燃煤锅炉自动优化控制系统样本
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电站燃煤锅炉 SCR烟气脱硝喷氨优化控制分析摘要:污染是一个全球问题,它会导致温室效应,破坏臭氧层和形成酸雨。
我们国家对的排放做出了严格的限制。
另一方面脱硝所用液氨的价格较贵,给对电厂的经济运行带来了挑战。
锅炉脱硝系统的正常运行对于整个发电厂的环保和经济运行都有着非常重要的影响。
本文通过对发电厂脱硝系统运行中存在的问题进行总结与分析,提出了一些有效的优化调整措施,希望在满足严苛环保要求下保持脱硝系统的经济运行。
关键词:脱硝系统;超净排放;精准喷氨引言为达到国家环保超净排放标准的严格要求(30万千瓦及以上公用燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值的环保指标,即在基准氧含量6%条件下,氮氧化物排放浓度分别不高于50毫克/立方米),华能井冈山电厂一期两台30万千瓦燃煤机组采用选择性催化还原(SCR)工艺烟气脱硝系统,锅炉配置2台SCR反应器,采用纯度为99.6%的液氨做为脱硝系统的反应剂。
SCR反应器布置在省煤器与空预器之间的高含尘区域。
脱硝系统在机组并网运行期间保持连续运行,运行人员既要确保脱硝系统出口浓度在标准要求之内,又要满足脱硝系统节约经济运行的要求。
所以要对机组脱硝喷氨进行优化控制,实现精准喷氨,既满足于严苛的环保要求,又能节约液氨消耗的成本,助力我厂实现绿色节能型电厂的建设。
一SCR脱硝系统简介我厂一期锅炉烟气脱硝装置布置在炉外,呈露天布置,采用高粉尘布置的SCR工艺,即将SCR反应器布置在省煤器之后、空预器和电除尘之前。
脱硝系统布置有三台稀释风机,一台运行,两台备用。
氨气与空气混合后被喷入反应器中,与反应器中的氮氧化物发生反应。
烟气中所含的全部飞灰和均通过催化剂反应器,的去除率可达到80%~85%。
每台锅炉配置两台SCR反应器,采用蜂窝式催化剂,按“2+1”模式布置三层催化剂。
SCR的化学反应机理比较复杂,催化剂选择性主要是指在有的条件下被氧化,而不是被氧化,SCR反应是选择性反应生成,而非其他的含氮氧化物。
燃气锅炉智能与优化控制系统地研究关键词:燃气锅炉。
热负荷预测;智能与优化控制1引言近几年来,我国城市燃气结构有了很大变化,陕北天然气已进入京津,渤海和东海天然气也已上岸,川气也将出川,尤其是西气东输工程地加速实施,为长期受限制地燃气锅炉地应用推广创造了条件•应该看到:一方面,燃气锅炉地燃料价格相对较高,因此应尽量提高燃料地利用效率;另一方面,气体燃料易燃易爆,燃气锅炉地危险性大,控制系统地生产保证和安全保障要求严格.国外,燃气锅炉地研究历史较长,燃气燃烧控制技术比较成熟,发展趋势是采用计算机控制,实现机电一体化,并将安全保护与自动控制相结合•但是,燃气锅炉地计算机控制,多为单回路常规控制,如蒸汽压力地上下限控制、汽包液位地控制、燃气量地分挡控制等,远不能适应我国各地区及各部门条件多变地需要• 为了提高燃气锅炉地热效率和安全生产水平,有必要对燃所锅炉地智能与优化控制技术进行研究•2燃气锅炉特点与供热对象分析2.1 燃气锅炉特点与要求燃气锅炉是以燃气<天然气、LPG人工煤气等)为燃料,与空气按一定比例混合后,经燃烧器喷入炉膛燃烧,产生地热量传给水,以产生水蒸气或热水供给用户.燃气锅炉优点为:锅炉投资少;运行、调节、维修、保养方便;对环境地污染小•近年来,中小型燃气锅炉地炉型中,卧式火管锅炉因尺寸小、锅壳结构简单、炉胆形状利于燃气燃烧、螺纹式烟管传热性能好,水容积大、对负荷变化地适应性强等优点,因此,颇受重视•2.2 供热对象分析本研究以天津市万辛庄罐站蒸发量2t/h地燃气锅炉为示范装置.供热对象为10万M2湿式储气罐地水槽冬季保暧用.