CN113137766B - 锅炉自动化控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锅炉自动化控制系统,包括管理系统、数据采集系统、模拟量调节系统、系统压力调节系统、燃料量控制系统、风量调节系统、双冲量连续给水水位控制系统、给水泵控制系统、顺序控制系统和锅炉炉膛安全监控系统,管理系统用于展示启动界面、停止界面、控制参数界面、系统设置界面、运行曲线界面和故障查询界面;数据采集系统用于连续采集和处理所有与锅炉运行有关的重要测点信号及设备状态信号;顺序控制系统用于根据现场运行情况,对锅炉的主要设备及其全部辅助设备设计程序启动、程序停止及手动操作的逻辑;锅炉炉膛安全监控系统用于在锅炉正常运行和启停的运行方式下,密切监视燃烧系统的运行参数和状态。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉控制技术领域,具体涉及一种锅炉自动化控制系统。
背景技术
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1/3,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。
锅炉自动化控制系统是近年来开发的一项新技术,是电脑软件、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物。现有技术中锅炉自动化控制系统的主要问题是界面设计不够美观友好,信息查询不够灵活、方便、快捷、准确,数据存储不够安全可靠,系统的维护性和操作性较差,运行不够稳定、安全、可靠。
发明内容
本发明旨在提供一种锅炉自动化控制系统,所要解决的技术问题至少包括如何最大限度的保证锅炉安全可靠的运行,有效的提高热效率,降低耗煤量,降低耗电量。
为了实现上述目的,本发明提供一种锅炉自动化控制系统,包括管理系统、数据采集系统、模拟量调节系统、系统压力调节系统、燃料量控制系统、风量调节系统、双冲量连续给水水位控制系统、给水泵控制系统、顺序控制系统和锅炉炉膛安全监控系统,所述的管理系统用于展示启动界面、停止界面、控制参数界面、系统设置界面、运行曲线界面和故障查询界面;所述的数据采集系统用于连续采集和处理所有与锅炉运行有关的重要测点信号及设备状态信号,以及时向操作人员提供有关的运行信息,实现锅炉系统的安全经济运行,一旦发生任何异常工况,及时报警,提高锅炉设备的可利用率;所述的模拟量调节系统用于根据各锅炉制造厂家的不同炉型、性能特点制定调节回路控制方案,以维持运行工艺参数保持在稳定、正常的范围,提高生产过程的稳定性和经济性;所述的系统压力调节系统用于通过改变进入锅炉的燃料量和助燃空气量维持系统蒸汽压力恒定;所述的燃料量控制系统用于接收蒸汽实测压力控制系统发出的燃料量指令,将燃料量指令与风量进行交叉限制后作为综合调节系统的给定值,在PID中与燃料量测量值进行运算,运算结果经过函数处理后分别作为给料量控制系统和鼓风控制系统的给定量指令;所述的风量调节系统用于通过送风机的变频调节来完成送风调节,采用以燃烧经济性能指标为被调量的单回路结构;送风机的变频调节中引入给料量的变化量作为前馈信号,通过前馈补偿系数来确保送风量快速跟上给料量的变化;所述的双冲量连续给水水位控制系统由汽包水位和蒸汽流量双冲量组成,以汽包水位作为主调,以蒸汽流量为前馈实现前馈—串级控制,根据一次仪表检测到的汽包水位和蒸汽流量,通过PID