Nový řídicí systém kotle K3

• Foto

V roce 2010 byla provedena náhrada stávající Environmental Health and Safety (EHS) – Primis. V roce 2011 proběhla náhrada kabelových rozvodů a SKŘ turbíny TG-9 a mezistrojovny. V roce 2013 byla provedena výměna stávajících olejoplynových zapalovacích hořáků za nové plynové zapalovací a stabilizační hořáky. V roce 2014 proběhla výměna řídicích skříní elektroodlučovačů popílku. Jedním z důvodů modernizace ŘS kotle K3 bylo zvýšení spolehlivosti dodávek tepla a elektrické energie.

Dalším důvodem byla nedostupnost náhradních dílů pro stávající ŘS Siemens Simatic S5 – 155H včetně ovládacího a vizualizačního systému Siemens Coros. V průběhu provozu kotle od jeho zprovoznění v roce 1996 došlo k několika zahoření a následnému poškození kabeláže, zvláště v prostorách třídičů. Proto bylo cílem akce i provedení rekonstrukce dožitých elektrických rozvodů a zařízení nutných pro připojení nového SKŘ kotle K3, výměna části čidel polní instrumentace, výroba nových rámů pro montáž do rozvaděčů R17 a R18 včetně osazení decentrálních periferií ET 200S.

Parametry rekonstruovaného kotle K3:
Výkon kotle – Q 170 t/h

Parametry výstupní přehřáté páry:
Teplota 540°C
Tlak 9,41 MPa

Akce byla rozdělena na dvě části. První část – Rekonstrukce dožitých elektrických rozvodů a zařízení nutných pro připojení nového SKŘ kotle K3 prováděla firma AISE, s.r.o. Druhou část zakázky realizovala firma invelt – elektro s.r.o. Obě tyto firmy měly ještě několik subdodavatelů. V období, kdy byla výstavba nejintenzivnější, bylo na staveništi okolo 100 zaměstnanců těchto firem.

V části rekonstrukce kabeláže, ještě před zahájením prací na stavbě, se provedla výroba, osazení rámů požadovanými spínacími a jistícími přístroji a jejich odzkoušení v sídle dodavatelské firmy, které tak byly připraveny pro montáž do silových rozvaděčů v R17 a R18. Dále, ještě v takzvané předmontáži, se provedlo položení kabelů tam, kde to bylo možné ještě před odstavením kotle K3 (např. elektrofiltry kotle). V samotném počátku části rekonstrukce kabeláže bylo nutné provést demontáž původní kabeláže a nevyhovujících kabelových tras. To znamenalo provést demontáž cca 100 km původní kabeláže. Až poté se provádělo vybudování nových kabelových tras, které na rozdíl od předchozích jsou vyprojektovány tak, aby se vedly mimo prostory, kde by hrozilo poškození nové kabeláže, které bylo během akce položeno cca 60 km.

Byla provedena demontáž původních rámů ze silových polí rozvoden R17 a R18 a provedena montáž nových, již připravených a odzkoušených rámů a jejich zapojení. Provedla se výměna nevyhovujících čidel polní instrumentace a jejich následné zapojení do systému, výměna všech místních ovládacích skříněk, montáž a zapojení ovladačů servomotorů Notrep atd. Po dokončení montáže nové kabeláže proběhlo zapojení této kabeláže a provedení nových protipožárních přepážek.

Ve druhé části, výměně samotného ŘS, bylo přistoupeno na systém decentrálních periferií jako náhradu za stávající převodová relé. Tyto jednotky jsou umístěny v příslušných polích stávajících rozvaděčů R17 a R18. Dále se přistoupilo k použití decentrální periferie pro sběr dat na jednotlivých podlažích kotelny K3. Jednotky těchto periferií je možno v případě potřeby měnit za provozu a výměna takové jednotky nebude důvodem k odstavení kotle. Tyto jednotky sběru dat jsou připojeny k samotnému ŘS optickými kabely. Tento nový systém zaručí provozní spolehlivost systému řízení kotle K3 a tím i celkovou provozní spolehlivost kotle K3. Smyslem nového řídicího systému je ovládat, regulovat a monitorovat kotel K3, případně odstavit kotel tak, aby se zabránilo vzniku škod nebo se omezil jejich rozsah. V novém rozvaděči byly umístěny nové výkonné jednotky CPU 410 – 5H v redundantním provedení. V rámci této akce se také provedlo zavedení komunikací dílčích ŘS a ovládání a signalizace z dalších, v té době samostatných ŘS do celkového ŘS kotle K3.

Po ukončení zapojování jednotlivých kabelů, zprovoznění komunikací a uvedení nového ŘS do provozu bylo přistoupeno k individuálním zkouškám všech čidel, akčních členů, veškerého ovládání a komunikací s nově připojenými dílčími ŘS. Po zdárném ukončení IZ proběhlo předkomplexní vyzkoušení, s cílem zprovoznit postupně zařízení jednotlivých funkčních celků. Součástí této zkoušky bylo vyzkoušení funkcí jednotlivých měřících a regulačních přístrojů, automatizačních systémů, elektrozařízení ve vzájemné součinnosti tak, aby byla prověřena ovladatelnost technologického zařízení a funkčnost veškerých automatizačních, ochranných a monitorovacích funkcí související s jeho provozem.

Vyzkoušení všech odstavovacích, pojistných a havarijních systémů pro řádné působení při nastavených hodnotách. Po ukončení předkomplexního vyzkoušení byl kotel uveden do provozu a probíhalo komplexní vyzkoušení funkčnosti ovládání technologie po dobu 72 hodin nepřetržitého provozu. Poté následoval úspěšný (30denní) zkušební provoz, který skončil 2. 10. 2017.

V rámci celé akce jsme se potýkali zejména s omezeným prostorem stávající technologie, krátkým termínem konečného předání díla, protože na tak rozsáhlou akci byla relativně krátká doba. Přestože přípravě celé akce bylo věnováno jak ze strany dodavatelů, tak pracovníků plzeňské energetiky maximální úsilí, našly se v průběhu realizace drobné komplikace, které se řešily operativně na místě tak, aby byl dodržen konečný termín předání.

New regulation system of K3 boiler
The aim of the project called "K3 Boiler Regulation Control System (RCS), including Project Documentation for Performance of Construction" performed in July and August 2017 in Plzeňská energetika a.s., was the modernisation of the regulation system (RS) for regulating the K3 browncoal boiler. The block K3 - TG9 was designed and built between 1990 and 1996. The technology employed and the RCS correspond to this time.

Autor

• Ing. Sláma Petr