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПО НАЗ НАЧЕН ИЮ

2.1 . Подготовка устр ойства Факе л-012 к использованию

3.Т ЕХНИ ЧЕС КОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

4. ПРАВИЛА ХРАНЕНИЯ И Т РАНСПОРТИРОВАНИЯ

5. УТИЛИЗАЦИЯ

Приложе ния:

Приложе ние 1. Алгоритм обновления индикации и состояния
релейных выходов (для 2-х подключенных датчиков).

Приложе ние 2. Габаритные размеры сигнализатора

устройства контроля факела Факел-012-01

Приложе ние 3. Описа ние протоко ла MODBUS 25

Приложение 4. Габаритные размеры фотодатчика устройства

контроля факела Факел-012-01
Приложение 5. Конструкция фотодатчика устройства
Факел-012-01 с монтажным узлом

Приложе ние 6. Типовая с хема выбора направления визиро­ вания н а факе л топки на примере 6-и горе­ лочного котла (ПТ ВМ- 50, ПК-47)
Приложе ние 7. Рекоме ндации по монтажу устройства
Факел-012-01 н а котл е

Редакция 2 - 2013

8

9

9

14

14

14

15

24

29

30

31

32

В407.131.000.000 РЭ, редакция 1 стр. 3

Настоящее руководство по эксплуатации распространяется на устройство кон­троля наличия факела в топке котла Факел-012-01 (в дальнейшем – устройство) и
содержит сведения об устройстве, принципе действия, а также указания, необходи­мые для правильной эксплуатации и полного использования технических возможно­стей устройств в соответствии с назначением.

Устройство предусматривает обслуживание персоналом КИПиА, имеющим

среднее техническое образование и разряд не ниже 4-го.

1. ОПИСАНИ Е И РАБОТА УСТ РОЙСТВА ФАК ЕЛ-012

1.1 . Назначение

1.1 1. Устройство контроля наличия факела в топке котла Факел-012-01 – это прибор
на основе микроконтроллера, использующий полупроводниковые ультрафиолетовый
и инфракрасный фотоприемники.

1.1.2. Устройство предназначено для контроля наличия факела в топке газомазут­ных и пылеугольных котлоагрегатов, технологических установок и выдачи сигналов
в схемы контроля и защиты установок.

Устройство предназначено для использования в составе действующих и про­ектируемых систем противоаварийной защиты котлоагрегатов.

Для достижения надежного контроля наличия общего факела на всех видах
топлива применены два фотоприемника ультрафиолетового (длина волны от 320 до
1100 нм) и инфракрасного (длина волны от 900 до 1700 нм) спектра.

1.1.3. Устройство контроля наличия факела в топке котла Факел-012-01 разработано
с учетом требований ГОСТ 21204-97 и ГОСТ Р 52229-2004 в части касающихся об­щих требований, требований к автоматике безопасности, к датчикам пламени и сиг­нализаторам контроля горения.

1.2. Технические характеристики (свойства)

1.2.1. Основные технические характеристики устройства представлены в таблице 1.

Таблица 1

№ Наименование параметра

1.

2.

Напряжение питания:

- переменного тока

- частота

- постоянного тока
Выходные сигналы наличия факела:

1) релейные, три группы переклю­чающихся контактов реле с парамет­рами:
напряжение внешних коммутируе­мых цепей, не более:

- для цепей переменного тока
максимально коммутируемый ток

- для цепей постоянного тока
напряжение / максимально комму­тируемый ток

2) аналоговый, предельные значе­ния выходного сигнала

Размерность Величина

В

Гц

В

В / Гц

А
В / А
В / А

мА

от 90 до 264

от 120 до 370

220 (50 ± 3)

от 47 до 53

2

30 / 2

220 / 0,1

4 и 20

3.

4.

5.

Выходной сигнал «Отказ»:
релейный, с параметрами:
напряжение внешних коммутируемых
цепей, не более:

- для цепей переменного тока

максимально коммутируемый ток

- для цепей постоянного тока
напряжение / максимально комму­тируемый ток

Мощность, потребляемая от сети пе­ременного тока 220 В, не более
Время задержки срабатывания
(регулируемое)

- при появлении пламени

- при погасании пламени

В407.131.000.000 РЭ, редакция 1 стр. 4

В

Гц

А

В / А
В / А

ВА

с
с

220

(50 ± 3)

0,1

30 / 2

220 / 0,1

10

(1-9) ± 1
(1-9) ± 1

6.