运算控制给水电动调节阀开度的大小或者变频器频率大小,使锅炉内的水位维持在允许的工作范围;所述的给水泵控制系统用于在汽包水位低于低水位电极时,启动给水泵;汽包水位高于高水位电极时,关闭给水泵;汽包水位高于高水位报警电极时,发出报警提示并关闭给水泵;所述的顺序控制系统用于根据现场运行情况,对锅炉的主要设备及其全部辅助设备设计程序启动、程序停止及手动操作的逻辑,以满足有关设备程序启动、程序停止和手动操作的要求;所述的锅炉炉膛安全监控系统用于在锅炉正常运行和启停的运行方式下,密切监视燃烧系统的运行参数和状态,防止在锅炉的任何部位积聚可爆燃的混合物而引发炉膛爆炸。
所述的数据采集系统能够显示锅炉系统中所有参数的当前值或状态,包括操作显示、成组显示、图形显示、报警显示和趋势显示;能够对锅炉系统所有的参数进行报警、记录和提示;能够对报警的参数自动推出画面;能够显示锅炉系统中的参数的实时曲线;能够记录事故顺序;能够追忆事故;能够累积运行时间并实现设备维护要求的提示;能够对历史数据进行存储和检索;并能够进行性能计算。
所述的启动界面用于在所述的锅炉自动化控制系统启动时,直观地展示锅炉设备中的引风机、鼓风机、二次排风、炉排、给水泵、给料机和除渣机的启动状态;如果有设备出现故障,则在启动流程中显示故障部位和故障代码,以便技术人员跟踪错误解决故障。
所述的停止界面用于展示锅炉系统的停止流程,停机流程依次是除渣机、给料机、给水泵、炉排、二次排风、鼓风机和引风机停机。
所述的控制参数界面用于展示设备控制参数、引风控制参数、烟气含氧量控制参数、燃烧负荷控制参数、给水控制参数、开机延时参数和关机延时参数,所述的设备控制参数包括炉膛温度超高值、炉膛压力超高值、炉膛正压报警值、炉膛压力目标值、出口烟气超高值、省出水温超高值、汽包液位超高值、汽包液位上限值、汽包液位目标值、汽包液位下限值、汽包液位极低值、蒸汽压力超高值、蒸汽压力上限值、蒸汽压力下限值、蒸汽压力目标值、烟气含氧上限值、烟气含氧下限值和烟气含氧目标值;所述的引风控制参数包括引风调节判断值、引风调节时间、引风调节量、引风最小频率和引风最大频率;所述的烟气含氧量控制参数包括调节判断值、烟气含氧量调节时间、烟气含氧量调节量、变频器初始值、配风系统、鼓风机最小频率、鼓风机最大频率、二次风机最小频率和二次风机最大频率;所述的燃烧负荷控制参数包括燃烧负荷调节判断值、燃烧负荷调节时间、燃烧负荷调节量、给料系数、炉排最小频率、炉排最大频率、给料最小频率和给料最大频率;所述的给水控制参数包括给水调节判断值、给水调节时间、给水调节量、给水最小频率和给水最大频率;所述的开机延时参数包括引风开延时、鼓风开延时、二次风机开延时、炉排开延时和上料机开延时;所述的关机延时参数包括引风关延时1段、引风关延时2段、鼓风关延时、二次风机关延时、炉排关延时和上料机关延时。
所述的系统设置界面用于针对锅炉设备的传感器量程做具体设置,包括汽包压力量程、汽包液位量程、炉膛温度量程、炉膛压力量程、最大3个料口的温度量程、锅炉出口烟温量程、省煤器出口烟温量程、空预器出口烟温量程、余热水箱出口烟温量程和烟气含氧量;该系统设置界面中还能够对项目名称进行设置。
所述的运行曲线界面用于显示当前设备各项参数的实时的运行曲线,能够选择本年度、本季度或本周的参数进行对比;实时的运行曲线做成曲线图,对比图做成柱状图。
所述的故障查询界面用于在数据库中按年月日查询报警和故障信息,以便于技术人员分析排查,处理完成时,在数据库中需要记录以下信息:处理时间、操作员和当前状态。
