西安航天612#厂4×40T热水炉和2×20T蒸汽炉项目
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     航天612#厂锅炉房是我公司2012年比较重要的项目之一,截止2013年3月已开始投入运行,本系统采用日本横河公司的DCS控制器作为控制核心,控制室如下图所示:

控制系统的基本结构
   通过工业以太网与上位操作员站实现高速的、实时的数据交换,对锅炉房设备实现控制。该套系统具有高可靠、低成本、易操作等特点,不仅可以实现安全生产,节约能源,降低成本的目的,同时还大大提高了企业的信息化管理水平。
系统设计主导思想为:先进性、可靠性、经济性、通用性。
   系统分为上层监控层(操作员站、工程师站)、冗余控制层(冗余的电源、冗余的系统控制器、冗余的系统总线、冗余的通信结构以及分布式扩展IO卡件)。它可以充分满足甲方对于控制系统双重冗余的要求。其双重化冗余配置:电源冗余、控制器冗余、通信网络冗余、系统总线冗余,完全可以使得锅炉安全可靠、高品质的运行。  
上位机监控功能
a.流程显示:监控每台锅炉的各种设备的运行情况,锅炉各部分流程显示及主要运行参数实时显示。
b.操作显示:实时测值显示、成组显示、柱图显示、实时趋势显示、历史趋势显示、实时报警显示、历史报警显示、设备模拟图显示等多幅画面。
c.操作功能:可对全锅炉房的各个设备,通过计算机控制进行启停,每种控制回路均有自动与手动两种控制方式。
d.参数显示:对锅炉系统的参数设定和整定, 对运行的历史数据和历史故障记录及保存。
e.历史趋势:
在同一画面,用不同颜色显示锅炉主要参数曲线,历史值和瞬时值,并可用棒图和仪表显示历史值和瞬时值。
f.报警画面:通过音响和图像实时显示报警信息,提醒操作人员及时解除报警,使锅炉安全、可靠运行。
g.延展性与联网功能:
系统应有延展性,即需留有足够的扩充点数余量,为今后增加设备留有余地。
联网功能,即系统可由TCP/IP网上连接Internet网,与全厂的计算机网相连,也可由远程站查看数据。
锅炉控制回路
1.锅炉负压控制系统
    锅炉引风控制系统的结构、工作原理比较简单,其控制目标是保证炉膛压力为-20Pa左右的微负压,既不让炉膛里的粉尘喷出污染环境,又不吸入过多的冷风降低锅炉的热效率。
2.热水锅炉循环泵控制系统
    循环泵的作用是克服液流阻力,使系统按照一定流速流动,以保证环路水系统液体流回热源,循环泵将分水器内的热水输送到用户供热管道,并送回到集水器。在这个过程中,若循环水流量过大,将会导致管网热损失大而用户供暖不足的现象,若循环水流量过小,则会危及锅炉运行安全,试供暖系统无法正常运行。因此,热水锅炉控制系统中必须对供热水炉的循环水量进行控制;同时,在控制循环泵时,根据供暖管网的管阻,为变频器设置一个下限值,即限定了循环泵的最低转速,这样不会因为循环泵在某些特殊情况下低速运行导致一定的循环水在锅炉内受热时间过长,局部压力过高引发锅炉事故。
3.热水锅炉补水控制系统
    在热水锅炉运行过程中,失水是不可避免的,如果不及时补水,系统压力就会下降,使供暖系统无法正常运行,为了使供热系统管网压力正常,满足供热系统的水力运行条件,一般在循环泵入口处设补水泵,随时补充热水系统的泄漏损失及排污消耗。根据循环泵入口压力恒定的原则,通过变频器调节补水泵转速,维持热水系统要求的水力工况。
4.蒸汽锅炉汽包水位控制
    汽包水位是保证锅炉安全运行的最重要参数。汽包水位偏低,容易使锅筒过热,甚至被烧干而损坏锅炉,汽包水位过高,会影响汽水分离效果,使蒸汽带液,因此,在运行中必须将汽包水位严格控制在允许的变化范围内。由于汽包水位控制中有所谓“虚假液位”现象,即当蒸汽流量突然增大时,因汽包压力下降,水位测量信号会出现不降反升的虚假现象,因此采用简单的水位单回路PID控制难以取得满意效果,在要求较高的场合,均采用所示的三冲量控制方案。给水流量、蒸汽流量和汽包液位三路信号经智能调节器按三冲量串级控制方案,自动调节给水变频器输出频率,从而改变给水流量。本系统还可以通过自动/手动切换,在工况不正常的时候,借助后备手操器进行手动给水。
5.连锁及报警    
     a.引风机故障时,系统进入连锁停炉状态,并画面显示及声音同时报警;
     b.鼓风机故障时,系统进入连锁停炉状态,并画面显示及声音同时报警;
     c.炉排发生故障时,系统进入连锁停炉状态,并画面显示及声音同时报警;
     d.出水温度及压力超过报警值或传感器发生故障时,系统进入连锁停炉状态,并画面显示及声音同时报警;
     f.循环泵与锅炉引风机、鼓风机、炉排之间设置电气连锁,当循环泵没有启动或运行中发生故障时,系统进入连锁停炉状态,并画面显示及声音同时报警;
     g.锅炉循环水流量低于报警值,系统进入连锁停炉状态,并画面显示及声音同时报警;
     h.锅炉回水压力低于报警值,系统进入连锁停炉状态,并画面显示及声音同时报警;
     i.除渣机故障时,系统会根据用户设置,发出警告信号,同时将炉排连锁停机;
     k.引风机、鼓风机和炉排在启停及连锁停炉时将按照最可靠的安全规定顺序动作,启动时:首先保证循环泵运行,然后依次启动引风机—鼓风机(滞后)—鼓风机—炉排,停机时:炉排—鼓风机—引风机(滞后);
     l.软化水箱水位低于报警值后,系统进入补水程序保护程序,自动停止补水泵,并画面显示和声音同时报警;
     j.其它报警信号:   锅炉出水温度偏高、超高报警;  锅炉出水压力偏高、超高报警;  炉膛压力过低、过高报警;  软化水箱水位过低、过高报警;  系统补水压力过低、过高报警;  输煤系统设备跳闸报警;渣灰系统设备跳闸报警;其它辅机电机过载、短路、缺相报警;
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