CN204389998U - 煤粉锅炉自动控制*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型煤粉锅炉自动控制***,属于煤粉锅炉控制技术领域;解决的技术问题是:提供一种能够自动控制煤粉锅炉运行的装置和方法;采用的技术方案是:煤粉锅炉自动控制***,包括:总控制器、本地监控站、远程监控站、视频监测站、能源管理站、给料子***、燃烧子***、吹灰子***和给水子***,所述总控制器通过以太网与本地监控站、远程监控站、视频监测站和能源管理站相连进行通讯,上述总控制器通过现场总线与给料子***、燃烧子***、吹灰子***和给水子***相连进行通讯;本实用新型适用于煤粉锅炉领域。
Description
技术领域
本实用新型煤粉锅炉自动控制***,属于煤粉锅炉控制技术领域。
背景技术
煤粉锅炉由燃烧室(炉膛)、燃烧器和点火装置组成燃烧没备,同老式锅炉相比,煤粉锅炉的储煤、储灰***都是自动运行的塔式结构,全封闭,无污染,并且具有燃烧速率高,启停简单和高效节能的特性,因此被广泛应用。但现有的锅炉***大都需要人工现场操作,特别对于一些大型的锅炉***,迫切需要建设一种锅炉自动控制***,使锅炉运行达到智能控制的目的。
实用新型内容
本实用新型克服现有技术中存在的不足,所要解决的技术问题是:提供一种能够自动控制煤粉锅炉运行的装置和方法。
为解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案是:实用新型煤粉锅炉自动控制***,包括:总控制器、本地监控站、远程监控站、视频监测站、能源管理站、给料子***、燃烧子***、吹灰子***和给水子***;
所述总控制器通过以太网与本地监控站、远程监控站、视频监测站和能源管理站相连进行通讯,所述给料子***、燃烧子***、吹灰子***和给水子***组成现场控制层,上述总控制器通过现场总线与给料子***、燃烧子***、吹灰子***和给水子***相连进行通讯,总控制器还通过现场总线与给料机控制器、一次风机控制器、二次风机控制器、引风机控制器和水循环***控制器相连进行通讯。
所述总控制器为PLC控制器。
所述视频监测站连接有多个摄像头。
所述煤粉锅炉自动控制***的控制包括自动点火控制、自动停炉控制、急停控制和自动加料控制;
所述自动点火控制的流程如下:
第一步:判断点火条件是否具备,如果具备点火条件,则进入第二步,所述点火条件包括:燃气/燃油是否具备、锅炉水位是否具备和煤仓料位是否具备;
第二步:启动引风机,引风机启动成功并且延迟时间到后进入第三步;如果出现故障则进入第九步;
第三步:启动鼓风机,鼓风机启动成功并且延迟时间到后进入第四步;如果出现故障则进入第九步;
第四步:启动吹扫程序,吹扫时间到后进入第五步;如果出现故障则进入第九步;
第五步:点火,启动燃气/油枪点火程序,如果点火成功,则进入第六步;如果出现故障则进入第九步;
第六步:启动一次风机,一次风机启动成功并且延迟时间到后进入第七步;如果出现故障则进入第九步;
第七步:启动螺旋给料机,给料机启动成功并且延迟时间到后进入第八步;如果出现故障则进入第九步;
第八步:检测火检信号,如果点火成功,则显示点火成功;如果点火不成功,则进入第九步;
第九步:点火停止,退出点火程序;
所述自动点火控制流程的第三步至第八步中,炉膛负压在﹣200~﹣300Pa之间。
所述自动停炉控制的流程如下:
第一步:收到停炉信号,启动停炉程序,然后进入第二步,所述停炉信号包括:自动停炉信号,手动停炉命令和连锁控制信号;
第二步:判断引风机状态,如果引风机状态正常,则进入第三步,如果出现故障,则进入第八步;
第三步:停止给料机,给料机停车并且延时1~3min后进入第四步,如果出现故障则进入第八步;
第四步:开启引风机、鼓风机,延时时间到后启动声波吹灰,声波吹灰15s后进入第五步;如果出现故障则进入第八步;
第五步:停止二次风机,二次风机停止并且延迟时间到后进入第六步,此时炉膛负压在﹣200~﹣300Pa之间;如果出现故障则进入第八步;
第六步:启动吹扫程序,吹扫时间到后进入第七步,如果出现故障则进入第八步;
第七步:停止引风机,引风机停止后显示停炉成功,如果出现故障则进入第八步;
第八步:启动急停程序;
所述急停控制的流程如下:
第一步:接收急停信号,启动急停程序,然后进入第二步:所述急停信号包括:自动急停信号、手动急停命令和连锁控制信号;
第二步:开启引风机,如果引风机开启正常并且延时时间到后进入第三步;如果出现故障,则直接进入第五步;
第三步:分别停止给料机、一次风机和鼓风机,如果上述停止设备停止正常,则进入第四步,如果出现故障,则进入第五步;
第四步:停止引风机,引风机停止后显示急停成功,如果出现故障,则进入第五步;
第五步:手动处理;
所述自动加料控制的流程如下:
第一步:判断缺料报警信号是否正常,如果正常则进入第二步,如果异常,则进入第六步;
第二步:给出下料信号,执行下料动作,如果下料动作正常,则进入第三步,如果下料未动作,则进入第六步;
第三步:判断中间仓重量是否达到上限,如果达到上限,则进入第四步,如果异常,则进入第六步;
第四步:关闭下料信号,停止下料动作,然后进入第五步,如果异常,则进入第六步;
第五步:判断中间仓重量数值,如果数值正常,则加料停止,如果异常,则进入第六步;
第六步:发出声光报警,停机检查。