有益效果
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明所述的锅炉自动化控制系统可以有效的提高热效率,降低耗煤量,降低耗电量,具有简单明了的操作界面、良好的用户体验,界面设计美观友好、信息查询灵活、方便、快捷、准确、数据存储安全可靠,在参数设置输入等人机对话时,能够做到快速响应,运行流畅不卡顿。对用户输入的数据,系统能够进行严格的数据检验,尽可能排除人为的错误,实现了易维护性和易操作性,运行稳定、安全可靠。该系统不仅实现了生物质蒸汽锅炉的手/自动控制、工况监控、实时趋势等一般的监控要求,具备了丰富的故障检测、故障报警、故障处理等功能,最大限度的保证了锅炉安全可靠的运行。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的具体实施方式一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对本发明技术方案的限制。
图1是锅炉设备的结构示意图。
图2是本发明所述控制柜的控制示意图。
图3是汽包水位的双冲量调节示意图。
具体实施方式
在下文中更详细地描述了本发明以有助于对本发明的理解。
如图1所示,锅炉设备100的顶部设置有汽包1,该汽包1内汽水分界面12上方的顶部与蒸汽出口13通过管道连通;该汽包1的底部通过水管与省煤器2的出口连通;省煤器2的入口通过供水管与锅炉给水泵6连通;省煤器2和锅炉给水泵6之间的供水管上设置有给水调节阀10;锅炉设备的内部设置有炉排3;锅炉设备的一侧设置有煤斗11,该煤斗11用于将燃料输送到炉排3上;锅炉设备的排烟口通过排烟管与除尘器7、锅炉引风机8和烟囱9连通;锅炉设备的进风口通过进风管与空气预热器4的出风口连通;空气预热器4的进气口与鼓风机5连通。
如图2所示,锅炉设备100的运行由控制柜14的主控模块16控制,主控模块16通过控制柜14的人机交互界面15与用户进行交互。用户通过人机交互界面15能够访问数据库17中存储的数据。控制柜14还能够通过OPC18与远程控制设备19进行通信。
OPC(OLE for Process Control)是为了给工业控制系统应用程序之间的通信建立一个接口标准,在工业控制设备与控制软件之间建立统一的数据存取规范。OPC给工业控制领域提供了一种标准数据访问机制,将硬件与应用软件有效地分离开来,是一套与厂商无关的软件数据交换标准接口和规程,主要解决过程控制系统与其数据源的数据交换问题,可以在各个应用之间提供透明的数据访问。
本发明所述的锅炉自动化控制系统设置在控制柜14中,该锅炉自动化控制系统包括管理系统、数据采集系统、模拟量调节系统、系统压力调节系统、燃料量控制系统、风量调节系统、双冲量连续给水水位控制系统、给水泵控制系统、顺序控制系统和锅炉炉膛安全监控系统,所述的管理系统用于展示启动界面、停止界面、控制参数界面、系统设置界面、运行曲线界面和故障查询界面;所述的数据采集系统用于连续采集和处理所有与锅炉运行有关的重要测点信号及设备状态信号,以及时向操作人员提供有关的运行信息,实现锅炉系统的安全经济运行,一旦发生任何异常工况,及时报警,提高锅炉设备的可利用率;所述的模拟量调节系统用于根据各锅炉制造厂家的不同炉型、性能特点制定调节回路控制方案,以维持运行工艺参数保持在稳定、正常的范围,提高生产过程的稳定性和经济性;所述的系统压力调节系统用于通过改变进入锅炉的燃料