由于湿式储气罐水槽中水量很大,约2万多吨,热惰性很大,温度变化小•通过对储气罐地热平衡得出,湿式储气罐水槽温度T 随大气温度TO变化地动态我可用下式表示:其中:由式<1),式<2)可知,因G大,则K1也大,当水槽加热用蒸汽出现一个干扰A 后,如果水槽中2万多吨水完全混合,则所需时间很长,才能达到新地稳定值• 实际上,水槽内水温并非均匀,但至少可以说明水槽地热惰性很大•3控制方案与实施3.1控制系统要求3.1.1程序控制在燃气锅炉地开停炉过程中,如果操作不当,很易造成锅炉爆炸等事故.程序控制地目地,就是控制燃气锅炉按照安全地程序进行开炉、停炉和正常运行.开炉、停炉程序地每一步都发布进行逻辑判断,根据条件是否满足,决定下一步操作,遇到异常情况时,应及时报警,并起动相应地联锁装置,以保证锅炉安全运行.3.1.2安全控制安全控制主要要求如下:<1)高、低水位报警,超低水位报警,并关闭电磁阀,切断燃气气源,鼓风机30s后停机,引风仍运行.<2)蒸汽压力高报警,蒸汽超高压报警,同时关闭电磁阀,切断燃气气源,收风仍运行.<3)燃气高、低压报警,防止火焰脱火、回火.<4)火焰熄火、脱火保护,关闭电磁阀.<5)鼓、引风机工况<变频故障、接触器故障等)保护•3.1.3智能与优化控制燃气锅炉智能与优化控制包括空气/燃气比优化调节和燃气负荷预测调节二方面.具体要求如下:<1)空气/燃气比优化调节燃气锅炉中主要地热损失是炉体散热和排烟热损失,后者取决于排烟温度和空气系数.降低空气系数可降低排烟热损失.另一方面,空气系数增加有利于燃料地完全燃烧,不完全燃烧损失下降.总体来讲,燃烧热效率与空气系数地关系为非线性地关系,有一个最佳地空气系数,这时地锅炉热效率最高.空气系数地调节手段主要是鼓风量.测定烟气中地氧含量或二氧化碳会计师即可得知空气系数地大小.在调节过程需预先摸索出空气系数与热效率地关系曲线,即可确定最佳地空气系数.<2)燃气负荷预测调节该燃气锅炉地蒸汽到用户之间,未设流量控制回路,原来靠蒸汽压力地高低人为调节供热量.影响供热量地因素很多,如水槽水量、环境温度、风力与风向、太阳照射强度<指云彩多少)、水槽温度与温度变化趋势、水槽导热性能等由于各种因素地变化是随机地,而且影响有延迟效应.要求能根据不幸条件和历史数据,建立数学模型进行燃气负荷预测控制.3.2控制系统3.2.1控制系统方案选择燃气锅炉系统控制方案有多种,控制方案地性能比较见表1.表1 锅炉系统控制方案比较根据比较,我们选择用上位机与可编程序控制器vPLC相结合地控制方案液晶触摸屏作为人机对话界面•为确保实验安全可靠,数据处理与数学模型地建立彩上位机,在线控制彩可编程序控制器<PLC322上位计算机软件构成与功能燃气优化计算机控制系统是由上位计算机vIPC)通过PC/PPI通信电缆与P LC进行通讯数据交换,将PLC从现场采集和各项系统运行参数地信号值实现上传至LPC进行处理和运算,通过IPC软件实现实时监视系统运行、人机交互和实时控制.上位机软件主要功能包括:将从LPC采集传来地数据,通过组态软件制作控制系统各部分不同显示画面;<2)建立锅炉优化控制系统运行参数地报警和事件记录;<3)建立系统参数地趋势分析和历史数据曲线;<4)对系统运行过程中数据、状态等反映系统实时生产情况地参数建立数据报表;<5)利用WINDOWS DDE通信协议,完成组态软件与Visual Basic 或EXCEL等高级语言软件进行在线数据交换和链接,通过预测模型将采集到地天然气锅炉优化控制系统实时数据进行分析和处理,预测计算出最新控制参数地优化值,并可用人机交互地方式决定是否将数据下传至PLC进行指导控制.323控制系统回路控制系统主要控制回路有:<1)锅炉热负荷调节由于该锅炉主要供湿式储气罐供蒸汽,并兼顾办公室采暖.故采用根据环境温度及储气罐水槽湿度调节燃气量,以节省燃气.软件还有优化控制系数地设定以提高控制系统地性能<2)燃气量控制该系统燃气调节采用电动机执行机构闭环调节.为优化系统提高可靠性,燃气调节打破传统调节方式.传统方式是采集燃气量和需要地燃气量进行比较,经PID调节算法,PLC地D/A输出,经手操器到伺服放大器,带动电动机执行机构进行调节.现在地方法是将伺服放大器功能用PLC软件实现,由PLC直接驱动电动执行机构进行自动调节.