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循環流化床鍋爐控制

1、循環流化床鍋爐控制特點:

循環流化床(CFB)鍋爐技術是近年來發展起來的一項高效率、低污染、清潔的燃燒技術,其主要特點是通過爐內強烈的喘流運動,使燃料及脫硫劑經過多次循環、反復進行低溫燃燒和脫硫反應,從而達到90%左右的脫硫效果,效率接近煤粉爐的燃燒效率。循環流化床鍋爐采用低溫分段燃燒技術,既保證了燃燒的安全性,又使NOX的排放量大大降低。循環流化床鍋爐具有燃料適應性廣,負荷調節性能好,灰渣易于綜合利用等優點。因此,在國際上得到廣泛的推廣,目前也是我國鍋爐升級換代的優選產品。

由于循環流化床鍋爐與其他鍋爐相比,其燃燒過程相對比較復雜,不但需要控制的參數多,而且參數之間互相關聯,使得操作控制的難度大大增加;如果操作控制不當,不但不能使循環流化床鍋爐的優點得到發揮,而且會造成結焦、熄火、甚至停產等后果。因此,必須通過先進的自動控制手段(包括控制方案及系統軟、硬件)對循環流化床鍋爐運行過程中的重要參數,如床溫、一次風、二次風、給煤量等實施必要的控制,這是循環流化床鍋爐能否成功運行的關鍵。目前,國內正在運行的循環流化床鍋爐中一半以上不能達到設計要求,故障率高,其中一個重要原因就是缺少有效的控制手段。有的單位即使投入了大量的資金,安裝了先進的計算機系統,但由于對循環流化床鍋爐的運行機理缺少深入的了解,設計的控制方案不完善或者不準確,因此達不到預期的效果。南京仁泰公司集二十多年工業控制經驗,通過和鍋爐生產廠、設計院、鍋爐用戶密切配合、協作和深入研究,對各類型循環流化床(CFB)鍋爐的控制均制定了技術先進,切實可行的解決方案。

流化床鍋爐自動控制系統主要包括以下幾個控制子系統:

◆ 燃燒自動控制子系統

 主汽壓力控制子系統

 床溫控制子系統

 爐膛負壓控制子系統

 汽包水位控制子系統

 主汽溫度控制子系統

 汽水協調控制子系統

 料層差壓控制子系統

 鍋爐安全聯鎖?;ぷ酉低?/span>

2、流化床鍋爐主要監測的熱工對象為(可根據現場工藝情況增減):

 溫度;給水溫度、省煤器進口集箱溫度、汽包壁溫、噴水減溫器集箱溫度、過熱器集汽集箱溫度、主蒸汽溫度、左、右側風室溫度、鍋爐料層溫度、沸下溫度、爐室下端溫度、沸中溫度、爐膛出口溫度、旋風筒錐體物料溫度、返料床床料溫度、返料風機軸承溫度、返料風機電機定子線圈溫度、旋風筒出口溫度、高溫過熱器進口煙氣溫度、高溫過熱器出口煙氣溫度、低溫過熱器出口煙氣溫度、上級省煤器出口溫度、下級省煤器進口溫度、下級省煤器出口煙氣溫度、排煙溫度、引風機軸承溫度、引風機、一次風機及二次風機電機軸承溫度、引風機、一次風機及二次風電機定子線圈溫度、一次風機出口溫度、一次風空予器后熱風溫度、二次風機出口溫度、二次風空予器后熱風溫度、冷渣機進、出口水溫度

 壓力:給水操作臺前壓力、給水操作臺后壓力、汽包壓力、過熱器集汽集箱壓力、主蒸汽壓力、左、右風室壓力、爐室下端壓力、爐膛出口左、右側壓力、左右側返料風風壓、返料風母管壓力、旋風筒出口壓力、料層差壓、爐膛差壓、高溫過熱器進口壓力、高溫過熱器出口壓力、低溫過熱器出口壓力、上級省煤器出口壓力、下級省煤器進口壓力、下級省煤器出口壓力、排煙處壓力、引風機入口負壓、一次風機出口壓力、空預器后一次熱風壓力、播煤風壓力、送煤風壓力、二次風機出口壓力、空預器后二次熱風壓力、供油(氣)母管壓力、冷渣機進、出水壓力

 流量:蒸汽流量、給水流量、減溫水流量、一次風量、二次風量、燃料量等

 物位:汽包水位、料倉料位等

 其他:氧含量、電導率、PH值、視頻監控

3、電氣元件及一次儀表選型:

控制系統的硬件與軟件必須有良好的擴展性能,預留一定的設計余量;重要測點儀表冗余配置;所有風機和水泵均設置手動及自動兩種控制模式;

變量檢測、現場觀察、信號傳輸、調節執行等檢測控制點,均選用較為先進可靠的設備和一次元件,保證信號暢通及時無誤;

引風機、一次風機、二次風機、返料風機、水泵等主要高能耗高使用強度的電機采用變頻調速器,實現能源節約;

4、人機界面主要功能:

 各熱工測點及設備的運行狀況顯示;

 過程模擬圖;

 手自動控制方式選擇;

 報警記錄、重要參數運行記錄查詢;

 故障位置實時顯示;

 打印制表;

 參數設置、時間設置;

 用戶管理:

以人機對話方式與鍋爐用戶交換信息,實現流化床鍋爐全自動安全可靠運行,方便了集中管理監控,提高現代化管理水平。

5、大型DCS控制系統

工程師站及操作員站基本配置:

CPU: Pentium(R) Dual-Core 3.06G

內存容量:DDR3 1600 4G

硬盤容量:>1TB(7200轉/分)

顯卡內存:1G

顯示器:22”LCD,分辨率不低于1920×1080

光驅:52×DVDROM,DVDRW各一

網卡:雙冗余標準化網絡控制板

接口:一個并行口,兩個串行口(EIA RS-232-C),四個USB接口。

光標定位設備:光電

鍵盤:標準104鍵盤

電源:300W或以上開關電源

操作系統采用WINDOWS XP/WIN7

控制核心:

 硬件冗余設計:電源模件熱備冗余,支持雙電網輸入,并具有過壓、過流?;?;控制網絡與系統網絡均采用雙重化冗余;控制模件雙重化冗余,切換時間小于30ms 達到工業上的零切換,保證控制連續性;系統內置所有的開關量和模擬量的輸入表決算法、輸出表決算法、輸入輸出自檢和故障報告機制,無需用戶編程,只要組態配置即可自動實現冗余設計;

 高可靠I/O??椋旱愕愀衾?、點點互隔、點點配電、在線點點更換,可滿足核電、緊急停車等高可靠性高安全性領域要求;

 系統控制工程應用軟件平臺支持WEB發布(遠程發布,通過標準的客戶/服務器(C/S)網絡應用方式或IE瀏覽器的客戶端(B/S)來瀏覽畫面,WEB服務器提供基于Internet與IE瀏覽器的遠程訪問,實現與了本地系統高度一致的畫面顯示效果),支持工程的遠程更新(遠程控制,把一個操作站上對工程的修改通過局域網或廣域網更新到其他操作站上)。



 

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循環流化床現場

控制機房

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高壓柜

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DCS控制臺

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鍋爐本體人機界面

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防爆柜

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電容補償柜

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UPS直流電源柜

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MNS抽屜柜

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GGD柜



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南京熱電廠調試現場


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