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    燃煤工業鍋爐微機監控系統主要系統設計功能及實現

    燃煤工業鍋爐微機監控系統主要系統設計功能及實現:

         硬件是系統長時間無故障運行的基礎,運行品質則由系統軟件平臺和軟件編程人員工程能力、經驗等保證。

         系統為滿足容易操作、界面友好、安全運行等要求進行設計,系統核心功能可分為模擬量控制、數據采集與監視、順序控制幾個要素,因此特列本章作重點論述。

    3.1數據采集監視功能(DAS)

    各級時間段存入硬盤,以備在將來調用分析。

    DAS功能為:快速準確地采集參數數據、設備狀態、參數報警、性能指示,為操作人員提供操作依據。

    3.1.1 模擬圖-------工業流程模擬圖分為系統總覽圖、燃燒系統圖、汽水系統圖、煙氣系統圖等,模擬圖顯示鍋爐運行狀態、各種變量數值、設備狀態,處于報警的變量以變色、閃爍等方式顯示;

    圓角矩形標注: 報警區圓角矩形標注: 時間區以下是從現場取得的總貌畫面和單元畫面:

    圓角矩形標注: 主畫面區圓角矩形標注: 系統功能菜單區

    3.1.2  成組顯示------成組顯示系統中的主參數 、副參數,為操作人員提供相關部分更加詳細的信息;

    3.1.3  趨勢分析-----通過趨勢分析畫筆組態和數據動態鏈接,創建實時趨勢和歷史趨勢圖,對相關量進行趨勢分析,使操作人員及時了解系統運行變化趨勢,并作出判斷;

    3.1.4  事件報警和系統響應------整個系統中隨機發生的事件處理都歸在報警處理中,這些事件包括模擬量越限、計算機系統本身的故障報警、操作員的重要操作等,由程序設置決定報警的形式;

    3.1.5  報表------系統可以按照用戶的管理要求,創建基于EXCEL文件格式的各類報表,便于運行狀況記錄和生產管理分析;

    3.1.6  記錄和打印-----可以隨機或周期性打印報警記錄、操作記錄、報表以及系統分析曲線、過去歷史數據等;

    3.1.7  歷史數據記錄和調用-----系統可以將各個輸入輸出點的采集值按照秒級時間段存入硬盤,以備在將來調用分析。

    3.2 模擬量控制(MCS)

         模擬量控制主要應用的技術有:燃燒控制、汽包水位三沖量控制、爐膛負壓控制。

         工業蒸汽鍋爐是一個多變量輸入、多變量輸出的復雜熱工控制對象,系統控制效果好壞,集中反映在控制系統對各個模擬量處理方式上,從各個模擬量采集,到相關量的控制輸出,運用了現代熱工控制為典型的技術手段。

    工業蒸汽鍋爐控制以系統、負荷自我調節適應性能好作為系統設計的標準,針對目前國內結構特點,結合鍋爐系統時間常數小,在詳細分析過去熱工項目中處理多變量非穩態系統成功經驗和掌握鍋爐運行實際工況特征基礎上,我們在項目中擬采用主要以PID為調節方法的計算機系統。

    下面就主要的調節功能作簡要論述:

    3.2.1 汽壓—燃燒調節

         汽壓與燃燒控制。燃燒系統將以滿足負荷為目標進行調節控制。負荷的大小將以蒸氣壓力的變化來表現。下圖為計算機控制系統中蒸汽壓力和燃燒控制原理框圖(計算機內部程序)。鍋爐負荷變化時,瞬時蒸汽壓力會發生相應變化,通過爐排電機和鼓風調節回路共同作用使蒸汽壓力恢復。在燃燒過程中存在風煤比的尋優問題。人工控制時,一般是參考儀表顯示數據,根據操作者各自經驗配風,存在一定的盲目性;計算機控制時,系統嚴格按照燃燒規律進行連鎖調節,不僅與負荷變化跟蹤速度快,而且控制曲線柔和,加上本系統中裝載有優化燃燒控制,使節能效果與控制品質得到充分體現。

    蒸汽壓力和燃燒控制框圖

    3.2.2 汽包水位三沖量控制(也可以為單沖量、雙沖量)

         汽包水位三沖量控制又稱給水控制,它反映給水量與供汽量的動態平衡,屬于典型的串級加前饋控制方式。給水流量作為副調回路,克服給水流量變化擾動;汽包水位作為主調回路;蒸汽流量作為前饋量克服虛假水位現象,使水位達到很高的控制精度。 

    汽包水位控制原理圖

    3.2.3  爐膛壓力控制

         為減少熱損,提高燃燒經濟性,同時加強操作安全性,必須將鍋爐爐膛負壓控制在一個區間內。在引風調節方案中,爐膛負壓測量值經和設定值一起送入PID調節回路中進行運算,引入鼓風前饋增加調節響應特性,運算結果控制引風變頻器動作,滿足鍋爐運行要求。

    爐膛負壓控制

    以上MCS模擬量調節控制方案,均通過軟件編程,在計算機系統中處理輸入輸出數據,實現控制策略。

    3.3 順序控制系統(SCS) 

    3.3.1基本要求

          SCS用于啟動/停止鍋爐機組系統中的子組項。一個子組項被定義為鍋爐的某個設備組,一臺送風機等。

          設備的聯鎖、保護指令具有優先級;手動指令比自動指令優先。被控設備的“啟動”、“停止”或“開”、“關”指令將互相閉鎖,且使被控設備向安全方向動作。

          通過聯鎖、聯跳和保持跳閘功能來保證被控對象的安全。機組的聯鎖及保護跳閘功能,包括緊急跳閘均采取硬接線連接。

          保護和閉鎖功能設計成經常有效的。

    3.3.2下面列出的順序控制子組項包括在SCS中。

    鼓風機子功能組

    滿足下列條件時啟動鼓風機:

    —未按下停鼓風機按鈕

    —無鼓風機啟動失敗信號

    —按下啟動按鈕

    當鼓風機運行時,滿足下列條件之一則停止鼓風機:

    —按下停鼓風機按鈕

    —無引風機在運行

    —鼓風機啟動失敗

    —鼓風機跳閘

    引風機子功能組

    滿足下列條件時啟動引風機:

    —按下啟動引風機按鈕

    —未按下停引風機按鈕

    —無引風機跳閘信號

    —未按下引風機停止按鈕

    當引風機運行時,滿足下列條件之一則停止引風機:

    —按下停引風機按鈕

    —引風機啟動失敗

    —引風機跳閘

    爐排電機子功能組

    滿足下列條件時啟動爐排電機:

    —按下爐排電機啟動按鈕

    —無爐排電機啟動失敗信號

    —無爐排電機跳閘信號

    滿足下列條件之一時停止爐排電機:

    —按下爐排電機停止按鈕

    —爐排電機啟動失敗

    —爐排電機跳閘

    l:給水泵子功能組等

    各個動力設備順序控制均通過變頻器的開關狀態輸入輸出點設定完成,部分順序控制開關狀態引入計算機系統。

    燃煤工業鍋爐微機監控系統主要系統設計功能及實現

    燃煤工業鍋爐微機監控系統主要系統設計功能及實現 2018-1-30 本文被閱讀 394 次
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