手操器功能由人机界面实现.每一个阀位调节,能节省一个手操器、一个伺服放大器和一路D/A模块,提高了系统地可靠性.<3)鼓风、引风调节由于实验用燃气锅炉是由燃煤锅炉改造而来地,锅炉烟气系统阻力比燃气锅炉大,故仍然保留引风机.鼓风、引风机由变频调速器调节,以达到优化燃烧地目地.3.2.4系统安全保障为保障系统地正常、可靠地运行,该系统设置并显示了15种报警、停炉和安全联锁目地.325<1)燃气负荷预测调节根据环境条件和历史数据,将主要地因素之间地数据建立回归预测数学模型,再加上其他因素进行修正,得到地数学模型用于预测控制•<2)鼓风变频控制首先根据燃气量与燃气热值计算出燃烧用空气量,然后,确定最佳空气系数• 再根据最佳空气系数和燃气量即可计算出空气量.再根据空气量对鼓风机进行变频控制.<3)引风变频控制燃气锅炉炉内压力一般控制在微压操作•压力太高,烟气易外漏,影响操作环境;负压太大,易向炉内漏入空气,增加过量空气系数,降低燃烧效率•而漏进风量又与炉内负压有关,因此根据鼓风量和炉内负压可以确定引风量.借此可对引风机进行变频控制.由于实验用燃气锅炉负荷小,空气系数较高,又是采用负压操作,漏风量大,烟气中氧含量高,因此不能用烟气中氧含量和炉内压力来控制引风量.根据实验结果决定,鼓风和引风采用分阶段线性调节•3.3燃气负荷预测数学模型<1)模型地选择操作条件地选择可采用实验法和模型法,对于燃气锅炉地控制,因锅炉蒸汽输出参数相对于输入燃气参数地反应较慢,而储气罐水槽温度变化相对于燃气锅炉输入参数地反应更要慢得多•在这种情况下,如果采用连续地实时控制,不仅需要增加有关设备,而且被调参数还可能会出现波动•如采用单纯地采样控制,周期也比较长.鉴于燃气锅炉主要用户地控制参数地变化慢,而且可以输入较多地历史数据,又有多因素地修正,因此采取燃气负荷预测和采样控制结合地方法•<2)历史数据要建立燃气锅炉预测数学模型,必须有一定数量地历史数据.由于2t/h燃气锅炉地历史数据缺少,只好采用4t/h燃气锅炉地历史数据.<3)数学模型地建立对于控制用模型与模拟计算用模型地要求又不一样,它要求模型地形成和运算快.模型地选择主要取决于对象地复杂程度和拥有数据地多少•燃气锅炉控制数学模型以热效率为目标函数,因传热过程地机理较清楚,故采用机理模型进行优化.影响燃气量地因素很多,根据传热学理论,湿式储气罐水槽温度和大气温度之差是储气罐散热地主要推动力,因此采用燃气量与湿式储气罐水槽温度和大气温度之差进行校正,以得到比较可靠地预测控制用数学模型.考虑到实验现场地具体条件,为了方便控制,对模型又进行了简化,得出下述预测控制用数学模型.式中:V燃一预测燃气流量,m3/h。
探讨电厂锅炉燃烧优化控制系统的设计摘要:燃气锅炉是大多数热电联产企业运行中重要的组成设备。
随着钢铁企业对电力需求的扩大,对燃气锅炉燃烧控制进行优化十分迫切。
文章通过对影响锅炉使用因素及应用过程中注意事项的分析,提出具体锅炉维护策略和方法以此确保锅炉运行的安全与稳定,实现良好生产运行目标。
关键词:电厂;锅炉燃烧;控制系统引言近些年来,伴随我国电厂发展规模的不断加大,热能动力锅炉的应用范围越来越广泛,在电厂当中,通过合理应用热能动力锅炉,不但能够提升燃料的燃烧效率,而且有效降低了燃烧完毕污染物的排放量,为人们提供更加干净、整洁的居住环境。
物质燃烧的三个条件分别是可燃物、燃点与氧气,电厂中的热能动力锅炉属于一种比较先进的能量转换设备,通过向其内部输入一定量的化学能与电能,能够在短时间转换成热能。
1、锅炉燃烧控制的动态性能一般情况下燃气锅炉燃烧控制系统由燃料量控制、送风量控制和引风量控制三个子系统组成;燃气锅炉自动控制的目的是适应汽轮机机组负荷变化,使得锅炉燃烧产生的热量满足汽轮机发电需求的热量,与此同时锅炉在燃烧过程中需保证经济性和安全性。
依据锅炉自动控制目标,调控燃料量、送风量、引风量三个变量:1)燃料量调控:调控燃料量使锅炉燃烧产生的蒸汽可以满足汽轮机正常运行。
2)送风量调控:送风量需跟随燃料量同步变化,为锅炉燃烧提供充足的氧气,使锅炉达到最优燃烧。
