鍋爐控制方案

1、單臺(tái)燃（油）氣蒸汽鍋爐-Wc«g控制方案單臺(tái)燃（油）氣蒸汽爐控制方案P age 10 of 12四、五、八、七、八、九、系統(tǒng)概述控制器特點(diǎn)控制對(duì)象屬性控制器功能描述控制器技術(shù)參數(shù)控制器電源條件與安裝要求控制器硬件組成項(xiàng)目實(shí)施與售后服務(wù)配置清單及價(jià)格3.3.3.3.8.8.9.10、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:燃燒器:燃（油）氣蒸汽鍋爐威索、歐科、奧林等（比調(diào)式）、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;顯示采用西門子7彩色觸摸屏，全中文圖文操作界面，多窗口畫(huà)面系統(tǒng)工況顯示;燃燒比例調(diào)節(jié)控制

2、，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MODBUtS、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)象屬性四、控制器功能描述控制對(duì)象：VAPOP REX HVP-CN1050/10bar控制種類：自動(dòng)和手動(dòng)燃燒控制方式：蒸汽壓力控制（壓力變送器、超壓連鎖）給水控制方式：位式給水（電極或浮球）缺水檢測(cè)：水位電極或浮球保護(hù)燃料屬性：天然氣或輕油箱體形式：琴臺(tái)柜4.1控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象數(shù)量單位輸入輸出傳感器、閥門、執(zhí)

3、行機(jī)構(gòu)等AIDIAODO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11干觸點(diǎn)燃?xì)庑孤?套1干觸點(diǎn)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1十觸點(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

4、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)234.2控制系統(tǒng)原理圖4.3 控制功能4.3.1 燃燒器控制（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(kāi)啟燃燒器控制器輸出開(kāi)啟燃燒器電源，燃燒器 （燃燒器比例調(diào)節(jié)儀），此時(shí)由蒸汽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；控制器輸出停止燃燒信號(hào)，燃燒器進(jìn)當(dāng)鍋內(nèi)蒸汽壓力低于設(shè)定的蒸汽壓力下限值時(shí)， 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) 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)， 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

5、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(kāi)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、下限值由用戶設(shè)定;鍋筒蒸汽壓力通過(guò)調(diào)節(jié)燃料調(diào)節(jié)閥門開(kāi)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(guò)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(kāi)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：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

6、度狀態(tài)下，一旦用戶輸入了起動(dòng)一一滿負(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)荷的控制，在差距較大的情況下，采用全開(kāi)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(kāi)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(guò)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(kāi)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

7、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)。燃燒器熄火故障與保護(hù)燃?xì)鈮毫Ω?、低聲光?bào)警與保護(hù) 鍋爐蒸汽壓力超高故障與保護(hù) 鍋爐水位極低故障與保護(hù) 鍋內(nèi)水位超高故障與保護(hù)本系統(tǒng)能直觀顯示和報(bào)警（聲光）處理以下內(nèi)容：1）2）3)4)5)6)7)8)9)10)燃（油）氣的泄露故障與保護(hù)排煙溫度監(jiān)測(cè)與保護(hù)蒸汽壓力監(jiān)測(cè)與傳感器故障保護(hù)系統(tǒng)斷電監(jiān)測(cè)與保護(hù)電機(jī)過(guò)載、過(guò)流監(jiān)測(cè)與保護(hù)442 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

8、 障、燃?xì)鈮毫Ξ惓＃ǜ呋虻凸收希?，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(guò)程中出現(xiàn)熄火， 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(guò)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(guò)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(guò)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?/p>

9、低保護(hù)：當(dāng)供氣壓力低于燃燒器正常工作氣壓范圍時(shí)，電腦控制器“燃?xì)鈮?力低故障”聲光報(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?力高故障”聲光報(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” 排煙溫度超溫保護(hù)：系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)實(shí)際排煙溫度超過(guò)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(guò)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(guò)斷路

10、器和熱過(guò)載繼電器，保護(hù)電機(jī)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的過(guò)流、過(guò) 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；通訊功能：可預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)RS-485接口及MODBUS、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)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

11、、控制器技術(shù)參數(shù)制造標(biāo)準(zhǔn)：GB/T14536.1 及廠標(biāo)安全性能檢驗(yàn)符合：GB1497電控檢驗(yàn)符合: 防護(hù)等級(jí)： 環(huán)境溫度：GB3797-89IP320°C -50 °C六、控制器電源條件與安裝要求6.1電源條件額定電壓:額定頻率:380V/220V± 15%三相五線/單相50Hz ± 2%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。控制器最好放置在干燥通風(fēng)的地方，不能覆蓋或阻塞控制器 兩側(cè)的通風(fēng)孔

12、。七、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-224XR作為核心CPUCPU-224XPl勺主要特點(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(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)；!5當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí)，可自由擴(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

13、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 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(guò)程控制系統(tǒng),用以直接測(cè)量或控制各種生產(chǎn)過(guò)程中 0-500 C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 50

14、Hz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茫⒖膳c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(guò)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。頃（輸a辰誠(chéng)1 阪'S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(guò)載與缺相保護(hù)功能;具有手動(dòng)/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。

15、單臺(tái)燃（油）氣蒸汽爐控制方案P age 13 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 AC2000V7.5控制柜和接線.I2;而且具有抵抗機(jī)械碰撞、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， 污染和腐蝕的能力。機(jī)柜堅(jiān)固耐用，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

16、足底部進(jìn)線要求，機(jī)柜為前面 開(kāi)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 300mr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)格一單臺(tái)1.5T燃油氣蒸汽鍋爐控制柜配置清單一單臺(tái)序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量單位品牌一、控制部分1操作界面7寸彩色觸摸屏1臺(tái)西門子2控制單元CPU224X P1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(kāi)關(guān)電源24V/1.5A1個(gè)施耐德6控制

17、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-G P5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/正常火位選擇XB2-BD25C1只施耐德14燃燒器的手動(dòng)/關(guān)閉/自動(dòng)火位控制選擇XB2-BD33C1只施耐德15鼓風(fēng)機(jī)啟/停XB2-BD25C1只施耐德16低水位限位開(kāi)關(guān)（白燈）XB2-BVM1LC1只施耐德17超低水位及燃燒器連鎖開(kāi) 關(guān)（白燈）XB2-BVM1LC1只施耐德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