Рис.9. Вид группы «Настройки универсальных выходов». Ресурс, срок службы

Принцип работы теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) основан на уникальном свойстве водяного пара – быть теплоносителем. В разогретом состоянии, находясь под давлением, он превращается в мощный источник энергии, приводящий в движение турбины теплоэлектростанций (ТЭС) — наследие такой уже далекой эпохи пара.

Первая тепловая электростанция была построена в Нью-Йорке на Перл-Стрит (Манхэттен) в 1882 году. Родиной первой российской тепловой станции, спустя год, стал Санкт-Петербург. Как это ни странно, но даже в наш век высоких технологий ТЭС так и не нашлось полноценной замены: их доля в мировой энергетике составляет более 60 %.

И этому есть простое объяснение, в котором заключены достоинства и недостатки тепловой энергетики. Ее «кровь» — органическое топливо – уголь, мазут, горючие сланцы, торф и природный газ по-прежнему относительно доступны, а их запасы достаточно велики.

Большим минусом является то, что продукты сжигания топлива причиняют серьезный вред окружающей среде. Да и природная кладовая однажды окончательно истощится, и тысячи ТЭС превратятся в ржавеющие «памятники» нашей цивилизации.

Принцип работы

Для начала стоит определиться с терминами «ТЭЦ» и «ТЭС». Говоря понятным языком – они родные сестры. «Чистая» теплоэлектростанция – ТЭС рассчитана исключительно на производство электроэнергии. Ее другое название «конденсационная электростанция» – КЭС.

Теплоэлектроцентраль – ТЭЦ — разновидность ТЭС. Она, помимо генерации электроэнергии, осуществляет подачу горячей воды в центральную систему отопления и для бытовых нужд.

Схема работы ТЭЦ достаточно проста. В топку одновременно поступают топливо и разогретый воздух — окислитель. Наиболее распространенное топливо на российских ТЭЦ – измельченный уголь. Тепло от сгорания угольной пыли превращает воду, поступающую в котел в пар, который затем под давлением подается на паровую турбину. Мощный поток пара заставляет ее вращаться, приводя в движение ротор генератора, который преобразует механическую энергию в электрическую.

Далее пар, уже значительно утративший свои первоначальные показатели – температуру и давление – попадает в конденсатор, где после холодного «водяного душа» он опять становится водой. Затем конденсатный насос перекачивает ее в регенеративные нагреватели и далее — в деаэратор. Там вода освобождается от газов – кислорода и СО 2 , которые могут вызвать коррозию. После этого вода вновь подогревается от пара и подается обратно в котел.

Теплоснабжение

Вторая, не менее важная функция ТЭЦ – обеспечение горячей водой (паром), предназначенной для систем центрального отопления близлежащих населенных пунктов и бытового использования. В специальных подогревателях холодная вода нагревается до 70 градусов летом и 120 градусов зимой, после чего сетевыми насосами подается в общую камеру смешивания и далее по системе тепломагистралей поступает к потребителям. Запасы воды на ТЭЦ постоянно пополняются.

Как работают ТЭС на газе

По сравнению с угольными ТЭЦ, ТЭС, где установлены газотурбинные установки, намного более компактны и экологичны. Достаточно сказать, что такой станции не нужен паровой котел. Газотурбинная установка – это по сути тот же турбореактивный авиадвигатель, где, в отличие от него, реактивная струя не выбрасывается в атмосферу, а вращает ротор генератора. При этом выбросы продуктов сгорания минимальны.

Новые технологии сжигания угля

КПД современных ТЭЦ ограничен 34 %. Абсолютное большинство тепловых электростанций до сих пор работают на угле, что объясняется весьма просто — запасы угля на Земле по-прежнему громадны, поэтому доля ТЭС в общем объеме выработанной электроэнергии составляет около 25 %.

Процесс сжигания угля многие десятилетия остается практически неизменным. Однако и сюда пришли новые технологии.

Особенность данного метода состоит в том, что вместо воздуха в качестве окислителя при сжигании угольной пыли используется выделенный из воздуха чистый кислород. В результате, из дымовых газов удаляется вредная примесь – NОx. Остальные вредные примеси отфильтровываются в процессе нескольких ступеней очистки. Оставшийся на выходе СО 2 закачивается в емкости под большим давлением и подлежит захоронению на глубине до 1 км.

