計算機工業鍋爐參數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、金融等領域得到廣泛應用,大型發電廠和核電站的控制中亦是主控設備,但在工業燃煤鍋爐中應用的很少,針對這一情況,我們利用學校現用的設備和學校的技術優勢,開發了燃煤蒸汽鍋爐計算機的控制系統,經過三年的運行檢驗和不斷完善,形成了完整的控制系統,大大降低了司爐人員的勞動強度,提高了鍋爐的安全性。 1.設計原則該設計以安全、夠用為基本原則。電器控制采用強、弱電分開,強電采用開關柜,弱電采用臺型機柜。控制方面,采用計算機監控,監視與控制并舉,關鍵參數如: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,實行計算機動態監視,鼓、引風機采用變頻控制,實現風量連續調節。 2.具體方案(1)水位控制:測量范圍采用液位傳感器、計算機、電動調節閥相結合(即計算機+A/D板+D/A板+電動閥+水位計+變送器+轉換開關+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調節器實現恒壓供水。由兩臺13kw150m揚程的水泵和一臺15kw變頻器組成供水控制系統,水泵一臺在變頻狀態下工作,一臺在開關狀態下工作(降壓啟動)鼓、引風控制:采用手動變頻控制,實現風量的連續調節。 蒸汽壓力:蒸汽壓力是蒸汽鍋爐運行中控制的關鍵量之一,是關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對比,保證壓力顯示的準確性;當計算機出現故障時,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、引風機風量的調節,實現鍋爐的微負壓運行。 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。 采用這些設備后,使鍋爐運行的關鍵參數都顯示在同一個計算機屏幕上,便于操作人員的監視和控制鍋爐運行。實現計算機歷史數據記錄,還有利于對鍋爐運行的監督,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。 3.參數設置根摒(蒸汽鍋爐操作規程》的要求,我們設置了下面十個控制參數: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。 計算機集中監控鍋爐運行參數,實現儀表式人一機界面,具有彩色棒條、數字顯示,有瞬時數據趨勢記錄,歷史數據趨勢記錄,蒸汽流量分班記錄、日記、月記,數據記錄在不人為刪除的情況下,可以長期保存。報警系統可以在線設定上、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鍋爐應用中,只監視不控制或只記錄不控制的狀態,直接讓計算機參入鍋爐運行的管理,是一種模擬人腦,符合鍋爐操作規程的智能化的管理。 近年來,發生的工業鍋爐運行事故中,多數是因控制系統不完善,或者比較簡單,不可靠等,無法準確向司爐人員提供系統運行信息,造成判斷失誤引起的。事故發生后,只能靠發生事故的結果來推斷事故發生的原因,往往會隱藏事故的真正原因。計算機控制應用到工業鍋爐中后,在程序編寫時,根據鍋爐運行的要求,模擬人腦控制操作的情況,增加了操作程序檢驗功能,非法操作不執行,去除了人的誤操作。 程序中關鍵數據的刷新的間隔控制在10*上,從而保證了數據的準確性和及時性。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,我們還設計了模擬的鍋爐內部燃燒、水循環圖(見)模擬圖是動態變化的,由計算機采集來的數據隨時變換,再現鍋爐內部的實際運轉狀況,當操作人員發現疑點,或對某一參數有疑問時,可以通過計算機鍵盤來轉換模擬圖的顯示,進一步仔細判斷鍋爐運轉情況。 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(見)。如果需要,還可以將這些數據打印出來。 5.結論通過這次工業鍋爐計算機控制系統的改造和實施,使我們認識到隨著科技的發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,單一專業獨立完成一項復雜工作的可能性越來越小,多專業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,方案設計合理,參數選擇合適,計算機控制鍋爐運轉正常。經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,實現了安全性、經濟性、科技性的統一發展,從而改變了計算機在燃煤工業鍋爐控制中的地位,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力的目的,使燃煤工業鍋爐的控制走上了智能化、科技化、系統化管理的新臺階。 |
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