7.

8.

1.2.2. Сопротивление изоляции при нормальных условиях эксплуатации, не менее
20 МОм, контрольное напряжение 500 В;

1.2.3. Климатическое исполнение УХЛ3.1 по ГОСТ 15150-69;

1.2.4. Степень защиты:

1.2 .5. Вероятность безотказной работы устройств Факел-012 должна быть не менее

1.2.6. Сре дний срок службы до списан ия – 10 ле т.

Габариты устройства:

 сигнализатор

ширина х высота х глубина

 фотодатчик

ширина х высота х глубина
Температура окружающего воздуха
Сигнализатор
Фотодатчик:

- без использования обдува

- при использовании обдува воздухом
с температурой не выше 40 °С

Масса, не более

- сигнализатора

- фотодатчика

 сигнализатора - IP40
 фотодатчика - IP65

0,80 за 80000 часов работы.

мм

мм

° С

° С

° С

кг
кг

80х160х200

90х115х65

от - 20 до + 60

от - 40 до + 60

от - 40 до + 90

3
1

В407.131.000.000 РЭ, редакция 1 стр. 5

1.3. Состав устройства Факел-012

Состав устройства должен соответствовать указанному в таблице 2.

Таблица 2

Обозначение документа

В407.131.000.000 Устройство контроля наличия факела

В407.131.000.000 ПС Паспорт 1 экз.
В407.131.000.000 РЭ Руководство по эксплуатации 1 экз.
В407.131.100.000

Наименование и условное обозначе-

ние

в топке котла Факел-012-01

Монтажный узел*

Кол.. Примечание
1 к-т. Фотодатчик-2 шт.

Сигнализатор-1шт.

2 шт.

* Поставка по требованию заказчика

1.4 . Устройство и работа

1.4.1. Конструкция устройства Факел-012

1.4.1.1. Комплект устройства состоит из сигнализатора и двух фотодатчиков, соеди­ненных с сигнализатором линией связи. В качестве линии связи используется интер­фейс RS-485, работающий в соответствии с протоколом Modbus RTU.

Сигнализатор выполнен в прямоугольном металлическом корпусе и предна­значен для установки в щит. На передней панели сигнализатора расположены кнопки
управления, жидкокристаллический индикатор (ЖКИ), светодиоды и две светодиод­ные полосы ( рис. 1 ).

Габаритные размеры сигнализатора даны в приложении 4.

2

1

4

3

Рис.1. Лицевая панель сигнализатора Факел-012-01.

1 – ЖКИ; 2 – светодиодные линейки; 3 – кнопки; 4 – светодиоды.

В407.131.000.000 РЭ, редакция 1 стр. 6

«Отказ ФД1»

- индикация возникновения отказа фотодатчика №1.

Описание элементов лицевой панели.

В рабочем режиме на ЖКИ отображается интенсивность горения пламени, от­дельно от двух фотодатчиков в зависимости от выбранного режима работы, а также
температура внутри корпуса фотодатчиков и, в случае возникновения какого либо
отказа, выводится его тип. В режиме настроек отображается меню настроек устрой­ства.
Две светодиодные линейки показывают интенсивность горения по каждому фо­тодатчику.

Кнопки предназначены для работы с меню устройства:

- кнопка вверх

- кнопка вниз

- кнопка ввод

Светодиоды:

- «Пламя есть» - индикация наличия пламени,

- «Пламя нет» - индикация отсутствия пламени,

- «Отказ» - индикация возникновения отказа сигнализатора

«Отказ ФД2» - индикация возникновения отказа фотодатчика №2.

На задней панели сигнализатора расположена клеммная колодка «XT3» для
подключения к сигнализатору внешних цепей и 2-х фотодатчиков.

Фотодатчик выполнен в герметичном металлическом литом корпусе из спла­ва алюминия. Фотодатчик монтируется на визирную трубу с помощью монтажного
узла на проектной отметке котла.

На верхней части корпуса фотодатчика расположены два светодиода:
«Сеть» и «Пламя». Общий вид и габаритные размеры фотодатчика приведены в
приложении 3 .