Метод «oxyfuel capture»

Здесь также при сжигании угля в качестве окислителя используется чистый кислород. Только в отличие от предыдущего метода в момент сгорания образуется пар, приводящий турбину во вращение. Затем из дымовых газов удаляются зола и оксиды серы, производится охлаждение и конденсация. Оставшийся углекислый газ под давлением 70 атмосфер переводится в жидкое состояние и помещается под землю.

Метод «pre-combustion»

Уголь сжигается в «обычном» режиме – в котле в смеси с воздухом. После этого удаляется зола и SO 2 – оксид серы. Далее происходит удаление СО 2 с помощью специального жидкого абсорбента, после чего он утилизируется путем захоронения.

Пятерка самых мощных теплоэлектростанций мира

Первенство принадлежит китайской ТЭС Tuoketuo мощностью 6600 МВт (5 эн/бл. х 1200 МВт), занимающей площадь 2,5 кв. км. За ней следует ее «соотечественница» — Тайчжунская ТЭС мощностью 5824 МВт. Тройку лидеров замыкает крупнейшая в России Сургутская ГРЭС-2 – 5597,1 МВт. На четвертом месте польская Белхатувская ТЭС – 5354 МВт, и пятая – Futtsu CCGT Power Plant (Япония) – газовая ТЭС мощностью 5040 МВт.

2.4.1. Установочные параметры универсальных выходов находятся во вкладке Настройки основного окна программы «Монитор» в группе (рис.9).

Рис.9. Вид группы «Настройки универсальных выходов».

Страницы вкладок Универсальный выход 1 и Универсальный выход 2 имеют одинаковую структуру и используются при настройке универсальных выходов №1 и №2 соответственно.

2.4.2. Режим работы универсального выхода (Частотный , Импульсный , Логический ) задается в группе Тип выхода . Для этого необходимо щелком мышки по соответствующей кнопке выбрать требуемый режим, а затем нажать кнопку <Записать >.

В соответствии с заданным режимом работы универсального выхода изменяется наименование и набор установочных параметров панели, расположенной правее группы Тип выхода .

2.4.3. Частотный режим (Тип выхода Частотный ) В частотном режиме на универсальный выход поступает импульсная последовательность типа «меандр» со скважностью 2 и нормированным весом импульса. Частота следования импульсов пропорциональна среднему объемному расходу, измеренному в течение предыдущих 80 мс, предельная частота – 500 Гц.

При работе в частотном режиме задаются значение коэффициента Константа преобразования (имп/л ), а также значения параметров Максимальная частота (панель Частотный выход ) и уровень сигнала в панели Активный уровень .

Константа преобразования . По умолчанию при выпуске расходомеров из производства для универсального выхода №1 устанавливается частотный режим работы и значения параметра Константа преобразования , указанные в Приложении А.

Параметр Константа преобразования , определяющий вес импульса в частотном режиме, может устанавливаться в пределах от 0,0001 до 9999 имп/л.

Для определения значения параметра Константа преобразования с учетом максимального значения расхода в трубопроводе, где будет устанавливаться расходомер, а также частотных свойств приемника импульсного сигнала можно воспользоваться формулой:

где Q макс – максимальный эксплуатационный расход в трубопроводе, м 3 /ч;

F – максимально допустимая для приемника частота следования импульсов расходомера, Гц;

и = 0,5·Т и – минимально допустимая для приемника длительность импульсов расходомера, мс;

Т и – период следования импульсов на выходе расходомера, мс.

Назначение выхода в частотном режиме задается установками, приведенными в табл.3.

Таблица 3

Расход по модулю – импульсная последовательность с частотой следования, пропорциональной измеренному значению расхода, формируется на выходе при любом направлении потока.

Положительный расход – импульсная последовательность с частотой следования, пропорциональной измеренному значению расхода, формируется на выходе только при прямом направлении потока.

Отрицательный расход – импульсная последовательность с частотой следования, пропорциональной измеренному значению расхода, формируется на выходе только при обратном направлении потока.

Максимальная частота – частота, соответствующая максимальному расходу в данном трубопроводе. Превышение на выходе значения параметра Максимальная частота диагностируется в расходомере как нештатная ситуация, т.е. заданное для данного выхода значение константы преобразования некорректно.

Активный уровень – это уровень сигнала (Высокий или Низкий ), соответствующий наличию импульса. Электрические параметры уровней сигнала приведены в Приложении В части I настоящего руководства.