量和助燃空气量维持系统蒸汽压力恒定;所述的燃料量控制系统用于接收蒸汽实测压力控制系统发出的燃料量指令,将燃料量指令与风量进行交叉限制后作为综合调节系统的给定值,在PID中与燃料量测量值进行运算,运算结果经过函数处理后分别作为给料量控制系统和鼓风控制系统的给定量指令;所述的风量调节系统用于通过送风机的变频调节来完成送风调节,采用以燃烧经济性能指标为被调量的单回路结构;送风机的变频调节中引入给料量的变化量作为前馈信号,通过前馈补偿系数来确保送风量快速跟上给料量的变化;所述的双冲量连续给水水位控制系统由汽包水位和蒸汽流量双冲量组成,以汽包水位作为主调,以蒸汽流量为前馈实现前馈—串级控制,根据一次仪表检测到的汽包水位和蒸汽流量,通过PID运算控制给水电动调节阀开度的大小或者变频器频率大小,使锅炉内的水位维持在允许的工作范围;所述的给水泵控制系统用于在汽包水位低于低水位电极时,启动给水泵;汽包水位高于高水位电极时,关闭给水泵;汽包水位高于高水位报警电极时,发出报警提示并关闭给水泵;所述的顺序控制系统用于根据现场运行情况,对锅炉的主要设备及其全部辅助设备设计程序启动、程序停止及手动操作的逻辑,以满足有关设备程序启动、程序停止和手动操作的要求;所述的锅炉炉膛安全监控系统用于在锅炉正常运行和启停的运行方式下,密切监视燃烧系统的运行参数和状态,防止在锅炉的任何部位积聚可爆燃的混合物而引发炉膛爆炸。
所述的数据采集系统(DAS)具有以下功能:
显示锅炉系统中所有参数的当前值或状态,包括操作显示、成组显示、图形显示、报警显示和趋势显示等;
锅炉系统所有参数的报警、记录、提示;
对报警的参数具有对其所在的系统自动推出画面的功能;
显示主要参数的实时曲线;
记录事故顺序(SOE);
追忆事故;
连续及累积运行时间并实现设备维护要求的提示;
历史数据存储和检索;
性能计算。
维持系统蒸汽压力恒定是最基本的控制要求。用户的负荷生变化时,系统压力就会产生波动。此时为了维持系统压力恒定,必须改变进入锅炉的燃料量和助燃空气量。
通过现场深入细致的调试工作,可以建立负荷、烟气氧含量和风量-燃料量之间的关联函数;对关联函数进行必要的优化和给出优化后的燃料量指令和优化后的风量指令。通过这些指令,在燃料量调节系统和风量调节中,进一步进行时间延滞的补偿和调整,从而可以使得整个锅炉燃烧系统燃烧稳定且氧量处于最佳值。
送风调节的根本任务在于保证锅炉燃烧的经济性,使锅炉燃烧热效率最高,使锅炉运行在最佳工作状态下,即送风量与给料量的比例最佳。送风调节由送风机变频调节来完成,采用以燃烧经济性能指标为被调量的单回路结构。为了使送风量迅速跟上给料量B的变化,送风机变频调节中引入给料量B的变化量dB作为前馈信号,通过前馈补偿系数f(Db)来确保送风量快速跟上给料量的变化。
锅炉负荷扰动停止时,同样从给料变频调节引入给料量的变化量作为前馈信号送至送风变频控制器。实验证明,这时f(Db)近似为常值,用K1近似表示。燃烧的经济性指标是烟气中的最佳含氧量。最佳含氧量同样也是负荷的函数。其函数关系通过锅炉热效率试验确定。
送风机控制原理:采集炉膛温度,通过变送器反馈至变频器,通过变频器内置的PID参数调整,调节鼓风机转速。执行元件为鼓风机,控制参数为炉膛温度。控制回路是根据实际的炉膛温度数值进行调节的。其目的是保持合适的炉膛温度。当炉膛温度发生变化时,装置通过变送器将测出的炉膛温度信号转换成电信号,以过PID控制算法计算后输出给变频器。变频器再通过输出不同的频率来控制鼓风机的转速,从而改变鼓风机的风量。
