計算機工業(yè)鍋爐參數(shù)控制隨著計算機的普及和廣泛應用,人類對計算機的認識逐步加深,計算機控制的準確性、精密性以及安全性得到廣泛的共識。計算機控制在機械加工、汽車制造、金融等領(lǐng)域得到廣泛應用,大型發(fā)電廠和核電站的控制中亦是主控設(shè)備,但在工業(yè)燃煤鍋爐中應用的很少,針對這一情況,我們利用學,F(xiàn)用的設(shè)備和學校的技術(shù)優(yōu)勢,開發(fā)了燃煤蒸汽鍋爐計算機的控制系統(tǒng),經(jīng)過三年的運行檢驗和不斷完善,形成了完整的控制系統(tǒng),大大降低了司爐人員的勞動強度,提高了鍋爐的安全性。 1.設(shè)計原則該設(shè)計以安全、夠用為基本原則。電器控制采用強、弱電分開,強電采用開關(guān)柜,弱電采用臺型機柜?刂品矫妫捎糜嬎銠C監(jiān)控,監(jiān)視與控制并舉,關(guān)鍵參數(shù)如:鍋筒水位、給水壓力、蒸汽壓力等實行計算機自動控制低水位報警并自動增加給水量,超低水位停止供給燃料并停爐,蒸汽超壓報警,二次報警無動作后停爐;爐膛溫度、爐膛負壓、排煙溫度等參數(shù),實行計算機動態(tài)監(jiān)視,鼓、引風機采用變頻控制,實現(xiàn)風量連續(xù)調(diào)節(jié)。 2.具體方案(1)水位控制:測量范圍采用液位傳感器、計算機、電動調(diào)節(jié)閥相結(jié)合(即計算機+A/D板+D/A板+電動閥+水位計+變送器+轉(zhuǎn)換開關(guān)+操作器)的方式完成水位測量和控制。通常情況下由計算機控制,當水位高時,自動停止上水;水位低時,自動上水;水位過低時,自動停止鼓、引風機,同時聲光報警,如計算機故障,可轉(zhuǎn)向手動操作。 供水控制:供水壓力范圍0―2. 5Mpa,采用變頻器、壓力傳感器、PID調(diào)節(jié)器實現(xiàn)恒壓供水。由兩臺13kw150m揚程的水泵和一臺15kw變頻器組成供水控制系統(tǒng),水泵一臺在變頻狀態(tài)下工作,一臺在開關(guān)狀態(tài)下工作(降壓啟動)鼓、引風控制:采用手動變頻控制,實現(xiàn)風量的連續(xù)調(diào)節(jié)。 蒸汽壓力:蒸汽壓力是蒸汽鍋爐運行中控制的關(guān)鍵量之一,是關(guān)系到鍋爐安全運行的重要因素,為此,采用了計算機和儀表同時顯示的控制方式。正確情況下,計算機和儀表的顯示可作為參數(shù)對比,保證壓力顯示的準確性;當計算機出現(xiàn)故障時,通過儀表的顯示,仍可保證鍋爐正常運行。 蒸汽流量:采用流量傳感器+變送器+A/D板的傳輸方式,計算機顯示,有瞬時流量和累計流量,還兼有班次統(tǒng)計。 爐膛負壓:采用流量傳感器+變送器+A/D板的傳輸方式,計算機顯示,配合鼓、引風機風量的調(diào)節(jié),實現(xiàn)鍋爐的微負壓運行。 省煤器入口負壓、除塵器入口負壓采用壓力傳感器+變送器+A/D板的傳輸方式,計算機顯示爐膛溫度、排煙溫度采用溫度傳感器+變送器+A/D板的傳輸方式,計算機顯示急停按鈕:為便于緊急情況下,停止鍋爐運行,設(shè)有一個急停按鈕,急停按扭按下后保持水泵鍋爐給水外,其他全部停止運行。 采用這些設(shè)備后,使鍋爐運行的關(guān)鍵參數(shù)都顯示在同一個計算機屏幕上,便于操作人員的監(jiān)視和控制鍋爐運行。實現(xiàn)計算機歷史數(shù)據(jù)記錄,還有利于對鍋爐運行的監(jiān)督,便于對鍋爐故障原因的查找和分析,使鍋爐運行管理的安全性、科學性增加。 3.