鍋爐控制方案

1、單臺(tái)燃 ( 油) 氣蒸汽鍋爐控制方案單臺(tái)燃 ( 油 ) 氣蒸汽爐控制方案Page 2 of 12目 錄一、系統(tǒng)概述3二、控制器特點(diǎn)3三、控制對(duì)象屬性3四、控制器功能描述3五、控制器技術(shù)參數(shù)8六、控制器電源條件與安裝要求8七、控制器硬件組成8八、項(xiàng)目實(shí)施與售后服務(wù)9九、配置清單及價(jià)格10單臺(tái)燃 ( 油 ) 氣蒸汽爐控制方案Page 3 of 12一、 系統(tǒng)概述本項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)針對(duì)單臺(tái)燃( 油) 氣蒸汽鍋爐房控制系統(tǒng)，本項(xiàng)目的主要工藝設(shè)備有：適用對(duì)象：燃( 油) 氣蒸汽鍋爐燃燒器：威索、歐科、奧林等（比調(diào)式）二、 控制器特點(diǎn)采用西門子公司的S7-200 系列的 PLC模塊作為核心控制器；顯示采用西門

2、子 7彩色觸摸屏，全中文圖文操作界面，多窗口畫面系統(tǒng)工況顯示；燃燒比例調(diào)節(jié)控制，調(diào)節(jié)更平穩(wěn)，降低鍋爐能耗，實(shí)現(xiàn)鍋爐節(jié)能運(yùn)行；位式給水（電極或浮球） ，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)鍋爐水位；故障自動(dòng)識(shí)別、直觀指示與處理；數(shù)據(jù)分析、曲線顯示和報(bào)表生成功能，數(shù)據(jù)查詢方便；具有標(biāo)準(zhǔn)的 RS232/485 接口及 MODBUS協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)上位機(jī)系統(tǒng)的連接，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)鍋爐的群控功能。三、 控制對(duì)象屬性控制對(duì)象：控制種類：燃燒控制方式：給水控制方式：缺水檢測(cè)：燃料屬性：箱體形式：VAPOPREX HVP-CN1050/10bar自動(dòng)和手動(dòng)蒸汽壓力控制（壓力變送器、超壓連鎖）位式給水（電極或浮球）水位電極或浮球保護(hù)天然氣或輕油琴

3、臺(tái)柜四、 控制器功能描述4.1控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象數(shù)單輸入輸出傳感器、閥門、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等量位AI DIAO DO傳感器類型信號(hào)類型1. 燃燒器子系統(tǒng)燃?xì)鈮毫Ξ惓?套1干觸點(diǎn)燃?xì)庑孤?套1干觸點(diǎn)單臺(tái)燃 ( 油 ) 氣蒸汽爐控制方案Page 4 of 12熄火信號(hào)1套1干觸點(diǎn)燃燒器小火1套1干觸點(diǎn)燃燒器大火1套1干觸點(diǎn)油泵（僅限于燃油型）1套1干觸點(diǎn)燃油壓力1套1干觸點(diǎn)燃?xì)饬髁?套14 20mA燃油流量1套14 20mA2. 風(fēng)煙子系統(tǒng)煙道溫度1套1熱電阻 / 溫度變送器4-20mA煙氣含氧量1套14 20mA煙氣濃度1套14 20mA3. 水汽子系統(tǒng)鍋爐汽包液位1套2水位電極或浮球干觸點(diǎn)鍋爐蒸汽

4、壓力1套1壓力變送器4-20mA給水泵控制1套1干觸點(diǎn)給水泵故障反饋1套1干觸點(diǎn)蒸汽壓力超高聯(lián)鎖保護(hù)1套1干觸點(diǎn)鍋爐水位極低聯(lián)鎖保護(hù)1套1干觸點(diǎn)鍋爐水位低1套1干觸點(diǎn)鍋爐水位極高保護(hù)1套1干觸點(diǎn)4. 其他聲報(bào)警1套1光報(bào)警1套1復(fù)位1套1小計(jì)6107合計(jì)23單臺(tái)燃 ( 油 ) 氣蒸汽爐控制方案Page 5 of 124.2控制系統(tǒng)原理圖蒸汽壓力壓力變送器CPU 224XP汽包水位水位電極煙道溫度溫度傳感器蒸汽壓力超高壓力控制器水位極高水位電極或水位極低浮 球上位機(jī)RS485燃 燒熄火故障系 統(tǒng)燃?xì)庑孤┤細(xì)鈮毫Φ突蚋叻答侐?qū) 動(dòng)燃燒器驅(qū) 動(dòng)油 泵驅(qū) 動(dòng)給水泵報(bào) 警觸摸屏4.3控制功能4.3.1燃燒