1.4.1.2. Конструкция монтажного узла

Конструкция монтажного узла приведена в Приложении 5. Монтажный узел
состоит из кожуха (поз. 2), внутрь которого через штуцер (поз. 4) производится пода­ча воздуха для охлаждения корпуса устройства. Через штуцер (поз. 5) производится
подача воздуха для обдува защитного стекла устройства. В монтажном узле преду­смотрен фторопластовый термоизолятор (поз. 3) для снижения теплового потока от
металлоконструкций котла к корпусу устройства. Кран шаровой (поз. 6) предназначен
для перекрытия потока горячего воздуха из топки котла при монтаже и демонтаже
фотодатчика, также для опробования имитацией отсутствия факела в топке котла.
Фланец (поз. 7) предназначен для механического крепления устройства. Контргайка
(поз. 8) предназначена для фиксации устройства на визирной трубе в требуемом по­ложении.

В407.131.000.000 РЭ, редакция 1 стр. 7

1.4 .2. Работа устройства Факел- 012

1.4 .2.1 В каждом подключенном фотодатчике вычисляются интенсивности горения
по каждому фотоканалу в процентах и производится их суммирование. Таким обра­зом, максимальная интенсивность горения по одному фотодатчику индицируемая на
ЖКИ сигнализатора может достигать 200. Любой из каналов (UV или IR) может быть
отключен посредством меню настроек сигнализатора. Если включены оба канала, то

светодиодные полосы работают по ½ суммарной интенсивности сигнала.

Сигнализатор поочередно опрашивает дв а подключенных к нему
фотодатчика (может подклю чаться и один фот одатчик, выбирается в ме­ню на строек сигнализатора) по интерфейсу RS-485 в соответствии с про­токолом Modbus RTU.

Сигнализатор с читывает с фотодатчиков значен ия интенсивности
горения, температур ы в нутри корпуса и результаты самоко нтроля.

Интенсивность горения от каждо го фотодатчика отображается на
соответствующей светодиодн ой поло се и на ЖКИ.

Реле наличия п ламени срабатывает, если интенсивность горения
хотя бы от одн ого фотодат чика в ыше устав ки срабатыван ия сигнализа­тор а.

Реле наличия пла мени отклю чается , только если интенсивность
горения от о боих фотодатчиков будет ниже уставки срабатыв ания сигн а­лизатора.

Если в меню сигнализатора выбрана раб ота с одним фотодатчи­ком, то со отв етственно, реле наличия пламени отключится, если интен­сив ность горения от этого фото дат чика будет ниже уставки срабатыва­ния сигн ализатора.

Реле потускн ения работает на замы кание, т.е. при интенсивности
горения обо их фотодатчиков выше уставки потускнения реле остается
замкнутым. Есл и интенсивность го рения хотя бы одного фото датчика
ниже уставки, то ре ле раз мыкается, сигнализируя о потускнении факела.

Самоконтроль фотодатчиков осуще ствляется путем отделения
выходного сигнала фотоприемн иков от электронной схемы с помощью
аналоговых ключей и последую щего анализа паде ния сигнала на входе
микроконтро ллера. Самоконтроль считает ся пройденным в случае, если
сигнал за определенное время пада ет до опреде ленного уровня, что го­ворит об исправности электронн ой схе мы фотода тчика. В случае если
ультрафиолетовый или инфракрасн ый каналы н е прошли самоконтроль,
то замыкаются контакты реле «Отк аз», на лицевой панели сигнализатора
светится светодиод «Отказ» соотве тств ующего фотодатчика, а на ЖКИ
высв ечивается информа ция о конкр етной причине отказа.

При возникновении неисправности одного из каналов фото датчи­ка, сигнализатор продолжает считывать информац ию об интенсивности
втор ого, исправного ка нала фотодатчика.

Если в ме ню настроек сигнализат ора выбрана рабо та только с
одним канало м (ультрафиолетовым или ин фракрасным), то в слу чае от­каза одного канала, фотодатчик считае тся неисправным.

Фотодатчик считае тся неисправным также, если отказали оба ка­нала фотодатчика.

В случае отказа фотодатчика устройст во контроля наличия факела в
топке котла сохраняет работоспособность за счет второго фотодатчика.

Осуществ ляется не прерывный контроль исправности л иний связи
между сигнализатором и фотодатчиками.

В407.131.000.000 РЭ, редакция 1 стр. 8

При неисправ ности одной линии связи устройство контроля наличия
факела в топке котла сохраняет работоспособность за счет второго фотодатчика.

При неисправности обоих линий связи или при отказе сразу двух фотодатчи­ков реле наличия пламени блокируется и не меняет своего состояния.