參數(shù)設(shè)置根摒(蒸汽鍋爐操作規(guī)程》的要求,我們設(shè)置了下面十個控制參數(shù):鍋筒水位;(2)蒸汽壓力;(3)蒸汽流量;(4)爐膛負壓;(5)供水壓力;(6)爐膛溫度;(7)排煙溫度;(8)除塵器入口(煙)負壓;(9)省煤器入口(煙)負壓;(10)送風壓力。這些參數(shù)均顯示在計算機屏幕上(見),非常直觀,便于操作人員觀察。 計算機集中監(jiān)控鍋爐運行參數(shù),實現(xiàn)儀表式人一機界面,具有彩色棒條、數(shù)字顯示,有瞬時數(shù)據(jù)趨勢記錄,歷史數(shù)據(jù)趨勢記錄,蒸汽流量分班記錄、日記、月記,數(shù)據(jù)記錄在不人為刪除的情況下,可以長期保存。報警系統(tǒng)可以在線設(shè)定上、下限、音響、消音、記錄報警信息等功能。
4.控制功能控制功能的實現(xiàn)計算機應用的最終目的。這一方案的最突出的特點是:改變了以往計算機在工業(yè)鍋爐應用中,只監(jiān)視不控制或只記錄不控制的狀態(tài),直接讓計算機參入鍋爐運行的管理,是一種模擬人腦,符合鍋爐操作規(guī)程的智能化的管理。 近年來,發(fā)生的工業(yè)鍋爐運行事故中,多數(shù)是因控制系統(tǒng)不完善,或者比較簡單,不可靠等,無法準確向司爐人員提供系統(tǒng)運行信息,造成判斷失誤引起的。事故發(fā)生后,只能靠發(fā)生事故的結(jié)果來推斷事故發(fā)生的原因,往往會隱藏事故的真正原因。計算機控制應用到工業(yè)鍋爐中后,在程序編寫時,根據(jù)鍋爐運行的要求,模擬人腦控制操作的情況,增加了操作程序檢驗功能,非法操作不執(zhí)行,去除了人的誤操作。 程序中關(guān)鍵數(shù)據(jù)的刷新的間隔控制在10*上,從而保證了數(shù)據(jù)的準確性和及時性。同時,計算機控制在鍋爐運行中的應用,增加了故障判斷程序,聲光報警發(fā)出信號后,操作人員即可從計算機屏幕上清楚地看到報警信號的來源,找出故障原因,從而在最短的時間里排除故障。為便于操作人員清楚的了解鍋爐運行的真實情況,我們還設(shè)計了模擬的鍋爐內(nèi)部燃燒、水循環(huán)圖(見)模擬圖是動態(tài)變化的,由計算機采集來的數(shù)據(jù)隨時變換,再現(xiàn)鍋爐內(nèi)部的實際運轉(zhuǎn)狀況,當操作人員發(fā)現(xiàn)疑點,或?qū)δ骋粎?shù)有疑問時,可以通過計算機鍵盤來轉(zhuǎn)換模擬圖的顯示,進一步仔細判斷鍋爐運轉(zhuǎn)情況。 為了方便檢查鍋爐歷史運行情況,我們還編制了氣流量、水位、壓力等時間曲線圖,可以隨時查看某一時間下的各種參數(shù)(見)。如果需要,還可以將這些數(shù)據(jù)打印出來。 5.結(jié)論通過這次工業(yè)鍋爐計算機控制系統(tǒng)的改造和實施,使我們認識到隨著科技的發(fā)展和計算機的廣泛應用,計算機對人的工作與生活的影響越來越大,單一專業(yè)獨立完成一項復雜工作的可能性越來越小,多專業(yè)攜手合作將成為一種趨勢,并成為取得好成果的必要途徑。該項目改造完工后,運行三年來的實踐證明,方案設(shè)計合理,參數(shù)選擇合適,計算機控制鍋爐運轉(zhuǎn)正常。經(jīng)過三年的運行實踐檢驗和不斷地改進完善,形成了完整的控制系統(tǒng),實現(xiàn)了安全性、經(jīng)濟性、科技性的統(tǒng)一發(fā)展,從而改變了計算機在燃煤工業(yè)鍋爐控制中的地位,極大的增強了鍋爐運行的安全性,降低了司爐人員的勞動強度,達到了科技解放生產(chǎn)力的目的,使燃煤工業(yè)鍋爐的控制走上了智能化、科技化、系統(tǒng)化管理的新臺階。 |
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