5、器控制（比調(diào)式）控制系統(tǒng)進(jìn)入上班時(shí)檢測(cè)鍋爐水位，當(dāng)鍋爐水位正常時(shí)，才能開啟燃燒器 ; 燃燒器啟停由鍋爐蒸汽壓力控制，蒸汽壓力下限、上限值由用戶設(shè)定；當(dāng)鍋內(nèi)蒸汽壓力低于設(shè)定的蒸汽壓力下限值時(shí)， 控制器輸出開啟燃燒器電源， 燃燒器啟動(dòng)點(diǎn)火程序、同時(shí)進(jìn)入燃燒負(fù)荷比例調(diào)節(jié)狀態(tài)（燃燒器比例調(diào)節(jié)儀） ，此時(shí)由蒸汽壓力直接調(diào)節(jié)燃燒負(fù)荷量；當(dāng)鍋爐蒸汽壓力大于設(shè)定的蒸汽壓力上限值時(shí)， 控制器輸出停止燃燒信號(hào)， 燃燒器進(jìn)入燃燒負(fù)荷調(diào)節(jié)關(guān)閉狀態(tài)，直至停止燃燒。4.3.2鍋筒蒸汽壓力 - 燃燒控制控制系統(tǒng)進(jìn)入上班時(shí)檢測(cè)鍋爐水位，當(dāng)鍋爐水位正常時(shí)，才能開啟燃燒器；燃燒器啟停由鍋筒蒸汽壓力控制，鍋筒蒸汽壓力上限、下限值由

6、用戶設(shè)定；鍋筒蒸汽壓力通過調(diào)節(jié)燃料調(diào)節(jié)閥門開度、配風(fēng)等參數(shù)實(shí)現(xiàn)控制要求，所以在構(gòu)建鍋筒蒸汽壓力 - 燃燒控制方案時(shí)， 將鍋筒蒸汽壓力檢測(cè)值和設(shè)定值經(jīng)過比較，其偏差作為控制器的輸入信號(hào)，控制器進(jìn)行P、I 、D 運(yùn)算后，輸出控制信號(hào)去調(diào)節(jié)燃料的開度和鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速（改變送風(fēng)量）。系統(tǒng)引入煙氣含氧量作為前饋信號(hào)，操縱燃料調(diào)節(jié)閥和鼓風(fēng)機(jī)，使系統(tǒng)燃燒更充分。鍋筒蒸汽壓力控制原理如下圖：?jiǎn)闻_(tái)燃 ( 油 ) 氣蒸汽爐控制方案Page 6 of 12燃燒控制算法帶有人工指導(dǎo)功能，用戶可以指設(shè)定從點(diǎn)火到滿負(fù)荷的時(shí)間，因此，在不同的溫度狀態(tài)下，一旦用戶輸入了起動(dòng)滿負(fù)荷的時(shí)間要求，燃燒控制軟件將根據(jù)實(shí)際的蒸汽壓力進(jìn)行負(fù)

7、荷的控制，在差距較大的情況下，采用全開式燃燒，在接近滿負(fù)荷狀態(tài)，智能化軟件根據(jù)動(dòng)態(tài)的PID 參數(shù)對(duì)燃燒風(fēng)門進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證滿負(fù)荷狀態(tài)的平穩(wěn)到達(dá)，減少超調(diào)，以到達(dá)最佳的控制效果，完全滿足不同溫度狀態(tài)下從起動(dòng)到滿負(fù)荷的時(shí)間要求。4.3.3給水泵控制（位式給水）給水泵不受上下班控制。當(dāng)爐內(nèi)水位低時(shí)開泵，到高水位關(guān)泵。當(dāng)鍋爐第一次進(jìn)水或出現(xiàn)極低水位時(shí)，可通過強(qiáng)手操啟停給水泵。4.3.4油泵控制系統(tǒng)油泵控制采用浮球信號(hào)輸入方式；當(dāng)檢測(cè)油箱油位低時(shí)，自動(dòng)開啟油泵；當(dāng)檢測(cè)到油箱油位高時(shí)，關(guān)閉油泵。4.4安全保護(hù)功能4.4.1二級(jí)操控體系（可啟動(dòng)性）控制器設(shè)計(jì)電腦控制和強(qiáng)電手操兩種控制模式，使鍋爐在保證安全的前