2.4.4. Импульсный режим (Тип выхода Импульсный ) В импульсном режиме выходы могут использоваться для вывода результатов измерения в виде импульсной последовательности типа «меандр» со скважностью 2 и нормированным весом импульсов.

В импульсном режиме работы в течение секунды на выход поступает пачка импульсов, количество которых с учетом веса импульса соответствует объему, измеренному за предыдущую секунду. Максимальная частота следования импульсов, как и в частотном режиме не превышает 500 Гц.

Параметры настройки выходов для импульсного режима работы находятся на панели Импульсный выход (рис.10).

Рис.10. Вид панели «Импульсный выход».

При работе в импульсном режиме задаются значения параметров Период импульсов , Константа преобразования , расчет которого может быть выполнен по той же формуле, что и для частотного режима, а также Активный уровень .

Период импульсов – период следования импульсов в пачке; может быть задано значение от 2 до 1000 мс, т.е. частота следования импульсов от 500 до 1 Гц.

Назначение выхода в импульсном режиме задается установками, приведенными в табл.4.

Таблица 4

Объем по модулю – импульсы, количество которых пропорционально измеренному значению объема, поступают на выход при любом направлении потока.

Объем прямой – импульсы, количество которых пропорционально измеренному значению объема, поступают на выход только при прямом направлении потока.

Объем обратный – импульсы, количество которых пропорционально измеренному значению объема, поступают на выход только при обратном направлении потока.

2.4.5. Логический режим (Тип выхода Логический ) В логическом режиме на выходе наличию события (или его определенному состоянию) соответствует один уровень электрического сигнала, а отсутствию события (или иному его состоянию) – другой уровень сигнала.

Параметры настройки выходов для логического режима работы находятся на панели Логический выход (рис.11).

Программно для логического режима задается его назначение и значение параметра Активный уровень .

Рис.11. Вид панели «Логический».

Назначение выхода в логическом режиме задается установками, приведенными в табл.5.

Таблица 5

Обратное направление потока – уровень сигнала на выходе изменяется без задержки при изменении направления потока в трубопроводе;

Ошибка Q > Qмакс – уровень сигнала на выходе изменится, если измеренное значение расхода превысит значение Qмакс для данного Dy расходомера.

Любая ошибка – уровень сигнала на выходе изменится при возникновении любой нештатной ситуации, диагностируемой прибором.

Флаг наличия питания (“Высокий”) – при наличии напряжения питания на выходе формируется Высокий уровень сигнала, при напряжении питания ниже допустимого напряжение на выходе отсутствует;

Пустая труба – уровень сигнала на выходе изменится, если включенный алгоритм определения заполнения трубопровода сигнализирует о его неполном заполнении.

Обр.направ.потока для теплоучета – изменение уровня сигнала на выходе произойдет только, если длительность времени изменения направления потока превысит заданное время инерции; значение параметра Т инерции потока может быть установлено в диапазоне от 0 до 60 мин; значение параметра Активный уровень соответствует прямому направлению потока.

2.4.6. Проверка универсальных выходов В расходомере предусмотрена возможность проверки работоспособности универсальных выходов в частотном режиме. Установочные параметры для проведения тестирования находятся в группе Настройки универсальных выходов во вкладке Тест выходов (рис.12).

Рис.12. Вид вкладки «Тест выходов».

Задаваемая тестовая частота F1 и F2 для обоих универсальных выходов не должна превышать значения 500 Гц.

После запуска процедуры тестирования (Тест Вкл. ) кнопкой измерить частоту на универсальных выходах с помощью частотомера.

ПРИМЕЧАНИЕ. Для корректных измерений частоты универсальные выходы должны быть переведены в активный режим работы переключателями SK1 и SK2 на модуле обработки (см. п.1.4.3.2 части I настоящего руководства).

СКБИ-25, счетчик холодной и горячей воды с импульсным выходом 10 л/имп с присоединителями

Назначение и область применения счетчика воды, СКБИ-25
Счетчик крыльчатый сухоходный холодной и горячей воды, СКБИ-25 предназначен для измерения и учета объема воды по СанПиН 2.1.4.1074, протекающей в системах холодного (от 5 до 50°С) и горячего (от 5 до 90°С) водоснабжения при давлении до1,6 МПа (16 кгс/см 2).