炉膛压力调节
在炉膛压力调节系统中,炉膛负压测量值经过惯性延滞处理后与给定值一起送入PID中进行运算,运算结果调整引风机变频器,从而控制炉膛负压满足锅炉运行要求。在炉膛负压测量点有多点的情况下,采取多点取中值的办法进行处理。由于鼓风风量发生变化时,需经过一段时间炉膛负压才发生变化,故在上述控制方案中直接把鼓风风量的微分作为前馈信号送入PID控制输出中,以提高鼓风风量变化时控制系统响应的快速性。设炉膛压力高高及低低报警。当炉膛压力高时,PLC将自动闭锁鼓风机速度的进一步调大;当炉膛压力低时,PLC将自动闭锁引风机速度的进一步减小。当炉膛压力达到高高值或低低值时,信号将送至FSSS系统(Furnace Safety Supervision System,即锅炉炉膛安全监控系统)。
如图3所示,为克服“虚假水位”现象对给水控制系统造成的不利影响,采用双冲量连续给水水位控制系统。双冲量连续给水水位控制系统由汽包水位和蒸汽流量双冲量组成,以汽包水位作为主调,以蒸汽流量为前馈实现前馈—串级控制。双冲量连续给水水位控制系统根据一次仪表检测到的汽包水位和蒸汽流量,通过PID运算控制给水电动调节阀开度的大小或者变频器频率大小,使锅炉内的水位维持在允许的工作范围。
给水泵控制系统根据4个水位电极(1个高停泵水位电极、1支高报警停泵水位电极、1个低报警水位电极、1个极低报警停炉水位电极)的检测信号进行控制。汽包水位低于低水位电极时,控制系统启动给水泵;汽包水位高于高水位电极时,控制系统关闭给水泵;汽包水位高于高水位报警电极时,控制系统报警提示并关闭给水泵。
生物质蒸汽锅炉还配有一些辅机及设备,如鼓风机、引风机、补水泵、出渣机、给水泵等,涉及到燃烧系统、风系统、烟气系统和水处理系统。这些设备正常运行与否直接关系到锅炉系统的安全、经济运行。
主设备和有关辅助设备可以设计成具有联锁关系的控制逻辑,也可设计成单独控制的逻辑。运行人员可根据实际需要选择主设备及其辅机的程序控制方式或单独启、停方式。对于不参加联锁起停的设备,在手操台上设置手动启停开关,由运行人员直接控制现场设备。
锅炉系统的保护采用简单的炉膛安全监控系统(FSSS)。炉膛安全监控系统(FSSS)是大中型锅炉才考虑配置的一种监控系统,它在锅炉正常运行和启停等各种运行方式下,密切监视燃烧系统的大量参数和状态,防止在锅炉的任何部位积聚可爆燃的混合物而引发炉膛爆炸。
控制柜完成以下控制、检测功能:
1)炉膛温度检测
2)排烟温度检测
3)料口温度检测
4)省煤器出口水温度检测
5)空气预热器温度检测
6)除尘器进口烟温检测
7)炉膛负压控制
8)蒸汽压力检测
9)汽包水位检测功能
10)烟气含氧量检测
11)引风机变频调速控制(炉膛负压控制)
12)鼓风机变频调速控制
13)炉排电机调速控制
14)出渣电机控制
15)料位检测控制
16)各电机、水泵手动/自动操作
17)联锁保护,包括:
(1)传感器故障声光报警;
(2)汽包水位高、低声光报警;
(3)汽包水位极高、极低声光报警停炉;
(4)蒸汽压力高声光报警停炉;
(5)炉膛压力高声光报警;
(6)炉膛温度高声光报警;
(7)各电机、水泵故障声光报警。
所述锅炉设备中还设置有锅炉操作动力柜,锅炉操作动力柜内安装鼓风机、引风机、二次风机、给料机和给水泵的强电驱动回路、变频器、手动操作开关回路;当控制系统出现故障需要检修时,可通过手动进行独立于控制系统的工作,能对锅炉实现手动控制,保证锅炉始终处于不间断的工作状态。
