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PLC技術資料

日立PLC在煤粉鍋爐控制系統中的應用

發布者：用戶投稿發布時間：2008/4/26 21:01:52

　一、系統概述：
　　本系統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、蒸汽超壓、缺水保護等自動聯鎖保護功能。
　　本系統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，有互鎖和聯動關系；就地時，在現場操作可啟停設備，閉鎖集控，保護現場操作人員的安全。
　　

　　
　　
　　二、系統的實現：
　　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，然后調節二次風電動閥至設定位置，啟動點火槍，此時監測火焰是否建立，延時30秒，啟動一次風機，調節一次風閥門至設定位置，啟動攪拌器，啟動給料螺旋并調節至設定轉速，此時監測火焰是否建立，如火焰建立，則油與煤粉混燃10分鐘后關閉點火槍，火焰檢測器繼續監測火焰是否建立，如上述任意條件為“否”或任意動作未執行，則執行停爐控制程序。
　　

　　
　　③、運行
　　實時監測蒸汽壓力，如超過設定壓力，則執行停爐控制程序；如未超出設定壓力，則執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行器，執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，系統不做運算，二次送風量保持原狀態。
　　４、爐膛負壓自動控制
　　考慮到燃燒過程的波動性，控制系統應設有死區不響應功能。但是當爐壓持續出現波動時，起動給油泵，同時點火器動作并延時，當爐壓趨于穩定，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定狀態，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下的非正常的熄火保護。
　　④、緊急停車保護。在現場設備調試及設備試運行期間，如果設備出現故障而設置的手動緊急保護功能
　　
　　三、控制系統硬件配置：
　　根據工藝要求及操作使用方便，本系統將配置：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：
　　

　　熱水鍋爐
　　

　　蒸氣鍋爐
　　
　　五、結束語：
　　該高效煤粉鍋爐控制系統可靠性高、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，運行正常穩定。

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