Краткое описание счетчика воды СКБИ-25
Счетчики соответствуют метрологическому классу В по ГОСТ Р 50193 при установке на горизонтальных трубопроводах индикаторным устройством вверх и классу А - на наклонных и вертикальных трубопроводах.
Счетчики комплектуются датчиком для дистанционной (телемеханической) передачи низкочастотных импульсов с коэффициентом передачи импульсов (ценой импульса) 10 л/имп (0,01 м 3 /имп).
Счетчики по устойчивости к воздействию температуры и влажности окружающего воздуха соответствуют климатическому исполнению УХЛ категории размещения 4.2 по ГОСТ 15150.

Основные технические характеристики счетчика воды СКБИ-25

Таблица 1

Наименование параметра	Ед. изм.	Значение параметра
Диаметр условного прохода, Ду	мм	25
Метрологический класс		А	В
Наибольший расход, Qmax	м 3 /ч	7,0
Номинальный расход, Qnom	м 3 /ч	3,5
Переходный расход, Qt	м 3 /ч	0,35	0,14
Наименьший расход	м 3 /ч	0,14	0,07
Порог чувствительности, не более	м 3 /ч	0,07	0,035
Емкость роликового указателя	м 3	99999
Наименьшая цена деления	м 3	0,00005
Гидравлическое сопротивление, S	м(/м 3 /ч) 2	0,092
Максимальный объем воды, измерянный - за сутки - за месяц	м 3	125 2625
Масса, кг, не более	кг	1,6

Примечания:
1. Под наибольшим расходом понимается расход, при котором потеря давления на счетчике не превышает 0,1 МПа (10 бар), а длительность работы не более 1-го часа в сутки.
2. Под номинальным (эксплуатационным) расходом понимается расход, при которм счетчик может работать непрерывно (круглосуточно), равный половине наибольшего расхода.
3. Под переходным расходом понимается расход, при котором счетчик имеет погрешность ± 2%, а ниже которого ±5%.
4. Под наименьшим расходом понимается расход, при котором счетчик имеет погрешность ± 5% и ниже которого погрешность не нормируется.
5. Под порогом чувствительности понимается расход, при котором звездочка (обтюратор) индикаторного устройства счетчика приходит в непрерывное вращение.
6. Потеря давления (метры водяного столба) на счетчике при текущем значении расхода (м 3 /ч) определяется по формуле: h=S·Q 2

Параметры дистанционной передачи низкочастотных импульсов СКБИ-25:

Диапазон коммутируемых напряжений: 1...50 В;
- диапазон коммутируемого тока:0,000001...0,05А;
- длина линии передачи не более 500 м.
Указанные параметры обеспечиваются при наличии в цепи датчика внешнего источника питания постоянного тока напряжением 3,65 В.

Внимание! Не включать датчик в сеть с напряжением 220 В.

Комплект поставки СКБИ-25

Счетчик - 1шт.
паспорт - 1 шт.
гайка - 2 шт.
прокладка - 2 шт.
штуцер - 2 шт.

Ресурс, срок службы

Средняя наработка на отказ, не менее, ч - 100000
Полный срок службы, не менее, лет - 12

Размещением, монтаж и подготовка к использованию

1. Счетчик должен быть установлен в удобном для снятия показаний и обслуживания эксплуатационным персоналом месте, в помещении с искусственным или естественным освещением и температурой не ниже 5 °С. Место установки счетчика должно гарантировать его эксплуатацию без возможных механических повреждений.
Внимание! Установка и эксплуатация счетчика в затапливаемых помещениях не допускается.
Счетчик с пломбой без клейма, а также с просроченным клеймом к применению не допускается.
Устанавливать счетчик в горизонтальном положении шкалой вниз не допускается .
Прямые участки до и после счетчика должны быть не менее 2 Ду.
При использовании заводских присоединительных штуцеров счетчик в составе водомерной вставки узла коммерческого учета монтируется без дополнительных прямых участков.
Присоединение к трубопроводам с диаметром большим или меньшим диаметра присоединительного штуцера осуществляется конусными промежуточными переходниками, установленными вне зоны прямолинейных участков.
Внимание! После установки счетчика проведение сварочных работ на трубопроводе не допускается.
Для замены счетчика перед прямым участком трубы до счетчика и после прямого участка за ним ставятся вентили или шаровые краны. Вентиль, установленный после счетчика (по направлению воды), рекомендуется использовать для регулировки расхода воды.
В случае возможного появления в воде твердых частиц или окалины до счетчика необходимо устанавливать магнитный фильтр.