При этом, на лицевой панели сигнализатора светятся светодиоды «Отказ»
обоих фотодатчиков, а на ЖКИ высвечивается инфо рмация о конкретной
причине отказа.

Сигнализатор непрерывно контр оли рует температуру внутри кор­пусов фотодатчиков. В случае превышен ия уставки максима льно допус­тимой температуры (устанавливается в меню сигнализатора), замыка ют­ся контакты реле «Отказ», на лицевой па нели сигн ализатора светится
светодиод «Отказ» соответствующего фотодатчика, а на ЖКИ высв ечи­вается информац ия о конкретной причин е отказа. При этом информация
об интенсивности го рен ия с фот одатчика, температура внутри корпуса
которого выше уставки, продол жает уча ствовать в формиров ании сигна­ла наличия пламени.

Сигнализатор ко нтролир ует исправность все х реле. В случае, ес­ли контакты реле не переклю чаю тся по сигналу управления с микро кон ­тро ллера, то замыкаются контакты реле «Отказ», на лицев ой панели
сигнализатора светится светодиод «Отка з» сигнализатора, а на ЖКИ в ы­свечивается информация о конкретной причине отказа и начинают ми­гать все светодиоды. Если неисправно ре ле «Отказ», то на лицевой па­нели сигнализатора начинают мигать все светодиоды, а на ЖКИ высве­чивается ин формация о конкретн ой причине отказа.

Проводится непрерывный контроль работоспособно сти микрокон ­тро ллера платы си гнализа тора внешней схемой контроля. В случае не­исправности микроконтролле ра авто матически срабатывает реле «От­каз».

Алгоритм обновления реле йных в ыходов и индикации светодио­дов устройства контроля наличия факела в топке котла и соо бщения на ЖКИ об
отказах описаны в Приложении 1.

Све тодиод «Сеть» на фотодатчике мигает при каждом опросе фо­тодатчика сигнализа тором. Светод иод «Пламя» на фо тодатчике светит­ся при величине интенсивности горения с этого фо тодатчика выше у с­тав ки, уста нов ленной на сигнализаторе.

1.5 . Средства измерения, инструмен т и принадлежности
Средства измерения, инструмент и принадлежности должны со от-

ветствовать ука занным в таблице 3.

Таблица 3

Наименование

и тип
Цифровой прибор
В7-77
Мегао мметр
Ф4102/1

Технические характе-

ристики
Напряжение до 1000В
Постоянный то к 30мА
Напряжение 500В,
предел 1 00 МОм

Назначение

и операции
Контроль выхода (4-20)
мА
Контроль сопротивления
изоляции

В407.131.000.000 РЭ, редакция 1 стр. 9

1.6 . Маркировка и пломбирование

1.6 .1. На табличке, установленной на крышке устройства, должны быть нанесены:

- товарный знак или наименование предприятия-изготовителя;

- наименование изделия;

- порядковый номер изделия предприятия-изготовителя;

- год выпуска;

- обозначение степени защиты оболочки;

- климатическое исполнение;

1.6 .2. Транспортная маркировка должна соответств овать требов аниям
ГОСТ 14192-96.

На транспортной тар е должны быть нанесены ман ипуляционные

знаки: «Осторожно», «Хрупкое», «Бере чь от влаги».

1.6 .3. Устройства должны быть помещены в собственные пакеты поли­этиленовые и упакованы вместе с па спо ртом и руководством по эксплуа­тац ии в картонные коробки.

1.6 .4. На кор обке должна быть накле ена этикетка по ГОСТ 2.601-2006.

2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПО НАЗ НАЧЕН ИЮ

2.1 . Подготовка устр ойства Факе л-012 к использованию

2.1 .1. Меры безопа сности

2.1.1.1. Источниками опасности при монтаже и эксплуатации является электриче­ский ток.

2.1.1.2. Безопасность эксплуатации устройства обеспечивается:

1) изоляцией электрических цепей;

2) надежным креплением при монтаже на объекте;

3) конструкцией, все токоведущие части расположены внутри корпуса,

обеспечивающего защиту обслуживающего персонала от соприкосновения с ними.

2.1.1.3. На корпусе расположена клемма заземления, отмеченная знаком заземле­ния.