3)引风量调控:调控引风量保证炉膛负压稳定,同时保证锅炉安全运行。
2、影响电厂锅炉运行因素分析2.1、锅炉给水品质影响锅炉使用效益锅炉给水是重点,水的品质对锅炉影响也较大,给水情况是衡量锅炉运行状态是否良好的重要标志,特别是关系到给水的酸碱度,不同程度的水质会产生出不同含量的水蒸汽离子,离子含量高,就出现水蒸汽杂质含量多的情况,此时,所激发出的能量就会大大降低水蒸汽效率,热能集中不足,造成发电损耗,同时,也会在锅炉内形成结垢,影响锅炉使用效率,导致传热能力的下降和锅炉气温下滑,从而最终会出现锅炉烟囱气温高的现象,影响锅炉整体使用效率。
厦门大学厦大海通自控有限公司循环流化床锅炉先进控制系统简介目前10万以上CFBB机组锅炉燃烧自控系统基本未投运。
手动操作基本存在下列问题:1、压力波动较大,超过+/-1MPa。
该问题是循环流化床锅炉运行普遍存在的问题,河南八家10万以上CFB机组电厂调查显示,除新安一家以外,其他电厂在手动操作下,在要求负荷稳定前提下,压力的波动都超过+/-1MPa以上。
该情况损伤设备(特别是汽机),不利于机组长期运行,同时增加能耗。
2、操作人员劳动强度大,增加人为失误,并且操作人员忙于一般运行,没有精力顾及提高机组运行经济性。
3、手动操作方式,使得机组运行严重依赖于操作人员操作水平及劳动态度,不利于科学管理。
4、基于手动操作,对于节能降耗,缺乏实施平台,不利于经济运行。
厦大海通自控有限公司是隶属于厦门大学的一家高新技术企业,长期从事工业先进控制系统的研发及承接工业自动化及先进控制系统工程,拥有自有知识产权的海通工业先进控制软件包(XD-APC),该软件包主要包括以下几项技术:1、无辩识自适应预估控制器(IFAP)专利技术。
2、基于因素空间理论的模糊故障诊断技术。
3、在线实时仿真技术。
厦门大学CFBB燃烧优化控制系统在上述工业先进控制软件包基础上开发成功,其主要特点如下:一、技术领先,系统稳定长期自动运行:常规控制技术(PID控制器)无法处理煤质大变化(一般超过5%),控制效果不理想,需要切到手动控制模式;自适应预估控制器则可处理达到30%以内煤质变化,保证系统能够长期稳定运行。
该系统于2005年获得国家发明专利、并被列入国家重点新产品推广计划,获得中国电力投资集团科技进步三等奖。
二、节约能源、创造节能空间:应用该系统后,可使锅炉长时期在闭环稳定的状态下自动运行,机组运行明显平稳,并可根据实时工况,调优风煤比、粒子浓度及氧含量(系统参照特别设计的风煤比及流化状况等软仪表参数信息进行调优),从而达到节约能源的效果,中电投新乡电厂、开封电厂、河南中孚铝业自备电厂、锦西炼化总厂自备电厂、山东海化自备电厂等电厂的运行数据表明:投运本系统后比手动操作电耗煤降低2 %左右。
工业燃煤锅炉DCS控制系统设计(子课题:控制方案的组态及监控画面的制作)摘要:本文叙述了工业燃煤锅炉的工作原理,具体阐述了锅炉控制中对汽水控制系统方案和自动检测的设计,利用了Control Builder 软件、UMC800控制器和FIX软件进行35吨工业燃煤锅炉汽水系统的自动检测与控制回路的组态,并设计了友好的监控画面。
关键词:锅炉FIX UMC800 控制系统汽水系统蒸汽压力Abstract: the paper introduce the principle of the boiler which is used in burning coal industrial,it describes the scheme of the steam controlsystem in boiler control and the design of auto-detection. it use the Control Buildersoftware,UMC800 controller and FIX softwareto auto-detect 35t steam system in burningcoal industrial