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采暖鍋爐自動控制系統

發布日期:2017-07-22 來源: 本網 查看次數: 2567 

核心提示:  鍋爐是一個耗能設備,尤其對我國東北地區來說,每年有近五個月的時間處在采暖期,由此可以想象,投在其中的資金,人力,物力是很多的。目前,我國現有的鍋爐普遍存在技術落后,設備陳舊,人工操作,勞動強度大,鍋爐熱效率低,能耗篼的問題。這與我國當前經濟飛速發展狀況極不相稱。由于燃用鍋爐而引起煙塵、so2等污染物的排放,嚴重影響了我們生存的大氣環境。為了改變這種狀況,除了改善爐體結構,燃燒方法,更新設備之外

  鍋爐是一個耗能設備,尤其對我國東北地區來說,每年有近五個月的時間處在采暖期,由此可以想象,投在其中的資金,人力,物力是很多的。目前,我國現有的鍋爐普遍存在技術落后,設備陳舊,人工操作,勞動強度大,鍋爐熱效率低,能耗篼的問題。這與我國當前經濟飛速發展狀況極不相稱。由于燃用鍋爐而引起煙塵、so2等污染物的排放,嚴重影響了我們生存的大氣環境。為了改變這種狀況,除了改善爐體結構,燃燒方法,更新設備之外,最有效的方法就是采用計算機控制,據不完全統計,采用計算機控制可節能5~ 10%,同時還具有減少環境污染,提高自動化程度,改善勞動條件等優點。

  隨著計算機技術及一次儀表技術的發展,計算機控制鍋爐系統已得到很大的發展和提高,已廣泛應用于大、中、小型鍋爐的控制。

  2系統組成目前鍋爐微機控制系統主要分兩種方式:集散式,集中式。

  集散式主要用于大型鍋爐系統控制,主要包括:中央微機,現場微機,PLC及現場儀表。集中式適用于小型鍋爐,包括工業控制計算機,外圍設備,工業自動化儀表。在這里,筆者采用集中式控制系統,控制三臺四噸的水爐和汽爐,小型鍋爐一般結構簡單,使用方便,主要由爐筒,爐膛,過熱器,省煤器,空氣預熱器組成,在測量參數方面,一般有爐膛溫度、爐膛壓力、蒸汽流量、循環流量、排煙溫度等。

  工業控制計算機是整個系統的核心,主要用于對整個系統進行管理和負責對鍋爐控制,整理信息,打印報表及稂警,要求有友好的人機界面,能準確顯示鍋爐的定時流程及各個參數,控制鍋爐在最佳的狀態運行。

  外部設備;暈工業控制計算機與現場儀表的聯系部分,由接口部分和執行機構組成,接口部分主要實現收集外部傳感器采集到的數據,以及實現對外部的控制,包括:32路12位A/D采集卡,8路8位隔離D/A卡,32路光隔離D/I卡,32路光隔離D/0卡,I/V轉模板,繼電器板。

  一次儀表,實現操作臺上的直觀顯示,包括溫度,壓力,流量等。

  3系統功能具有自動工況控制,該系統實現了一套微機系統對鍋爐的控制,在鍋爐的運行過程中,能對鍋爐的爐膛壓力,給煤量,給水進行全自動控23-53劉秀鳳(1975-),女,助理工程師,主要從事環境監理工作。

  制。

  有手動和自動相切換功能,確保了系統在任何情況下的正常運行。

  實時顯示功能,工控機系統軟件的多級管理菜單,漢字顯示,有鍋爐運行流程圖,鍋爐的運行當前參數,各個參量變化趨勢圖等。

  管理功能,能自動記錄交接班情況,記錄起停爐時間,統計時段耗煤量,打印報表等。

  報警功能,能對鍋爐的重要參數如:壓力,溫度,水位等進行聲光報警。

  4控制內容4.1燃燒的控制對鍋爐的控制,主要就是控制其燃燒,燃燒控制得好,鍋爐就能按最佳狀態運行,同時又能節約能源。燃燒的控制主要分為三個部分:給煤量,送風量和爐膛負壓。

  當水爐出口溫度或氣爐蒸汽壓力偏高給定值時,系統按照設計的控制算法調節給煤機的轉速,改變即時給煤量,并相應控制鼓風機改變送風量。

  當鍋爐在正常燃燒時,爐膛壓力必須保持在微負壓-20~-30Pa,如果超出此范圍,鍋爐的熱效率就會明顯降低,爐膛負壓主要通過引風來調整。

  總之,燃燒的控制為多變量輸人,多變量輸出,大慣性,大滯后的控制過程,其控制因實際情況不同,較為復雜。

  4.2汽爐的給水控制(水位控制)汽爐的給水控制可分為二單沖量,二沖量,三沖量控制,對于小鍋爐來說,用單沖量控制,既實測水位控制,就能滿足要求,但要克服假水位現象。

  5―次儀表的選取到整個系統的可靠性及鍋爐安全的運行,一次儀表包括:溫度,壓力,流量,及液位等。測溫選用熱電阻測溫和鎳鉻一鎳鋁測溫,因為在低溫情況下,熱電阻具有測溫精度篼,而鎳鉻一鎳鋁在高溫下靈敏度高。測壓選用的差動式遠傳壓力表。對于流量,根據測量所裝體積,選用孔板式流量計。

  6應用軟件開發應用軟件選用的是Microsoft開發套件本軟件是在WindwS98平臺下設計,軟件采用中文界面,操作簡便,直觀,圖形顯示豐富,概貌圖,分組圖,趨勢圖,回路調節圖,報警圖及流程圖等。主要性能是:將現場32個通道的模擬量及12個通道的開關量輸入計算機進行處理,給出屏幕顯示,曲線,流程過程圖示說明,打印出日報表。根據爐膛壓力傳感器的信號對鼓風機及引風機進行控制。處理流程如下:其中爐排高速時的耗煤量算法F1=X*0.125*1.4*0.8/100噸/分-X為煤擋板的篼度爐排低速時的耗煤量算法F2=X*0.0774* 1.4*0.8/100噸/分一X為煤擋板的高度7總結采用工業控制計算機自動調節鼓引風及給煤量,采用PID調節達到最佳燃燒。使用安全可靠,鍋爐時刻能達到最佳的燃燒狀態,發揮最高的熱效率,達到降耗提效。自動控制代替了部分人工操作,改善了勞動條件,減少了工人爐前的工作時間,提高了勞動效率。鍋爐水位,鼓引風量等可在操作臺上監測調節,降低了工人的勞動強度。

  本系統對三個四噸爐進行的改造,鍋爐的整體熱效率由原來的48.5%增加到66.1%,鍋爐出力由1.5MW提高到1.76MW,循環水量和供熱量也都得到相應提高,使鍋爐的整體效果得到徹底改善。經統計,一個采暖期可節煤220噸,電黑龍江省環境保護產業協會2002年通過環保產品使用認可的產品目錄(二00三年二月十日)各市、地、農墾總局環保局,省環保直屬單位:根據國家環保總局產品認定的有關精神及省環保局關于環保產品使用認可的有關規定,經對自愿申請環保產品使用認可的單位進行現場檢、產品檢測和專家評審,DZT系列濕式高效消煙脫胎換骨硫除塵器等30項產品通過了環保產品使用認可,XZTD-4型高效脫硫除塵器等4項環保產品復審合格,HSXC型旋流脫硫除塵器等4項環保產品審合格,現予以公布(見下表)。

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