2.1.1.4. По спо собу защиты человека от пор ажения электрическим током
устройства отн осятся к к лассу 0I по ГОСТ 12.2.00 7.0-75

2.1.1.5. Устранение дефектов устройств и их замена производит ся при от­ключенном эле ктрическом питании.

2.1.1.6. Эксплуатация устройств должна производиться в соо тветствии с
тре бов аниями межотраслевых руководящих материалов ПОТ РМ-016­2001 (РД 153 -34 .0-03.150-00).

2.1 .2. Проверка р аботоспособ ности

2.1 .2.1.Проверку работоспособности устройств реко мендуется проводить
в об ъеме таблицы 4:

 при вхо дном контроле;
 в периоды ремонта осн овного оборудован ия;
 при проверке систем защит котла со гласно утвержденному

графику.

В407.131.000.000 РЭ, редакция 1 стр. 10

Таблица 4

Наи мен овани е ра-

бот ы

Вне шний осм отр
устрой ства

Чист ка за щитного
сте кла фо тода тчика
Контроль работо­спо собно сти

Кто выпо лняет

Эксплуа тир ующ ий
персона л

Эксплуа тир ующ ий
персона л
Эксплуа тир ующ ий
персона л

Сре дства из ме-

рени й, техни че-

ски е устройства

и ма териалы
Визу альны й
осмо тр

Вето шь Гряз ь не до пус -

Визу альны й кон­тро ль по дис ­пле ю и светоди ­одным инд ика ­тор ам

Контрольные

значени я п ара -

метр ов

Отс утст вие ме ­ханически х п о­вре жде ний

кае тся
Соо бще ни я о б
отк аза х
(см . Приложе ­ние 1)

ОСОБО ОТВЕТСТВЕННАЯ ОПЕРАЦИЯ!

2.1 .3. Размещен ие и монтаж устр ойс тва на об ъекте.
При использован ии в проект ах устройств контроля пламени в топке
Факел-012-01 необходи мо руководствоваться следую щими доку мен тами
по противоаварийной защите котлов:

1. Объ ем и те хни чес кие усл овия на вы по лне ние техн ологичес ких
защ ит теп лоэ нер гет иче ског о о боруд ова ния эл ект ростан ций с
по пер ечн ыми свя зя ми и во дог рей ных ко тло в (дл я о бору дов ани я,
спро ект иро ван ног о до 199 7 г ) РД 15 3-3 4.1 -35.1 16- 200 1 С ПО

О РГ РЭС Мо сква 200 1.

2. Методич еск ие ука за ния по на ла дке теплоэ нерг етичес кого об ору ­дова ния ТЭ С РД 15 3-3 4.1-35.5 03- 00 Слу жба пе ред ового оп ыта
ОРГ РЭ С Мос ква 2002 .

3. Техн ическ ие усло вия на вы полнен ие техн олог иче ски х за щит и
бло кир овок п ри и спо льзо ван ии ма зу та и п рир одн ого газ а в ко­тель ных уст ано вка х в с оот вет ств ии с т ребо ван иям и вз рыв обе ­зоп асн ост и РД 15 3-3 4.1 -35 .108- 200 1 О РГРЭ С
Мос ква 20 01.

4. Пра вила ус тро йства и без опа сно й э ксп луат аци и п аро вых и вод о­грей ных к отло в ПБ 10 -57 4-0 3 ПИО ОБ Т М оск ва 20 03.

5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ АППАРАТУРЫ "ФАКЕЛ-2" ДЛЯ КОН­ТРОЛЯ ЗА ФАКЕЛОМ В ТОПКЕ ГАЗОМАЗУТНЫХ КОТЛОВ СО 34.35.673.

Служба передового опыта "СОЮЗТЕХЭНЕРГО", 1986 г.

ВНИМАНИЕ!!!

ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ УСТРОЙСТВА ФАКЕЛ-012-01 ВОЗМОЖЕН
ТОЛЬКО ПОСЛЕ НАСТРОЙКИ УСТРОЙСТВА НА СРАБАТЫВАНИЕ ПРИ РОЗЖИ­ГЕ КОТЛА И ПРИ ПОЛНОМ ОСТАНОВЕ КОТЛА ИЗ «ГОРЯЧЕГО» СОСТОЯНИЯ В
СООТВЕТСТВИИ С П. 2.1.4.

2.1 .3.1. При выборе места установки устройства нео бходимо соблюдать
следующие условия:

- температура окружающего воздуха дол жны соо тве тствовать

значениям, указанным в п.1.2.1.