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    锅炉PLC控制系统是城市集中供热系统实现节能运行的首选方案

    发布时间:2018/07/02 点击量:0
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      锅炉是目前城市的主要空气污染源,尤其是在北方城市,烟筒林立随处可见。为改善这种情况,各地区都推出燃煤锅炉拆除改造方案,就是拆除那些设备陈旧、效率低、污染大的小锅炉房,合并成大锅炉房实行集中供热,并采用计算机控制、变频器等先进技术,从而有效地减少污染,提高效率,节约能源,同时也可以提高供暖质量。

      沈阳享立得科技有限公司结合多年设计锅炉控制系统的经验,优化了锅炉PLC控制系统方案。据享立得技术人员介绍,他们为新锅炉系统设计了热工控制部分,锅炉的鼓风,引风,炉排,以及供暖循环泵等都采用变频调速控制,锅炉系统则采用自行设计的计算机集散控制系统,实现了供暖锅炉的现代化控制与管理,可显著提高供热系统的运行效率以及供热效果,在节约能源,减少城市污染方面效果显著。

      沈阳享立得公司的锅炉PLC控制系统,一般由以下几部分组成:锅炉本体、 一次仪表、 PLC、 上位机、手自动切换操作、执行机构及阀、电机等部分组成,一次仪表将锅炉的温度、压力、流量、氧量、转速等量转换成电压、电流等送入PLC。控制系统包括手动和自动操作部分,手动控制时由操作人员手动控制,自动控制时对PLC发出控制信号经执行部分进行自动操作。

      PLC对整个锅炉的运行进行监测、报警、控制以保证锅炉正常、可靠地运行,除此以外为保证锅炉运行的安全,在进行PLC系统设计时,对锅炉水位、锅炉汽包压力等重要参数应设置常规仪表及报警装置,以保证水位和汽包压力有双重甚至三重报警装置,以免锅炉发生重大事故。

      锅炉是一个复杂的控制对象,其控制回路非线性严重,同时控制回路之间有耦合,因此系统采用智能变形PID算法,配和前馈等高级控制方法实现对锅炉个回路的控制。一般锅炉的几个主要的控制回路:

      (1)在正常运行时,给水调节阀由蒸汽流量、汽包水位和给水流量的三冲量控制,汽包水位信号经汽包压力补偿后作为主调的输入,蒸汽流量信号经温度、压力修正后与给水流量信号一起作为副调的反馈输入。 启动时只有汽包水位的单冲量控制。单冲量控制和三冲量控制能相互无扰动切换。汽包水位过高,会影响汽包内汽水分离,饱和水蒸汽带水过多,使过热蒸汽温度降低;水位过低,负荷增大时,水的汽化速度加快,汽包内水量迅速减少,如不及时调整,会使汽包内 的水全部汽化,危及锅炉安全。当负荷非常不稳定时,给水流量的扰动,使汽包 水位有较大延迟,蒸汽流量变化,会出现虚假水位,使得三冲量难以运行,因此 先以单冲量投入运行,使工况稳定后再投入三冲量,也要求单冲量和三冲量两种 控制方式能方便地进行无扰切换。

      (2)过热蒸汽汽温控制 锅炉正常运行时不仅要求主汽压力稳定,而且要求主汽温度稳定。主汽温度是反映机组运行情况的一个重要参数。如果主汽温度偏高,过热器及汽机将在更加恶劣的环境下运行,材料的使用寿命将会缩短。相反,如果主汽温度偏低,则汽机达不到预定的运行效率。因此,机组正常运行时要求主汽温度稳定。循环流化床锅炉主汽温度调节系统采用由主汽温度、喷水减温器出口温度及主汽流量等参数组成的串级控制系统。主汽温度测量值作为主调的反馈输入值,与主汽温度设定值进行PID运算后送入副调,在副调中与减温器出口汽温进行控制运算, 其结果经限幅后输出至执行机构,调节喷水减温的控制阀。由于主汽流量变化时,喷水量应相应地发生变化,故在主汽温度控制方案中把主汽流量信号以前馈形式 引入控制系统中。

      (3)顺序控制 对锅炉的辅机及阀门等设备进行集中控制,实现辅机设备、阀门及其它辅助 系统的顺序启停,从而提高机组运行的可靠性,降低运行人员的劳动强度。根据现场运行情况,对锅炉设备及其它辅助设备设计程序启动、停止和手动,以满足有关设备的起、停联锁逻辑。顺序控制部分的联锁的保护指令具有最高优先级,手动控制指令的优先级次之,自动控制指令的优先级最低。对同一设备的开关指令之间设计成相互闭锁,不允许同时发出。为防止运行人员的误操作,重要的手 操指令设有确认按钮。

      (4)炉膛安全监控 执行点火程序,并对供风系统、引风系统、炉膛压力、汽包水位等进行监视, 对 出现的危险情况进行报警、执行相应的联锁程序,记录事故前后的相关数据。 锅炉起停和正常运行时,一旦检测到危及系统安全的条件时,立即进行动作,切断主燃料, 指出首次跳闸原因, 并给出声光报警信号, 进行有关的联锁和顺控动作,以保证锅炉的安全。

      通过以上锅炉运行过程中,寻优程序将根据计算出的锅炉热效率以及燃烧情况,自动调整锅炉的风煤配比,使燃烧达到最佳,从而实现节煤和减少污染的目标。

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