Техническое обслуживание

При заметном снижении расхода воды при постоянном напоре в трубопроводе необходимо прочистить фильтр, установленный до счетчика (по ходу потока воды) или прочистить защитную сетку, установленную в корпусе счетчика.

Межпроверочный интервал счетчика воды СКБИ-25

Периодичность поверки
- при эксплуатации на холодной воде - 6 лет;
- при эксплуатации на горячей воде - 4 года.

Хранение и транспортирование

Счетчик должен храниться в упаковке предприятия - изготовителя согласно условиям хранения 3 по ГОСТ 15150. Воздух в помещении, в котором хранится счетчик, не должен содержать корозионно-активных веществ.
Транспортирование счетчика должно соответствовать условиям 5 по ГОСТ 15150.

Гарантийные обязательства

Изготовитель гарантирует соответствие счетчика требованиям ТУ 4213-012-03219029-2003 при соблюдении потребителем условий транспортирования, хранения, монтажа и экслуатации.
Гарантийный срок эксплуатации счетчика, установленного в системе холодного водоснабжения (от 5 до 50 °С) - 6 лет, горячего водоснабжения (от 5 до 90 °С) - 4 года со дня ввода в эксплуатацию при гарантийной наработке (максимальный объем воды, измеренный в течении гарантийного срока) не превышает месячных значений, указанных в таблице 1, умноженных на гарантийный срок эксплуатации.

Электромагнитный преобразователь расхода МФ-50 (5.2.2 - фланцевое исполнение) класс Б - это устройство предназначенное для измерений объема и расхода холодной или горячей воды, а также других жидкостей с удельной электропроводностью не менее 10-3 См/м, преобразования указанных параметров в электрические сигналы: импульсный, частотный или постоянного тока и применения в составе теплосчетчиков, счетчиков-расходомеров, а также в автоматизированных системах сбора данных, контроля и регулирования технологических процессов.

Преобразователи расхода класса Б - являются самыми доступными по цене в линейке расходомеров МастерФлоу МФ-50 (с диапазоном 1:250).

Расходомеры МФ-50 (5.2.2) класс Б , в зависимости от их исполнения, обеспечивают следующие функциональные возможности:

отображение результатов измерений посредством встроенного индикатора (доп. опция);
накопление значений объемов по результатам измерений и архивирование диагностической информации;
представление результатов измерений и диагностической информации на внешние устройства посредством унифицированных выходных сигналов (F1 и F2).

Преобразователи МастерФлоу МФ-50 (5.2.2) преобразуют:

объем прошедшей жидкости в пропорциональное ему количество импульсов на импульсном выходе с нормированной по объёму ценой;
расход жидкости в последовательность импульсов на частотном выходе, с частотой, пропорциональной этому расходу;

Мастерфлоу 5.2.2. могут комплектоваться (по заказу) дополнительной платой токового выхода, преобразующей расход жидкости в пропорциональный этому расходу сигнал постоянного тока. Могут выполнять измерения прямого и реверсивного потоков, имеют вариант исполнения со встроенным блоком индикации, отображающим на дисплее измеренные параметры: объемный расход (м3/ч); объем (м3); время работы. Нештатные ситуации, возникающие при работе, индицируются светодиодом. МФ имеют встроенный интерфейс RS-232, а также могут (по заказу) комплектоваться интерфейсом RS-485.

Особенности расходомеров МастерФлоу МФ (5.2.2)

Широкий типоразмерный ряд приборов.
Диапазон измерения расхода 1:500(класс B), 1:250(класс Б), высокий класс точности во всем диапазоне, стабильность характеристик в ходе эксплуатации.
Возможность продолжительной работы в тяжелых условиях (повышенная влажность, вибрации, высокая температура), высокая ремонтопригодность.
Установка как на горизонтальных, так и на вертикальных участках трубопроводов.
Малая длина прямых участков трубопровода (2Ду до и после преобразователя).
Отсутствие у преобразователей расхода дополнительного гидравлического сопротивления потоку.
Преобразователи всех модификаций имеют встроенный интерфейс RS-232 для вывода измеренных значений параметров.
Низкая восприимчивость к изменению физико-химических свойств измеряемой среды.
Межповерочный интервал 4 года
Доступная цена.