8、提下盡可能保持運(yùn)行，防止了控制系統(tǒng)以及一次儀表的任何微小故障導(dǎo)致鍋爐系統(tǒng)的停運(yùn)。本系統(tǒng)能直觀顯示和報(bào)警（聲光）處理以下內(nèi)容：1) 燃燒器熄火故障與保護(hù)2) 燃?xì)鈮毫Ω?、低聲光?bào)警與保護(hù)3) 鍋爐蒸汽壓力超高故障與保護(hù)4) 鍋爐水位極低故障與保護(hù)5) 鍋內(nèi)水位超高故障與保護(hù)單臺(tái)燃 ( 油 ) 氣蒸汽爐控制方案Page 7 of 126)燃( 油) 氣的泄露故障與保護(hù)7)排煙溫度監(jiān)測(cè)與保護(hù)8)蒸汽壓力監(jiān)測(cè)與傳感器故障保護(hù)9)系統(tǒng)斷電監(jiān)測(cè)與保護(hù)10)電機(jī)過載、過流監(jiān)測(cè)與保護(hù)4.4.2安全保護(hù)措施下列情況鍋爐必須緊急停爐：蒸汽壓力超高故障、鍋爐水位極低故障、燃燒機(jī)熄火故障、燃?xì)鈮毫Ξ惓＃ǜ呋虻凸收希?

9、，系統(tǒng)出現(xiàn)這類故障，需人工復(fù)位才能再次運(yùn)行；燃燒熄火故障保護(hù)： 燃燒器如果因各種原因不能正確點(diǎn)火或燃燒過程中出現(xiàn)熄火，電腦控制器“熄火故障”聲光報(bào)警指示，聯(lián)鎖關(guān)閉燃燒器設(shè)備；鍋爐水位極低保護(hù)：系統(tǒng)運(yùn)行過程中，當(dāng)鍋爐水位低于設(shè)定的極限低水位時(shí)，電腦控制器“水位極低故障”聲光報(bào)警指示，聯(lián)鎖所有受控設(shè)備；蒸汽超壓保護(hù)：系統(tǒng)運(yùn)行過程中，當(dāng)鍋爐蒸汽壓力大于設(shè)定安全運(yùn)行壓力時(shí)，電腦控制器“蒸汽超壓故障”聲光報(bào)警指示，聯(lián)鎖所有受控設(shè)備；鍋爐水位極高保護(hù)：系統(tǒng)運(yùn)行過程中，當(dāng)鍋爐水位高于設(shè)定的極限高水位時(shí)，電腦控制器“水位超高故障”聲光報(bào)警指示，聯(lián)鎖給水設(shè)備；燃?xì)鈮毫Φ捅Ｗo(hù)：當(dāng)供氣壓力低于燃燒器正常工作氣壓范圍

10、時(shí)，電腦控制器“燃?xì)鈮毫Φ凸收稀甭暪鈭?bào)警指示，聯(lián)鎖關(guān)閉燃燒器設(shè)備；燃?xì)鈮毫Ω弑Ｗo(hù)：當(dāng)供氣壓力大于燃燒器正常工作氣壓范圍時(shí)，電腦控制器“燃?xì)鈮毫Ω吖收稀甭暪鈭?bào)警指示，聯(lián)鎖關(guān)閉燃燒器設(shè)備；燃（油）氣的泄漏故障與保護(hù)：當(dāng)因某種原因發(fā)生泄漏時(shí)，電腦控制器“燃（油）氣的泄漏故障”聲光報(bào)警指示，聯(lián)鎖關(guān)閉燃燒器設(shè)備；排煙溫度超溫保護(hù)：系統(tǒng)運(yùn)行過程中，當(dāng)實(shí)際排煙溫度超過設(shè)定的煙道超溫溫度時(shí)，電腦控制器“排煙超溫故障”聲光報(bào)警指示，聯(lián)鎖關(guān)閉燃燒器；斷電故障保護(hù)：系統(tǒng)運(yùn)行過程中， 出現(xiàn)供電斷電系統(tǒng)自動(dòng)切斷輸出設(shè)備， 再次供電時(shí)，智能控制器自動(dòng)處于下班狀態(tài)，確保系統(tǒng)安全運(yùn)行；電機(jī)負(fù)荷保護(hù)：通過斷路器和熱過載繼電器，