and configuration the controlloop, and designed the friendly supervisionappearance.Keyword: boiler, FIX, UMC800, control system, steam system, steam pressure引言锅炉微机控制,是近年来开发的一项新技术,它是微型计算机软件、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物,我国现有中、小型锅炉30多万台,每年耗煤量占我国原煤产量的13,目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染严重的生产状态。
提高热效率,降低耗煤量,降低耗电量,用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。
电厂锅炉燃烧控制系统优化研究报告摘要燃料燃烧技术在国民经济的发展,尤其在能源工程中起着十分重要的作用。
人类社会对于能源的消耗,一直在稳定的增长,现代工业的发展,更明显的刺激了能源的消耗。
在我国,能源利用很不合理,能源的利用效率低,浪费大,国民经济的单位产值能耗指标很高。
造成这种情况的原因是多方面的,燃烧设备的低效率是其中一个重要的因素。
因此发展新型燃烧技术,提高用能设备的运行效率具有十分重要的意义。
循环流化床锅炉(CFBB)是近年来发展起来的新一代高效、低污染的清洁燃煤技术。
循环流化床锅炉在汽温控制和水位控制方面和煤粉锅炉基本相同,而其燃烧系统与煤粉炉差别较大,循环流化床锅炉在风量控制方面既要保证燃料与控制的比例又要保证床温在一定的范围内,因此床温控制系统和床压控制系统是循环流化床锅炉所特有的。
本设计以循环流化床锅炉燃烧控制系统为研究对象,对燃烧过程采用交叉限幅燃烧控制系统,应用集散控制系统(DCS)对燃烧控制进行研究与设计,对提高循环流化床锅炉自动化水平做了有益的尝试。
同时利用MCGS组态软件对自动控制系统进行监控。
目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................ 错误!未定义书签。
第一章引言. (1)1.1火力发电概述 (1)1.2火电厂简介 (1)1.2.1火电厂工艺流程 (1)1.2.2火电厂设备介绍 (2)1.2.3火电厂各个系统概述 (4)1.3设计思想 (6)第二章过程控制技术 (7)2.1常规控制系统 (7)2.1.1单回路控制系统 (7)2.1.2串级控制系统 (9)2.1.3比值控制系统 (9)2.1.4前馈控制系统 (10)2.1.5时滞补偿控制系统 (11)2.1.6选择性控制系统 (12)2.2智能控制系统 (13)2.2.1 模糊控制 (13)2.2.2专家规则控制 (14)2.2.3神经网络控制 (16)第三章循环流化床锅炉燃烧控制系统 (18)3.1循环流化床锅炉的发展概况 (18)3.2循环流化床锅炉简介 (18)3.2.1循环流化床锅炉定义 (18)3.2.2循环流化床锅炉结构 (19)3.2.3循环流化床锅炉工作原理 (19)3.3燃烧过程有关参数的影响 (20)3.3.1循环流化床风速和风量 (20)3.3.2给煤 (21)3.3.3床料高度 (22)3.3.4过剩空气系数 (22)3.3.5炉膛负压 (23)3.3.6床温 (23)3.3.7负荷 (24)3.3.8循环倍率变化的影响 (25)3.3.9其他因素的影响 (25)3.4燃烧控制系统 (26)3.4.1燃烧控制系统的基本任务及系统应解决的问题 (26)3.4.2双交叉限幅燃烧自动控制系统 (27)3.4.3烟气含氧量的闭环控制系统 (30)3.4.4炉膛负压及安全控制系统 (33)第四章锅炉自动控制系统的选择 (35)4.1控制系统概述 (35)4.1.1几种控制系统的功能比较 (35)4.1.2控制系统的性能比较 (36)4.1.3控制系统的价格比较 (36)4.1.4 DCS控制系统方案的确定 (36)4.2 JX-300X控制系统概述 (37)4.2.1系统组成与结构 (37)4.2.2系统特点 (38)4.2.3系统的性能要求 (39)4.3 JX-300X控制系统硬软件组成 (40)4.3.1控制站硬件组成 (40)4.3.2多功能站和操作站的硬件组成 (41)第五章设备选型及监控系统实现 (42)5.1 设备选型 (42)5.1.1 传感器 (42)5.1.2 变送器 (43)5.2 MCGS组态软件简介 (45)5.2.1 软件简介 (45)5.2.2 MCGS脚本程序 (46)5.2.3 脚本语言编辑环境 (46)5.3 MCGS监控系统图 (47)全文总结.......................................................................................... 错误!未定义书签。
燃煤锅炉烟气脱硫除尘治理项目自动化与信息控制系统设计方案1.1概述本工程是中国石化川维厂燃煤锅炉烟气脱硫工程,对川维厂现有的#5和#9燃煤锅炉采用二炉一塔的方式进行石灰石-石膏湿法烟气脱硫。
本工程热工自动化设计主要从安全、经济可靠和保证控制系统长期运行等几个方面加以考虑,并针对烟气脱硫工程本身的特点,提供的仪表和控制设备均为代表当今技术的优质设备,并具有最大可靠性、可操作性、可维护性和安全性。
本工程热工自动化的设计范围为#5、#9燃煤锅炉脱硫岛范围内FGD装置及其辅助系统的仪表与控制系统的设计。
1.2控制方式和控制室布置1.2.1控制方式本工程#5和#9燃煤锅炉烟气脱硫系统采用集中控制方式,采用一套PLC控制系统(简称FGDPLC)。
引风机改造设备及脱硫烟气入口挡板、旁路挡板由机组DCS控制系统进行控制。
脱硫系统重要参数信号与机组DCS之间采用硬接线方式连接,同时FGDPLC留有与机组DCS之间的通讯接口。
1.2.2控制室布置本工程脱硫操作员室、电子设备间及工程师室均布置在石灰脱水综合楼7.5m层。
在操作员室布置FGDPLC操作员站及打印机;工程师室布置FGDPLC工程师站及打印机;电子设备间布置FGDPLC机柜、电动门配电箱、仪表电源柜等。
1.3热工自动化水平本工程热工自动化设计着重以保证装置安全、可靠的原则出发,在切实可行的基础上采用已经鉴定的新设备和新技术,以满足各种运行工况的要求,确保脱硫系统安全、高效运行。
1.3.1自动化水平脱硫系统自动化水平达到在脱硫操作员室内通过FGDPLC操作员站对FGD进行集中监控。
在少量就地巡检人员的配合下,在操作员室内完成装置的启停及正常工况的监视和调整,异常工况的报警和紧急事故处理。
本工程不设置常规显示仪表和报警装置。
FGDPLC主要具备三个功能:数据采集和处理(DAS), 模拟量控制(MCS)及开关量顺序控制(SCS)。
FGDPLC的监控范围包括:--FGD装置(烟气系统、SO2吸收系统等);--公用系统(石灰石浆液制备、石膏脱水、浆液排空及回收系统、压缩空气系统等);--其它脱硫岛内工艺系统(如工艺水系统等);--FGD电气系统(包括脱硫变、高低压电源回路的监视和控制以及UPS、直流系统的监视等),具体以电气部分相关要求为准;--烟气检测、成分分析等。
启动锅炉控制系统 DCS 改造及优化摘要:启动锅炉为辅汽系统提供安全可靠稳定的气源,并在全厂机组停运情况下为供热系统提供紧急气源。
启动锅炉应能适应启停频繁,负荷变化大,启动时间要求短,停炉保养时间长,能随时启动并保证安全运行。
启动锅炉能在额定工况稳定运行,并应有良好的调节和快速启停功能。
本文主要介绍了SZS15-1.3/310-Q(浙江特富锅炉)在生产中的DCS控制改造可行性以及改造方案,通过对启动锅炉控制模式的介绍,描述启动锅炉系统在机组运行过程中的控制过程,分析现有启动锅炉系统PLC控制逻辑存在的问题,并提出解决方案。
