燃氣蒸汽鍋爐燃燒器控制系統(tǒng)

燃氣蒸汽鍋爐燃燒器限制系統(tǒng)方案一、方案設(shè)計1、方案設(shè)計思路冗余，指重復配置系統(tǒng)的一些部件,當系統(tǒng)發(fā)生故障時,冗余配置的部件介入并擔當故障部件的工作,由此削減系統(tǒng)的故障時間,自動備援,即當某一設(shè)備發(fā)生損壞時,它可以自動作為后備式設(shè)備替代該設(shè)備冗余系統(tǒng)配件主要有:電源:高端效勞器產(chǎn)品中普遍接受雙電源系統(tǒng),這兩個電源是負載均衡的,即在系統(tǒng)工作時它們都為系統(tǒng)供應電力,當一個電源出現(xiàn)故障時,另一個電源就擔當全部的負載。實現(xiàn)了AC、DC的全冗余。存儲子系統(tǒng):存儲子系統(tǒng)是整個效勞器系統(tǒng)中最簡潔發(fā)生故障的地方。以下幾種方法可以實現(xiàn)該系統(tǒng)的冗余。磁盤鏡像:將一樣的數(shù)據(jù)分別寫入兩個磁盤中:磁盤雙聯(lián):為鏡像磁盤增加了一個I/O限制器,就形成了磁盤雙聯(lián),使總線爭用狀況得到改善。顧名思義,它由幾個磁盤組成,通過一個限制器協(xié)調(diào)運動機制使單個數(shù)據(jù)流依次寫入這幾個磁盤中。RAID3系統(tǒng)由5個磁盤構(gòu)成,其中4個磁盤存儲數(shù)據(jù),1個磁盤存儲校驗信息。假如一個磁盤發(fā)生故障,可以在線更換故障盤,并通過另3個磁盤和校驗盤重新創(chuàng)立新盤上的數(shù)據(jù)。RAID5將校驗信息分布在5個磁盤上,這樣可更換任一磁盤,其余與RAID3一樣。I/O卡:對效勞器來說,主要指網(wǎng)卡和硬盤限制卡的冗余。網(wǎng)卡冗余是在效勞器中插上雙網(wǎng)卡。冗余網(wǎng)卡技術(shù)原為大型機及中型機上的技術(shù),此時此刻也慢慢被PC效勞器所擁有。PC效勞器如Micron公司的NetFRAME9200最多實現(xiàn)4個網(wǎng)卡的冗余,這4個網(wǎng)卡各擔當25％的網(wǎng)絡(luò)流量?？蛋毓镜娜縋roSignia/Proliant效勞器都具有容錯冗余雙網(wǎng)卡。PCI總線:代表Micron公司最高技術(shù)水平的產(chǎn)品NetFRAME9200接受三重對等PCI技術(shù),優(yōu)化PCI總線的帶寬,提升硬盤、網(wǎng)卡等高速設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸速度。CPU:系統(tǒng)中主處理器并不會常常出現(xiàn)故障,但對稱多處理器〔SMP〕能讓多個CPU分擔工作以供應某種程度的容錯。ABBAC500高牢靠性冗余方案性能為關(guān)鍵要素多數(shù)的停工是人為的錯誤或者設(shè)備的故障所導致的，假如接受正確的解決方法，可以幸免這些錯誤和故障的發(fā)生。通過運用冗余配置可以消退整個系統(tǒng)故障的風險，從而提高了系統(tǒng)的牢靠性。該冗余方案做到了電源冗余、CPU冗余、總線冗余，從而使系統(tǒng)到達了最大可能的牢靠性。高牢靠性冗余解決方案可以向您供應什么？更高的資源利用率，通過運用雙CPU和冗余的CS31通訊總線，可以削減因硬件或軟件故障所引起的停機時間。更高的牢靠性，為您降低因自動化系統(tǒng)故障而引起的次品風險。更高的本錢效益和系統(tǒng)的易維護性。因運用特地的冗余接口模塊CI590-CS31-HA和專用冗余功能庫，實現(xiàn)雙CPU切換。冗余方案系統(tǒng)構(gòu)造圖示意如下：CI590-CS31-HARedundantCS31CI590-CS31-HARedundantCS31LINE-ALINE-BEthernetCPUBCPUARedundantOPCServerSynchronousOpticalNETwork2、實現(xiàn)途徑AC500高牢靠性冗余方案什么狀況下可以實現(xiàn)冗余？供電單元故障CPU硬件故障CPU硬件停頓運行CPU底板故障CS31主站接口故障硬件配置或軟件錯誤引起的CPU故障連接冗余接口模塊CI590-CS31-HA總線的電纜短路或斷路故障冗余接口模塊CI590-CS31-HA硬件故障本限制系統(tǒng)接受限制分散、管理集中的限制方式，符合現(xiàn)代限制系統(tǒng)平安牢靠、信息管理便利的原那么；接受西門子CPU226作為下位限制模塊，可以將燃燒器負荷調(diào)整器和程序限制器有機地結(jié)合在一起，全部信號都可以集中到CPU226上來，并可以承受鍋爐DCS限制系統(tǒng)的指令，管理上特殊便利，而實際的限制又是由燃燒器負荷調(diào)整器和程序限制器來完成的，不會影響正常的限制功能；同時，CPU226又可以作為與上位監(jiān)控計算機的數(shù)據(jù)通訊通道，實現(xiàn)人機界面的集中管理，整個限制系統(tǒng)的構(gòu)造設(shè)計合理、平安、牢靠、經(jīng)濟。就地限制柜的操作方式簡潔明白，狀態(tài)信息和報警信息全面，可以使操作人員對出現(xiàn)的異樣狀況快速作出反響，而兩層設(shè)計的限制系統(tǒng)可以充分保證系統(tǒng)的平安牢靠，不管操作人員是在限制室內(nèi)或是在限制現(xiàn)場，都能夠快速發(fā)覺和解決問題，提高了整個燃燒系統(tǒng)的應急實力。此外，我們在系統(tǒng)設(shè)計過程中，充分考慮了重要過程參數(shù)的I/O冗余，根本保持在10%左右，這樣，一旦發(fā)生下位限制系統(tǒng)的I/O點位故障，也能夠快速解決問題，保證系統(tǒng)的正常運行，從而提高了系統(tǒng)的平安牢靠性。觸摸式的人機交互界面，操作簡潔明白，而且功能齊全，使操作人員輕松駕馭燃燒器的運行狀態(tài)；限制柜中的下位限制模塊接受ABB-500系列PLC作為限制模塊和數(shù)據(jù)通道，實現(xiàn)與上位計算機和DCS的數(shù)據(jù)交互。系統(tǒng)原理圖3、單臺鍋爐單臺燃燒器過程數(shù)據(jù)表〔接入ABB-500PLC的數(shù)據(jù)信號表〕序號數(shù)據(jù)內(nèi)容信號類型數(shù)量信號來源1點火信號開關(guān)量輸入1DCS2正常停爐信號開關(guān)量輸入1DCS3緊急停爐信號開關(guān)量輸入1DCS4燃燒負荷調(diào)整信號模擬量輸入1DCS4-20mA5氧化鋯氧量信號模擬量輸入1DCS4-20mA6爐膛壓力信號模擬量輸入1DCS4-20mA7停爐信號開關(guān)量輸出1DCS8燃燒器限制柜報警信號開關(guān)量輸出1DCS9燃氣壓力高/低開關(guān)量輸入1就地10空氣壓力高/低開關(guān)量輸入1就地11風機運行信號開關(guān)量輸入1就地12火焰檢測信號模擬量輸入1就地4-20mA13燃燒器點火信號開關(guān)量輸入1就地14燃燒器吹掃信號開關(guān)量輸入1就地15燃燒器復位信號開關(guān)量輸入1就地16風量信號模擬量輸出1風門調(diào)整機構(gòu)4-20mA17燃料氣量信號模擬量輸出1風門調(diào)整機構(gòu)4-20mA18手/自動切換開關(guān)量輸出1就地19負荷反響信號模擬量輸入14~20mA20合計模擬量輸入：6個；模擬量輸出：4個開關(guān)量輸入：17個；開關(guān)量輸出：5個二、燃燒系統(tǒng)1、比例調(diào)整運行：