11、保護(hù)電機(jī)設(shè)備在運(yùn)行過程中的過流、過熱保護(hù)。4.5其它功能設(shè)置運(yùn)行參數(shù) ：設(shè)置鍋爐全自動(dòng)運(yùn)行所需壓力、溫度等參數(shù)；信息處理 ：將現(xiàn)場(chǎng)采集的信號(hào)進(jìn)行智能數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)處理， 完成故障預(yù)測(cè)、故障處理、系統(tǒng)防凍控制、智能模糊控制鍋爐運(yùn)行等工作。自動(dòng)識(shí)別故障： 發(fā)生故障時(shí)，軟件自動(dòng)識(shí)別故障，保護(hù)鍋爐及附屬設(shè)備安全；單臺(tái)燃 ( 油 ) 氣蒸汽爐控制方案Page 8 of 12通訊功能： 可預(yù)留標(biāo)準(zhǔn) RS-485接口及 MODBUS協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)行程監(jiān)控；軟手動(dòng)功能： 在此狀態(tài)下，可直接對(duì)燃燒器等負(fù)載進(jìn)行操作。用軟手動(dòng)操作時(shí)，將嚴(yán)格遵循燃燒器負(fù)荷的工作時(shí)序及燃燒器與循環(huán)泵連鎖、超溫、超壓連鎖關(guān)系。系統(tǒng)密碼保護(hù)設(shè)

12、置： 系統(tǒng)設(shè)置二級(jí)密碼保護(hù)功能，有用戶操作級(jí)、管理級(jí)。五、控制器技術(shù)參數(shù)制造標(biāo)準(zhǔn)：GB/T14536.1安全性能檢驗(yàn)符合：GB1497電控檢驗(yàn)符合：GB3797-89防護(hù)等級(jí)：IP32環(huán)境溫度：0-50 及廠標(biāo)六、控制器電源條件與安裝要求6.1 電源條件額定電壓：380V/220V 15% 三相五線 / 單相額定頻率：50Hz2%6.2 安裝要求及位置控制器的安裝可根據(jù)鍋爐的大小、鍋爐房的環(huán)境及要考慮操作維護(hù)的方便。可將控制器固定在鍋爐爐體一側(cè)或擺放在專做的控制臺(tái)上，使控制器處于平穩(wěn)狀態(tài)，也可將控制柜固定在鍋爐房控制室里?？刂破髯詈梅胖迷诟稍锿L(fēng)的地方，不能覆蓋或阻塞控制器兩側(cè)的通風(fēng)孔。七、

13、控制器硬件組成7.1核心控制器作為單臺(tái)燃 ( 油 ) 氣蒸汽鍋爐的控制平臺(tái)，我們根據(jù)鍋爐本體和燃燒機(jī)的數(shù)據(jù)點(diǎn)位，結(jié)合控制算法的復(fù)雜程度與控制模塊的數(shù)據(jù)空間， 采用 S7-200 系列中的CPU-224XP作為核心 CPU。CPU-224XP的主要特點(diǎn)如下：模塊化中小型 PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用；CPU帶兩個(gè) RS232/485 通訊口；各種功能模塊（ AI/AO/DI/DO ）可以非常好地滿足和適應(yīng)自動(dòng)控制任務(wù)；由于簡(jiǎn)單實(shí)用的分散式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力，使得應(yīng)用十分靈活；方便用戶和簡(jiǎn)易的無風(fēng)扇設(shè)計(jì)；單臺(tái)燃 ( 油 ) 氣蒸汽爐控制方案Page 9 of 12當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí)，可自由

14、擴(kuò)展；7.2單機(jī)顯示界面采用西門子 7 彩色觸摸屏顯示， 中文操作界面，文本翻頁(yè)、友好的人機(jī)對(duì)話及先進(jìn)的控制方式， 內(nèi)嵌邁歐公司標(biāo)準(zhǔn)的鍋爐優(yōu)化控制程序 , 鍋爐運(yùn)行狀況文本實(shí)時(shí)顯示，彈出式報(bào)警方式，受控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)界面實(shí)時(shí)顯示， 故障自動(dòng)識(shí)別、直觀指示與處理，虛擬按鍵，軟手動(dòng)、全自動(dòng)操作模式。7.3 一次儀表一體化度傳感器選用天康儀表廠生產(chǎn)的鎧裝式熱電阻， WZP系列工業(yè)用熱電阻作為溫度測(cè)量傳感器 , 通常與溫度變送器、調(diào)節(jié)器及顯示儀表等配套使用 , 組成過程控制系統(tǒng) , 用以直接測(cè)量或控制各種生產(chǎn)過程中 0-500 范圍內(nèi)的流體、 蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體表面等溫度。輸出信號(hào)為電勢(shì)信號(hào)。7.4

