日立PLC在煤粉鍋爐控制系統(tǒng)中的應用
本系統(tǒng)主要是針對煤粉蒸汽或熱水鍋爐的控制。具有鍋爐水位自動控制、燃燒經濟性自動控制、爐膛負壓自動控制、爐壓波動補償點火系統(tǒng)、蒸汽超壓、缺水保護等自動聯(lián)鎖保護功能。
本系統(tǒng)的控制方式分集控自動/集控手動/就地,三種方式可轉換。鍋爐正常運行生產時,使用集控自動方式,設備按工藝要求的順序和流程由中央控制臺自動控制、聯(lián)鎖保護;集控手動時,可在中央控制臺操作各設備,有互鎖和聯(lián)動關系;就地時,在現(xiàn)場操作可啟停設備,閉鎖集控,保護現(xiàn)場操作人員的安全。
二、系統(tǒng)的實現(xiàn):
①、初始化
首先檢測各電氣設備已通電,并且有動作;然后依次檢測鍋爐水位是否低于下限,蒸汽壓力是否超限,煤粉罐料位是否低于下限,中間料倉是否低于下限,如上述條件有任意一條為“是”均不能。
②、點火
首先關閉一、二次風電動調節(jié)閥,然后依次啟動引風機、二次風機、全開二次風閥門,如任意動作未執(zhí)行,則停爐并報警;如設備運行正常,則延時吹掃1分鐘,然后調節(jié)二次風電動閥至設定位置,啟動點火槍,此時監(jiān)測火焰是否建立,延時30秒,啟動一次風機,調節(jié)一次風閥門至設定位置,啟動攪拌器,啟動給料螺旋并調節(jié)至設定轉速,此時監(jiān)測火焰是否建立,如火焰建立,則油與煤粉混燃10分鐘后關閉點火槍,火焰檢測器繼續(xù)監(jiān)測火焰是否建立,如上述任意條件為“否”或任意動作未執(zhí)行,則執(zhí)行停爐控制程序。
③、運行
實時監(jiān)測蒸汽壓力,如超過設定壓力,則執(zhí)行停爐控制程序;如未超出設定壓力,則執(zhí)行經濟燃燒控制程序。
④、停爐
首先檢測點火槍是否關閉,然后依次停止攪拌器、供料螺旋、一次風機;將二次風閥門調至全開位置,延時吹掃1分鐘后;檢測爐膛溫度直至低于設定溫度后停止引風機、停二次風機,關閉一、二次風閥門。
鍋爐緊急或異常停車:
2、鍋筒水位自動控制
根據本系統(tǒng)鍋爐容量,采用單沖量控制方式。
3、燃燒經濟性自動控制
根據5分鐘內對煙氣中氧氣含量檢測的平均值,改變送風量的大小,進而達到調節(jié)鍋爐經濟、高效燃燒的目的。
燃燒經濟性自動控制條件:
①、在一定的采樣周期內,實際含氧量濃度變化率大于或小于工藝設定的含氧量目標值時,差值經PID運算后控制二次風閥執(zhí)行器,執(zhí)行器調整二次送風量,并在一定的時間內保持,以滿足燃燒的經濟性。
②、在一定的采樣周期內,實際含氧濃度變化率在工藝含氧量目標值范圍內時,系統(tǒng)不做運算,二次送風量保持原狀態(tài)。
4、爐膛負壓自動控制
考慮到燃燒過程的波動性,控制系統(tǒng)應設有死區(qū)不響應功能。但是當爐壓持續(xù)出現(xiàn)波動時,起動給油泵,同時點火器動作并延時,當爐壓趨于穩(wěn)定,關閉點火器同時停給油泵。啟動給油泵、點火器點火并在給定的延遲時間內爐壓還不能趨于穩(wěn)定狀態(tài),則停止鍋爐的運行。
5、中間粉倉料位自動控制
根據粉倉重量控制煤粉罐旋轉閥的啟停,當中間粉倉重量到達下限時,啟動旋轉閥;當中間粉倉重量到達上限時,停止旋轉閥。
6、煤粉鍋爐系統(tǒng)連鎖保護
①、水位保護
鍋爐水位報警共設定水位高、水位超高、水位低、水位極低等4種水位報警信號。
鍋爐水位保護共社水位超高、水位極低等兩種保護。當水位超高或極低時停止鍋爐運行。
②、蒸汽壓力超高保護。當蒸汽壓力超過設定的壓力保護值時停止鍋爐運行。
③、鍋爐爐膛熄火保護。即鍋爐在正常的運行狀態(tài)下的非正常的熄火保護。
④、緊急停車保護。在現(xiàn)場設備調試及設備試運行期間,如果設備出現(xiàn)故障而設置的手動緊急保護功能
三、控制系統(tǒng)硬件配置:
根據工藝要求及操作使用方便,本系統(tǒng)將配置:低壓電氣柜一臺和操作箱一臺。
(1)主要的低壓電氣元件選用國際知名品牌富士。
(2)數據集中采集及控制采用國際知名品牌日立EH-150系列。
(3)變頻器采用國際知名品牌日立L300P系列。
(4)集中監(jiān)控采用工控機。
(5)溫度傳感器選用符合IEC國際標準的熱電阻和熱電偶。
(6)鍋筒水位采用配備就地式水位表和高精度的壓差變送器。
(7)蒸汽壓力采用藍寶石高溫壓力傳感器。
(8)蒸汽流量和給水流量采用一體化帶溫補的渦街流量計。
四、上位機控制系統(tǒng):
五、結束語:
該高效煤粉鍋爐控制系統(tǒng)可靠性高、自動化程度高、使用方便、操作簡單、功能豐富、控制靈活,滿足用戶的控制要求,運行正常穩(wěn)定。
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|