关键词:SZS15-1.3/310-Q(浙江特富锅炉);启动锅炉系统;控制模式随着经济的快速发展,我国的环保压力不断加大,因此,以天然气为燃料的燃气蒸汽联合循环发电厂在这个形式下有了长足的发展。
启动锅炉作为燃机电厂的一个重要的辅助系统,也扮演着十分重要的角色。
本文主要针对广东粤电新会发电公司GE9F燃气轮机配套的启动锅炉在实际运行过程中出现的一些控制系统的问题,提出改造以及优化方案,从而解决由于启动锅炉控制系统的问题造成的非计划停运甚至是燃机设备损坏的事故。
1广东粤电新会发电公司启动锅炉现状及存在的问题1.1启动锅炉现状广东粤电新会发电公司所使用的启动锅炉是由浙江特富锅炉厂制造的型号为:SZS15-1.3/310-Q的启动锅炉,配套燃烧器型号:GP-1200ME(芬兰奥林),燃烧器控制器型号:LFL1.322(西门子)。
除燃烧器外汽水公用部分及其他部分均已接入DCS,燃烧器系统风机启停已接入DCS。
1.2存在的问题1.燃烧器系统由于采用了西门子燃烧控制器,发生跳闸前无法监视参数的趋势,在发生跳闸后也没有跳闸首出记录和模拟量历史记录,需要就地检查燃烧器控制器方可看到报警图形标识,再进一步查阅说明书方可明确报警信息。
2.电厂人员无法明确判断故障原因,运行人员一般采取多次重复复位点火的方式,从而导致启动锅炉较长时间处于启动点火状态,增加烟气超标排放的时间和几率,且多次点火失败可能导致启动锅炉安全隐患,将会导致启动时间和启动成本的增加,常常使电厂启动无法满足电网要求的并网时间点。
操作规程编号:YTO-FS-PD348循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法通用版In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers.标准/ 权威/ 规范/ 实用Authoritative And Practical Standards循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法通用版使用提示:本操作规程文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理,通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态,从而达到安全生产和减少隐患的效果。
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循环流化床锅炉CFB的控制系统的现状目前,国内中、大型循环流化床锅炉CFB (Circulating Fluidize Bed)投运数量越来越多,这些电厂一般采用DCS (Distributed Control System:分散控制系统)进行机组运行控制。
DCS控制系统应用于煤粉锅炉经验已经很成熟,而且自动化水平、安全性都比较高。
对于国内的循环流化床锅炉,目前的DCS控制系统现状基本是套用煤粉炉的DCS控制逻辑,只是稍加改动;另外基于国内电厂基建现状,多数机组都是在抢工期的情况下投运的,所以留给控制系统研究人员的研究时间几乎没有。
然而循环流化床锅炉的燃烧机理十分复杂,循环流化床锅炉的设计尚处于经验设计阶段,系统中变量之间的耦合比较紧密,而且具有严重的非线性。
循环流化床锅炉热工自动控制,特别是燃烧自动控制方面的问题已成为其进一步推广应用的主要障碍,循环流化床锅炉的运行自动化已成为其走向实用的关键之一。
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X-NENG6000锅炉自动化控制系统
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针对不同应用厂家, 设备情况各不相同, 对于原来没有变频器的我们配套
XNENG-1大控制柜, 内含变频器, 工频变频切换回路; 对于原来有变频器的我
们配套XNENG-2小配电箱。采用DCS控制的节能柜。
一、 浪费在哪里, 您知道吗?