15、主要電器元件交流接觸器（施耐德）特點(diǎn)：LC1 系列交流接觸器主要用于交流50Hz 或 60Hz，額定工作電壓至660V，在AC-3 使用類別下額定工作電壓為 380V 額定工作電流至 95A 的電路中，供遠(yuǎn)距離接通與分?jǐn)嚯娐分?，并可與熱繼電器直接插接組成電磁起動(dòng)器，以保護(hù)可能發(fā)生操作過負(fù)荷的電路。接觸器還可組裝積木式輔助觸頭組、空氣延時(shí)頭、機(jī)械聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)等附件，組成延時(shí)接觸器、可逆接觸器、星三角起動(dòng)器。熱繼電器（施耐德）特點(diǎn) ：高標(biāo)準(zhǔn)：符合 IEC60947-4-1 和 GB14048.4標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)適應(yīng)性：“TH”防護(hù)處理 , 可以在濕熱的環(huán)境中使用。功能齊全：具有過載與缺相保護(hù)功能；具有手動(dòng)

16、/ 自動(dòng)復(fù)位按鈕；具有測(cè)試按鈕；具有停止按鈕；具有脫扣狀態(tài)顯示功能。單臺(tái)燃 ( 油 ) 氣蒸汽爐控制方案Page 10 of 12中間繼電器（施耐德）技術(shù)特點(diǎn)：型式系列有動(dòng)作顯示燈內(nèi)藏型、 高容量型、二級(jí)體內(nèi)藏型等；額 定 操 作 電 壓 (AC100/110 ， AC110/120 ， AC200/220 ， AC220/240) (DC100/110) ；取得 UL、CSA認(rèn)定及電氣用品取締法標(biāo)準(zhǔn)品；3 極、 4 極電弧標(biāo)準(zhǔn)裝備；耐電壓AC2000V。7.5控制柜和接線我方關(guān)于機(jī)柜的設(shè)計(jì)選擇， 符合 EMC 所定義的電磁兼容性準(zhǔn)則， 而且具有抵抗機(jī)械碰撞、污染和腐蝕的能力。 機(jī)柜堅(jiān)固耐用，

17、允許安放在苛刻的環(huán)境中。 機(jī)柜具有抗射頻干擾 RFI能力，機(jī)柜門上安裝導(dǎo)電門封墊條，以提高抗射頻干擾能力。機(jī)柜滿足底部進(jìn)線要求，機(jī)柜為前面開門。機(jī)柜內(nèi)的每個(gè)端子排和端子都有清晰的標(biāo)志，并與圖紙和接線表相符。機(jī)柜內(nèi)的端子排將布置在易于安裝接線的地方，即為離柜底 300mm以上和距柜頂 150mm以下。端子排、電纜夾頭、電纜走線槽及接線槽均將由阻燃型材料制造。機(jī)柜內(nèi)將預(yù)留充足的空間，使買方能方便地接線、匯線和布線。八、 配置清單及價(jià)格單臺(tái)1.5T 燃油氣蒸汽鍋爐控制柜配置清單單臺(tái)序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量單位品牌單臺(tái)燃 ( 油 ) 氣蒸汽爐控制方案Page 11 of 12一、控制部分1操作界面7 寸彩

18、色觸摸屏1臺(tái)西門子2控制單元CPU224XP1個(gè)西門子3模擬量輸入模塊EM2313個(gè)西門子4通訊電纜MO-PPI1個(gè)青島法羅力5開關(guān)電源24V/1.5A1個(gè)施耐德6控制軟件熱源綜合控制軟件 V1.01套青島法羅力7總斷路器3P D40A1只施耐德8斷路器1P C10A1只施耐德9給水泵強(qiáng)電2.2KW 直接啟動(dòng)2套施耐德10中間繼電器RXM系列15套施耐德11水位控制器C61F-GP5套CKC12煙氣含氧量?jī)x表ZOA-20001只上海聯(lián)廣13煙氣濃度儀表YN-20001只上海聯(lián)廣12燃燒器啟 / 停/ 復(fù)位XB2-BD33C1只施耐德13燃燒器低 / 正?；鹞贿x擇XB2-BD25C1只施耐德14燃燒器的手動(dòng) / 關(guān)閉 / 自動(dòng)XB2-BD33C1只施耐德火位控制選擇15鼓風(fēng)機(jī)啟 / 停XB2-BD25C1只施耐德16低水位限位開關(guān) (白燈 )XB2-BVM1LC1只施耐德17超低水位及燃燒器連鎖開XB2-BVM1LC1只施耐德關(guān)(白燈)18火焰未能確立 ( 紅燈 )XB2-BVM4LC1只施耐德19燃燒器空氣壓力顯示1只用戶自配20燃?xì)馊加?只用戶自配21燃?xì)鈮毫︼@示1只用戶自配1536V