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燃煤蒸汽锅炉自动控制系统

控制系统概述

  系统主要由现场控制层、车间监控层和企业管理层三个层次构成。现场控制站与操作站之间通过ProfiBus现场总线相连;操作站、工程师站及服务器之间采用以太网连接。整个系统可靠性高,同时又具有先进的控制与管理功能。
  现场控制层实现整个锅炉和汽机系统信号采集和执行器控制,包括现场温度、压力、流量等监测单元,现场调节阀、变频器等控制单元和PLC控制器等。
  操作员站主要用于锅炉系统和汽机系统的数据显示及进行控制操作,可具有一个或一个以上的操作员站,设置显示锅炉工艺画面主要有:锅炉总貌、汽水系统、烟风系统、报警显示、历史数据、控制参数调节画面等。汽机工艺画面主要有:汽机总貌、润滑系统、减温减压系统、报警显示、历史数据、控制参数调节画面等。
  工程师站除具有操作站的全部功能外,还具有参数设定与修改,系统维护等功能。可设定系统的各模拟量测量点的标度变换系数、热电阻、热电偶的线性化参数、孔板流量计算参数、给煤量计算参数、锅炉及供热热效率参数、各控制回路组态参数、及PID参数等。
  管理层实现高级的管理功能,系统通过通讯将锅炉和汽机系统运行数据传送至企业局域网或internet网,有关人员可从网上了解锅炉系统的运行状况,并可实现系统的远程诊断和维护。

控制功能简介

锅炉系统控制回路

1 汽包水位控制
  锅炉水位控制回路使锅炉水位保持恒定,由于锅炉水位受蒸汽负荷的影响较大,容易产生假水位,因此给水控制回路引入蒸汽流量及给水流量前馈控制的三冲量控制方案,以消除假水位的影响。
2 燃烧控制
  锅炉燃烧过程的被控量主要是燃料量、送风量与引风量,而风煤比的合理性则是影响燃烧效率的主要因素之一。锅炉燃烧调节系统自动调节的目的是使燃料燃烧所产生的热量适应负荷的需要,同时还要保证经济燃烧和锅炉的安全运行。整体燃烧控制系统由下面几部分组成:

燃料量调节
 
  燃料量调节器根据出汽压力设定信号来对炉排电机的转速进行调节。将锅炉的炉膛温度引入作为燃料量的前馈调节。
送风调节和燃烧优化
  在燃料量变化的同时,送风量也相应增减,通过调节鼓风风机变频器来保持合适的风煤比,保证燃料的充分燃烧,实现经济燃烧,提高锅炉效率。

炉膛负压调节

  以炉膛负压变送器测量信号为反馈,来调节引风风机变频器的频率,实现炉膛负压控制在一定范围。
  锅炉的蒸汽压力以及炉膛负压、鼓风控制回路构成锅炉的燃烧控制系统,其控制方案是采用蒸汽压力作为控制信号,通过调整炉排转速使蒸汽压力尽快达到给定值,同时配合风-煤配比控制鼓风量达到经济燃烧,炉膛负压回路则将炉膛内的压力保持在微负压。

3 过热蒸汽温度控制
过热蒸汽温度的控制采用主蒸汽温度同减温水流量的主、副调节器串级调节方式。副调节器能够快速地消除减温水侧的扰动,对过热汽温起粗调作用;主调节器能够调节汽温为给定值,对汽温起细调作用。
汽机系统控制回路
1 减温减压控制
减温减压控制调节回路分别采用单冲量调节方式。
2.除氧器的液位、压力控制
  除氧器的液位,压力控制采用单回路控制模式
锅炉、汽机安全联锁保护主要有:
汽包水位及缺水联锁保护
炉膛压力安全联锁保护
锅炉主汽压力联锁保护
过热蒸汽温度联锁保护
一次风机、二次风机、引风机、鼓风机、给煤机的联锁保护
除氧器水位、压力联锁保护
润滑油压力保护
汽轮机监视保护仪联锁报警
在正常情况下,由计算机控制系统集中控制锅炉安全运行,一旦自动控制系统出现故障,备用手动操作即投入运行,保证锅炉正常运行。

流程画面

工艺参数画面

 

 

 

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