节能潜在点: 人为因素
随着工业化的发展各企业对司炉工的需求量急增, 应急的只经过了短时培
训的司炉工纷纷应聘上岗, 她们中间不乏有操作水平较高的司炉工, 但更多的
是操作水平一般, 甚至连鼓风配风门都不会使用的炉工, 她们能够使锅炉烧起
来, 也能够满足车间的生产要求, 可是不知道如何使锅炉燃烧最好, 最终以多
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用煤多耗电的代价来弥补操作水平不足。锅炉的燃烧在以下情况下有较大的节能
空间。
间隙燃烧法: 当工艺油温( 导热油炉)
或蒸汽压力( 蒸气锅炉) 低于下限设定值时, 锅炉燃烧启动, 当工艺油温或蒸
汽压力高于上限设定值时, 锅炉燃烧停止, 经常性启停鼓风引风, 使燃烧状况
不稳定, 浪费电浪费煤。因为煤中的固定碳的燃烧与火床温度, 炉膛温度有很大
的关系, 火床和炉膛温度偏低时, 燃烧速度会明显减慢, 煤中的固定碳燃烧变
得越加困难, 炉渣含碳量增加, 这样就使煤不能完全燃烧, 热损失和排烟热损
失增大, 运行效益下降。不连续的燃烧, 当引风鼓风因超温或超压停下来, 火床
和炉膛温度会慢慢下降, 等引风鼓风再启动时, 火床和炉膛温度已相当低, 煤
的再燃烧有一个过程, 只有等火床和炉膛温度升高到一定温度后, 锅炉效率才
会提高, 但此时可能又会出现超温或超压停炉, 这种燃烧方法导致炉膛平均温
度长期偏低, 很难使锅炉运行在最佳工况。
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连续燃烧法: 一般的调节方法是当负
荷变大时, 将炉排的速度加快, 当负荷变小时, 将炉排的速度放慢, 这样调节
能够使锅炉有一个连续燃烧的工况, 但鼓风引风的风量不能跟随炉排的变化而
变化, 司炉工也不会频繁去调节鼓风和引风的风门, 这就会造成当负荷大时炉
排速度调快, 鼓风量就会偏小, 燃烧不完全; 当负荷较小时炉排速度调慢, 鼓
风量就会显得偏大, 就会有过剩的空气不参与燃烧而中和炉膛温度后由引风排
出, 造成能量的浪费。没有实现真正意义上的连续燃烧。
二、 针对浪费现象, 怎样才能解决?
节能潜在点: 锅炉设备本身存在不足
绝大多数工业锅炉制造企业只重视锅炉本体的设计, 对燃烧设备并不多加研究,
在燃烧设备上存在的缺陷较多:
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锅炉运行监测仪表不全
当前在用工业务锅炉配置的运行监测仪表不全, 特别缺少显示锅炉经济运行参
数的仪表如炉膛负压, 炉膛温度等等, 因此, 司炉工在调整锅炉运行时, 往往
由于缺少仪表显示数据, 不能对锅炉的运行情况随时做出准确判断并实行相应
的运行调整, 难以使锅炉处于最佳运行工况。
自动化控制程度低