比例調(diào)整燃燒器用于因鍋爐負荷常常波動的特殊要求下熱功率必需不斷變更的場合，這種運行方式通過裝配帶自動熱功調(diào)整器〕的ＤＳＰＧ〔漸進兩級〕而實現(xiàn)，后者藉助傳感器〔溫度或壓力〕和現(xiàn)場匹配器〔調(diào)整器中〕限制調(diào)整伺服電動機到達增加或削減熱功率輸出的目的。調(diào)整器是ＰＩＤ〔比例、積分、微分〕型。熱功率水平只能在燃燒器的"最大"和"最小"限定值內(nèi)變更。比例調(diào)整是運用伺服電動機，允許在整個比例調(diào)整范圍內(nèi)隨時教正空氣／燃料的比例而實現(xiàn)。2、燃燒器是比例調(diào)整燃燒器，調(diào)整比1：4。該燃燒器程控器、風門執(zhí)行器、火焰檢測器等均接受國際著名品牌，確保燃燒器性能優(yōu)良，平安性能確保，運轉(zhuǎn)牢靠。本燃燒器通過程序限制器的限制具有自動限制，爐膛自動吹掃，自動點火，負荷自動調(diào)整。3、限制系統(tǒng)原理：在滿足燃燒的必要條件時，按開機鍵：A、當鍋爐蒸汽壓力低于設(shè)定的壓力下限值時，限制系統(tǒng)開啟燃燒器電源，燃燒器啟動點火程序：檢漏，前吹掃，點火，點火成功后，燃燒負荷比例調(diào)整儀依據(jù)當前壓力和設(shè)定壓力限制燃燒機的大、小火，此時由蒸汽壓力干脆調(diào)整燃燒負荷量。B、鍋爐蒸汽壓力高于或等于設(shè)定的壓力上限值時，限制系統(tǒng)輸出停頓燃燒信號。燃燒器進入燃燒負荷比例調(diào)整關(guān)閉狀態(tài)，直到停頓燃燒。無故障存在按開機啟動鼓風機1.5分鐘后啟動燃燒點火程序蒸汽壓力變送器燃燒負荷比例調(diào)整停燃燒機按關(guān)機或有故障存在停頓燃燒程序三、鍋爐的自動愛惜系統(tǒng)