所述的启动界面用于在所述的锅炉自动化控制系统启动时,直观地展示锅炉设备中的引风机、鼓风机、二次排风、炉排、给水泵、给料机和除渣机的启动状态,在依次启动完上述这些设备后,整个锅炉系统完成启动。如果某一设备出现故障,在启动流程中需要显示故障部位和故障代码,以便技术人员跟踪错误解决故障。
所述的停止界面用于展示锅炉系统的停止流程,运行模式与启动界面类似,只是设备内部停机流程与开机流程相反,停机流程依次是除渣机、给料机、给水泵、炉排、二次排风、鼓风机和引风机停机,程序对这些设备需要有同样的成功和失败的运作表现和提示。
所述的控制参数界面用于展示设备控制参数、引风控制参数、烟气含氧量控制参数、燃烧负荷控制参数、给水控制参数、开机延时参数和关机延时参数,所述的设备控制参数包括炉膛温度超高值、炉膛压力超高值、炉膛正压报警值、炉膛压力目标值、出口烟气超高值、省出水温超高值、汽包液位超高值、汽包液位上限值、汽包液位目标值、汽包液位下限值、汽包液位极低值、蒸汽压力超高值、蒸汽压力上限值、蒸汽压力下限值、蒸汽压力目标值、烟气含氧上限值、烟气含氧下限值和烟气含氧目标值;所述的引风控制参数包括引风调节判断值、引风调节时间、引风调节量、引风最小频率和引风最大频率;所述的烟气含氧量控制参数包括调节判断值、烟气含氧量调节时间、烟气含氧量调节量、变频器初始值、配风系统、鼓风机最小频率、鼓风机最大频率、二次风机最小频率和二次风机最大频率;所述的燃烧负荷控制参数包括燃烧负荷调节判断值、燃烧负荷调节时间、燃烧负荷调节量、给料系数、炉排最小频率、炉排最大频率、给料最小频率和给料最大频率;所述的给水控制参数包括给水调节判断值、给水调节时间、给水调节量、给水最小频率和给水最大频率;所述的开机延时参数包括引风开延时、鼓风开延时、二次风机开延时、炉排开延时和上料机开延时;所述的关机延时参数包括引风关延时1段、引风关延时2段、鼓风关延时、二次风机关延时、炉排关延时和上料机关延时。
所述的系统设置界面用于针对锅炉设备的传感器量程做具体设置,包括汽包压力量程、汽包液位量程、炉膛温度量程、炉膛压力量程、最大3个料口的温度量程、锅炉出口烟温量程、省煤器出口烟温量程、空预器出口烟温量程、余热水箱出口烟温量程和烟气含氧量。此外,在此系统设置界面中还需要有一个项目名称的设置。
所述的运行曲线界面用于显示当前设备各项参数(包括汽包压力、汽包液位、炉出烟温度、炉膛温度、炉膛压力、省煤器出烟温度、省煤器进水温度、空气预热器出口空气温度、空气预热器出烟温度、省煤器出水温度、余热水箱出口烟温、烟气含氧量、1#料口温度、2#料口温度、3#料口温度和蒸汽流量)的实时的运行曲线,可选本年度,本季度,本周的参数对比。实时的运行曲线做成曲线图,对比图做成柱状图。
在所述的锅炉自动化控制系统日常运行过程中,如果某个单元设备出现报警提示或出现故障,所述的锅炉自动化控制系统需要捕获到相关的信息并记录到数据库,内容包括日期、信息分类(消息、报警或故障)以及当前状态(待处理或已处理)。
所述的故障查询界面用于在数据库中按年月日查询报警和故障信息,以便于技术人员分析排查,处理完成时,在数据库中需要记录以下信息:处理时间、操作员和当前状态。
所述锅炉自动化控制系统的控制流程为:主程序在设备正常运行时,进入系统启动模块;在设备处于停机状态时,进入到系统停止模块。控制参数和系统设置需要等待用户输入控制密码之后方可进入,成功进入之后根据用户的输入实时响应设置的结果。
所述锅炉自动化控制系统的运行时间满足以下要求:
搜索查找响应时间<1s;实时运行曲线响应<1s;运行响应时间<1s。
所述锅炉自动化控制系统在程序开发和调试过程中定义了错误提示,系统本身不带运行时的错误捕捉提示功能,运行时的错误的唯一表现就是系统无响应,不执行任何指令。因此,在系统上线之前需要经过严格的测试,在测试过程中排除所有可能遇到的错误,在程序中设计出容错排错方案。
一般情况下,如果遇到程序出错,系统记录崩溃时间和事件。系统自动退出并重启,重新启动或加载其程序即可正常使用,不存在数据丢失或其它无法补救的问题。
所述的锅炉自动化控制系统还包括安全保密设计和系统维护设计。
安全保密设计方面,用户需要在知晓操作密码的情况下,方可进入参数设置界面,对机组各项参数实行设置。用户并不能直接读写数据库,需要读写数据库的相关数据都是经过程序判断和过滤后由程序自动操作远程数据库。
用户在终端使用时,只能查询出需要数据,最终数据保存在远程数据库中,需要由系统的最高权限的人员才能直接读取和操作,最大程度防止泄密和篡改。
系统维护设计方面,系统需要具备稳定可靠,易安装维护的特点,并且具有工业控制的特点,不需要多而复杂的维护工作,每次启动终端机,系统都是在初始化状态中运行。由于数据都是保存在远程数据库中,因此也不存在本机的数据备份和恢复需求。
以上描述了本发明优选实施方式,然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。
Claims (4)
1.一种锅炉自动化控制系统,其特征在于,所述的锅炉自动化控制系统包括管理系统、数据采集系统、模拟量调节系统、系统压力调节系统、燃料量控制系统、风量调节系统、双冲量连续给水水位控制系统、给水泵控制系统、顺序控制系统和锅炉炉膛安全监控系统,所述的管理系统用于展示启动界面、停止界面、控制参数界面、系统设置界面、运行曲线界面和故障查询界面;所述的数据采集系统用于连续采集和处理所有与锅炉运行有关的重要测点信号及设备状态信号,以及时向操作人员提供有关的运行信息,实现锅炉系统的安全经济运行,一旦发生任何异常工况,及时报警,提高锅炉设备的可利用率;所述的模拟量调节系统用于根据各锅炉制造厂家的不同炉型、性能特点制定调节回路控制方案,以维持运行工艺参数保持在稳定、正常的范围,提高生产过程的稳定性和经济性;所述的系统压力调节系统用于通过改变进入锅炉的燃料量和助燃空气量维持系统蒸汽压力恒定;所述的燃料量控制系统用于接收蒸汽实测压力控制系统发出的燃料量指令,将燃料量指令与风量进行交叉限制后作为综合调节系统的给定值,在PID中与燃料量测量值进行运算,运算结果经过函数处理后分别作为给料量控制系统和鼓风控制系统的给定量指令;所述的风量调节系统用于通过送风机的变频调节来完成送风调节,采用以燃烧经济性能指标为被调量的单回路结构;送风机的变频调节中引入给料量的变化量作为前馈信号,通过前馈补偿系数来确保送风量快速跟上给料量的变化;所述的双冲量连续给水水位控制系统由汽包水位和蒸汽流量双冲量组成,以汽包水位作为主调,以蒸汽流量为前馈实现前馈—串级控制,根据一次仪表检测到的汽包水位和蒸汽流量,通过PID运算控制给水电动调节阀开度的大小或者变频器频率大小,使锅炉内的水位维持在允许的工作范围;所述的给水泵控制系统用于在汽包水位低于低水位电极时,启动给水泵;汽包水位高于高水位电极时,关闭给水泵;汽包水位高于高水位报警电极时,发出报警提示并关闭给水泵;所述的顺序控制系统用于根据现场运行情况,对锅炉的主要设备及其全部辅助设备设计程序启动、程序停止及手动操作的逻辑,以满足有关设备程序启动、程序停止和手动操作的要求;所述的锅炉炉膛安全监控系统用于在锅炉正常运行和启停的运行方式下,密切监视燃烧系统的运行参数和状态,防止在锅炉的任何部位积聚可爆燃的混合物而引发炉膛爆炸;
