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如何撰寫(xiě)自動(dòng)化鍋爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案?

發(fā)布日期:2020-04-22 瀏覽次數(shù):1402

鍋爐是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中主要的供熱設(shè)備之一。電力、機(jī)械、冶金、化工、紡織、 造紙、食品等工業(yè)和集中采暖都需要鍋爐供給大量的蒸汽。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,對(duì)能源利用率的要求越來(lái)越高。鍋爐作為將一次能源轉(zhuǎn)化為二次能源的重要設(shè)備之一,其控制和管理的水平也日趨提高。但在我國(guó), 大部分鍋爐還采用儀表和繼電器控制,甚至人工操作,已無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。因此,對(duì)鍋爐控制系統(tǒng)采用先進(jìn)的控制技術(shù),不僅能夠保證安全生產(chǎn),而且能夠節(jié)能增效。

自動(dòng)化鍋爐控制系統(tǒng)主要包含以下幾個(gè)部分:
(一)、蒸汽壓力控制系統(tǒng):如果鍋爐內(nèi)壓力過(guò)低,將會(huì)降低蒸汽質(zhì)量;反之,如果鍋爐內(nèi)壓力過(guò)高, 有可能導(dǎo)致爆炸等安全事故的發(fā)生。所以必須保證鍋爐的壓力處于一個(gè)適中的范圍,即必須對(duì)鍋爐壓力加以控制。

(二)、汽包液位控制系統(tǒng): 如果汽包液位過(guò)高,可能會(huì)影響蒸汽質(zhì)量,甚至?xí)?dǎo)致水滿(mǎn)溢出等安全事故;反之,如果汽包液位過(guò)低,鍋爐很可能會(huì)被燒壞,甚至導(dǎo)致爆炸等安全事故。
能夠影響汽包液位的主要有兩大變量:給水量和蒸汽流量, 在其他條件不變的情況下,蒸汽流量越大,液位越低,而給水量越大則液位越高,反之則 越低。其中蒸汽流量是由工業(yè)的需要所決定的,給水的主要作用就是用以維持汽包液位的, 所以我們選擇給水量作為操縱量對(duì)汽包液位進(jìn)行控制,又因?yàn)榭紤]到系統(tǒng)相應(yīng)的平穩(wěn)性和快速性,除采用串級(jí)控制外,還將蒸汽流量引入前饋通道, 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行前饋 - 反饋串級(jí)控制。

自動(dòng)化鍋爐控制系統(tǒng)
(三)、爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng):爐膛負(fù)壓是反映燃燒工況穩(wěn)定與否的重要參數(shù),是運(yùn)行中要控制和監(jiān)視的重要參數(shù)之一。爐內(nèi)燃燒工況一旦發(fā)生變化, 爐膛負(fù)壓隨即發(fā)生相應(yīng)變化。 在原鍋爐控制系統(tǒng)中, 如果煙囪擋板開(kāi)度過(guò)大, 則會(huì)使?fàn)t膛負(fù)壓增加,造成空氣大量進(jìn)入爐內(nèi),熱效率降低,同時(shí)也增加了引風(fēng)機(jī)的功耗。而且負(fù)壓過(guò)大容易使?fàn)t管氧化爆皮而減少爐管壽命。負(fù)壓過(guò)小或者正壓則是由于煙囪擋板開(kāi)度過(guò)小或鍋爐超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn), 使?fàn)t膛產(chǎn)生正壓, 鍋爐悶燒,甚至向外噴火, 影響爐膛壓力的主要變量有燃料供給量、給風(fēng)量以及抽風(fēng)量等, 而其中燃料供給量和給風(fēng)量是由蒸汽溫度、 壓力以及蒸汽量等因素決定的, 所以要想保持爐膛壓力在一定范圍內(nèi)保持不變就只有改變抽風(fēng)量,即通過(guò)調(diào)節(jié)抽風(fēng)量以達(dá)到控制爐膛壓力的目的。另外,又因?yàn)榭紤]到系統(tǒng)相應(yīng)的快速性,同時(shí),又因?yàn)榻o風(fēng)量和給風(fēng)量成一定的比例關(guān)系。

(四)、報(bào)警系統(tǒng): 因?yàn)橄到y(tǒng)的運(yùn)行并不是100%的,所以難免某些控制變量會(huì)超出可控或安全的范圍, 當(dāng)出現(xiàn)情況時(shí), 隨時(shí)都有可能危及到現(xiàn)場(chǎng)操作人員以及工作設(shè)備等的安全, 所以必須對(duì)這類(lèi)情況給出相應(yīng)的報(bào)警提示,即必須安裝相應(yīng)的報(bào)警系統(tǒng), 用以提示操作人員做出相應(yīng)的必要操作,在某些可能出現(xiàn)安全事故的情況下還有用于提示人員疏散等緊急措施。
四個(gè)鍋爐報(bào)警系統(tǒng), 即溫度報(bào)警系統(tǒng)、 壓力報(bào)警系統(tǒng)、 液位報(bào)警系統(tǒng)和負(fù)壓控制系統(tǒng),分別對(duì)蒸汽溫度、蒸汽壓力、汽包液位和爐膛負(fù)壓進(jìn)行超限報(bào)警提示。在鍋爐的控制系統(tǒng)中, 系統(tǒng)分別對(duì)蒸汽溫度、 蒸汽壓力、 汽包液位和爐膛負(fù)壓設(shè)置了上下限值。報(bào)警系統(tǒng)就是當(dāng)相應(yīng)的實(shí)測(cè)值低于(或高于)其相應(yīng)的下限(或上 限)值給出相應(yīng)的下(上)限報(bào)警,這些功能均由軟件完成,與此同時(shí),控制系 統(tǒng)還會(huì)做出相應(yīng)的反應(yīng), 使相應(yīng)的變量值進(jìn)入相應(yīng)的極限范圍,然后撤銷(xiāo)相應(yīng)的報(bào)警提示。

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