鍋爐的愛惜系統(tǒng)是鍋爐限制系統(tǒng)的重要組成局部。其愛惜內(nèi)容取決于鍋爐設(shè)備本身的構(gòu)造、容量、技術(shù)特性和運行方式。一般設(shè)有汽壓愛惜、汽包水位愛惜、鍋爐滅火愛惜、連鎖愛惜和緊急停爐愛惜等。1、鍋爐愛惜聯(lián)鎖停爐

鍋爐設(shè)緊急停爐按鈕。停爐愛惜包括：汽包水位超高和超低；爐膛壓力超高；汽包壓力超高；煤氣壓力超低；爐膛熄火。

當火焰檢測器開關(guān)閉合時，緊急關(guān)閉煤氣切斷閥。鍋爐平安聯(lián)鎖功能

鍋爐平安愛惜系統(tǒng)，以高精度的數(shù)據(jù)采集和邏輯判定，進展鍋爐和輔機的聯(lián)鎖愛惜和緊急停機，確保鍋爐運行的平安。

具體愛惜程序：

a)鍋爐內(nèi)水溫過高、水壓過超群過規(guī)定值，自動切斷燃料。

b)循環(huán)泵停頓自動切斷燃料。

c)燃氣壓力過低自動切斷燃料。

d)點火過程中點火失敗停機愛惜。

e)運行過程中燃燒機熄火停機愛惜。

f)燃燒過程中空氣量缺乏、缺氧停機愛惜。

g)燃燒過程中排煙溫度超溫停機愛惜。

h)電機的過載、欠壓、缺相等停機愛惜。

i)風壓愛惜。

j)停電愛惜。2、報警聯(lián)鎖：A、汽包水位極低報警聯(lián)鎖停爐〔停燃燒機、送風機〕B、汽包壓力超高報警聯(lián)鎖停爐〔停燃燒機、送風機〕C、燃氣壓力高、低報警聯(lián)鎖停爐〔停燃燒機、送風機〕D、爐膛熄火報警聯(lián)鎖停爐〔停燃燒機、送風機〕E、燃氣泄漏報警聯(lián)鎖停爐〔停燃燒機、送風機〕F、燃燒機故障報警聯(lián)鎖停爐〔停燃燒機、送風機〕G、給水母管壓力低報警聯(lián)鎖停爐〔停燃燒機、送風機〕H、送風機、故障報警聯(lián)鎖停爐〔停燃燒機、送風機〕I、排煙溫度過高報警聯(lián)鎖停爐〔停燃燒機、送風機〕J、汽包水位高報警K、汽包水位低報警L、蒸汽壓力高報警3、顯示及限制模式：接受PLC可編程限制器作為限制核心，彩色觸摸屏作為人機操作界面，構(gòu)成鍋爐房限制系統(tǒng)；通過RS485通訊接口，將每臺鍋爐運行信號、故障信號傳送到觸摸屏，進展實時監(jiān)控和啟停。顯示方式：彩色觸摸屏，全中文顯示；中心限制器：ABBPLC；蒸氣壓力限制：壓力限制器及負荷比例調(diào)整儀限制；水位調(diào)整：平衡容器+智能差壓變送器+變頻器；給水方式：變頻連續(xù)自動給水；限制方式：自動和手動；操作方式：彩色觸摸屏上觸摸操作。限制系統(tǒng)構(gòu)造圖：4、主要功能限制系統(tǒng)具有自動、手動、信息及故障處理幾大功能。自動限制：燃燒自控依據(jù)要求，在系統(tǒng)調(diào)試時，首先要進展參數(shù)設(shè)置。通過工作壓力及報警壓力參數(shù)的設(shè)置。在滿足燃燒的必要條件時，按開機鍵：A、當汽包壓力低于設(shè)定的壓力下限時，限制系統(tǒng)開啟燃燒器，燃燒器啟動限制程序，點火成功后，進入燃燒負荷比例調(diào)整狀態(tài)，此時由汽包壓力干脆調(diào)整燃燒負荷量。B、汽包壓力高于或等于設(shè)定的壓力上限時，限制系統(tǒng)輸出停頓燃燒信號。燃燒器進入燃燒負荷比例調(diào)整關(guān)閉狀態(tài)，直到停頓燃燒。水位自控：水位自動調(diào)整：當鍋爐水位低于設(shè)定水位時，變頻器頻率增加，