所述的系统设置界面用于针对锅炉设备的传感器量程做具体设置,包括汽包压力量程、汽包液位量程、炉膛温度量程、炉膛压力量程、最大3个料口的温度量程、锅炉出口烟温量程、省煤器出口烟温量程、空预器出口烟温量程、余热水箱出口烟温量程和烟气含氧量;该系统设置界面中还能够对项目名称进行设置;
所述的运行曲线界面用于显示当前设备各项参数的实时的运行曲线,能够选择本年度、本季度或本周的参数进行对比;实时的运行曲线做成曲线图,对比图做成柱状图;
所述的故障查询界面用于在数据库中按年月日查询报警和故障信息,以便于技术人员分析排查,处理完成时,在数据库中需要记录以下信息:处理时间、操作员和当前状态;
所述的控制参数界面用于展示设备控制参数、引风控制参数、烟气含氧量控制参数、燃烧负荷控制参数、给水控制参数、开机延时参数和关机延时参数,所述的设备控制参数包括炉膛温度超高值、炉膛压力超高值、炉膛正压报警值、炉膛压力目标值、出口烟气超高值、省出水温超高值、汽包液位超高值、汽包液位上限值、汽包液位目标值、汽包液位下限值、汽包液位极低值、蒸汽压力超高值、蒸汽压力上限值、蒸汽压力下限值、蒸汽压力目标值、烟气含氧上限值、烟气含氧下限值和烟气含氧目标值;所述的引风控制参数包括引风调节判断值、引风调节时间、引风调节量、引风最小频率和引风最大频率;所述的烟气含氧量控制参数包括调节判断值、烟气含氧量调节时间、烟气含氧量调节量、变频器初始值、配风系统、鼓风机最小频率、鼓风机最大频率、二次风机最小频率和二次风机最大频率;所述的燃烧负荷控制参数包括燃烧负荷调节判断值、燃烧负荷调节时间、燃烧负荷调节量、给料系数、炉排最小频率、炉排最大频率、给料 最小频率和给料最大频率;所述的给水控制参数包括给水调节判断值、给水调节时间、给水调节量、给水最小频率和给水最大频率;所述的开机延时参数包括引风开延时、鼓风开延时、二次风机开延时、炉排开延时和上料机开延时;所述的关机延时参数包括引风关延时1段、引风关延时2段、鼓风关延时、二次风机关延时、炉排关延时和上料机关延时。
2.根据权利要求1所述的锅炉自动化控制系统,其特征在于,所述的数据采集系统能够显示锅炉系统中所有参数的当前值或状态,包括操作显示、成组显示、图形显示、报警显示和趋势显示;能够对锅炉系统所有的参数进行报警、记录和提示;能够对报警的参数自动推出画面;能够显示锅炉系统中的参数的实时曲线;能够记录事故顺序;能够追忆事故;能够累积运行时间并实现设备维护要求的提示;能够对历史数据进行存储和检索;并能够进行性能计算。
3.根据权利要求1所述的锅炉自动化控制系统,其特征在于,所述的启动界面用于在所述的锅炉自动化控制系统启动时,直观地展示锅炉设备中的引风 机、鼓风机、二次排风、炉排、给水泵、给料机和除渣机的启动状态;如果有设备出现故障,则在启动流程中显示故障部位和故障代码,以便技术人员跟踪错误解决故障。
4.根据权利要求1所述的锅炉自动化控制系统,其特征在于,所述的停止界面用于展示锅炉系统的停止流程,停机流程依次是除渣机、给料机、给水泵、炉排、二次排风、鼓风机和引风机停机。
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