本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是:本实用新型采用上位机和PLC控制器的控制模式,二者之间通过以太网进行通讯,现场控制层,PLC控制器通过现场总线连接给料子***、燃烧子***、吹灰子***、给水子***等构成,各子***作为PLC控制器的分站分别控制各工艺段,远程WEB客户端通过以太网实时监视锅炉运行状况,基于现场数据,通过实时数据和归档数据,对***能源进行管理,实用性强。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明:
图1是本实用新型的电路结构示意图;
图2是本实用新型中自动点火控制的流程图;
图3是本实用新型中自动停炉控制的流程图;
图4是本实用新型中急停控制的流程图;
图5是本实用新型中自动加料控制的流程图;
图中:1为总控制器、2为本地监控站、3为远程监控站、4为视频监测站、5为能源管理站、6为给料子***、7为燃烧子***、8为吹灰子***、9为给水子***、10为以太网、11为现场总线、12为给料机控制器、13为一次风机控制器、14为二次风机控制器、15为引风机控制器、16为水循环***控制器、17为摄像头。
具体实施方式
如图1至图5所示,本实用新型煤粉锅炉自动控制***,包括:总控制器1、本地监控站2、远程监控站3、视频监测站4、能源管理站5、给料子***6、燃烧子***7、吹灰子***8和给水子***9。
所述总控制器1通过以太网10与本地监控站2、远程监控站3、视频监测站4和能源管理站5相连进行通讯,所述给料子***6、燃烧子***7、吹灰子***8和给水子***9组成现场控制层,上述总控制器1通过现场总线11与给料子***6、燃烧子***7、吹灰子***8和给水子***9相连进行通讯,总控制器1还通过现场总线11与给料机控制器12、一次风机控制器13、二次风机控制器14、引风机控制器15和水循环***控制器16相连进行通讯。
所述总控制器1为PLC控制器,以保证整个***高效、可靠的运行。远程分布式I/O站采用离散型模块化分布式I/O***,其防护等级为IP20,包括下述元件:接口模块,电源模块,输入/输出模板和终端模块。
为方便用户对整体***监控和手动操作等,使用人性化的人机界面设备,可以直接用在机器或办公环境中,基于Windows CE操作***的设计,具有实时能力和短引导时间,提供了在恶劣的工业环境下或恶劣环境附近使用的理想条件。触摸屏具有紧凑型结构,即使在空间非常小的情况下也可以使用。同时搭载基于面板设计的组态软件。
交换机采用千兆以太网交换机,为减少网络断路,交换机采用冗余管理RM模式。当网络发生故障时,交换机重构时间小于0.3S,可以有效的增强可靠性。该交换机还支持VLAN划分,SNMP管理等功能。通过SNMP,当网络发生故障时,可在第一时间实现故障的诊断和定位。
所述视频监测站4连接有多个摄像头17。
本***作为将来MES***的底层***,主要负责物料的标识与识别,现场级设备联网,物料、设备、工艺参数等信息的采集和管理,构建一个数据平台,为四个方面服务:一、实现单体自动调节,给料、一次风、二次风、引风、给水、吹灰等;二、在前项功能实现的基础上,将给料子***、燃烧子***、吹灰子***、给水子***等实现自动;三、加入连锁和诊断控制的功能,提高***运行的安全性;四、上位监控方面,添加本地监控、远程监控、能源管理。
本实用新型中煤粉从中间粉仓经给料机,进入混合器,具体程序操作过程中:单击给料机图片,弹出电机控制面板。控制内容:启动、停止命令,频率给定窗口0-100%(0-50HZ),复位按钮(出现Watchdog时,需要复位命令);状态反馈信号:运行指示灯(绿色-运行,灰色-停止),故障指示灯(红色-故障,灰色-正常),电流反馈值(单位A),频率反馈值(单位%,同频率给定),看门狗指示灯(黄色Watchdog-超时报警,灯消失-正常),状态灯(绿色-运行,灰色-停止)。
给料电机调节面板通过白色点画线与电机相连,左键单击,弹出控制面板,通过下拉框选择控制模式(manual-手动,automatic-自动),M手动模式时,在给料机控制面板直接控制,A自动模式时,通过给料电机调节面板自动调节;U-锅炉负荷,V-给料量,(U1,V1)-(U10,V10)对应十对坐标,连接后形成九折线曲线,锅炉负荷与给料量沿曲线变化。
给料机连锁面板,在控制流程界面上单击“开始”或“停止”(连锁投入显示“开始”,连锁解除显示“停止”),显示连锁控制面板,信息显示:红底黑字-条件不满足,红底黄字-条件不满足并且解除连锁,灰底黑字-条件满足;condition条件结果指示灯,绿色-条件满足,灰色-条件不满足;trip条件结果指示灯,绿色-条件满足,灰色-条件不满足;复选框,打钩-连锁投入,不打钩-连锁解除。
二次风机根据给料量和烟气含氧量进行调节,根据给料量进行比例调节的部分与给料机调节过程相同,根据氧含量调节的部分与引风机PID调节过程相同。左键单击“引风机反馈”面板,弹出引风机PID控制界面,控制模式选择:手动-Manual,自动-Automatic;调节方式选择:内部-Internal,外部-External;参数设置:SP-内部设定值设定窗口,PV-过程值反馈值,Manual-引风机频率手动设定,FB-引风机频率反馈,P-PID比例参数,I-PID积分参数,D-PID微分参数。
自动点火参数设置如下:风机、给料机频率等在电机控制面板设定,延迟时间等参数在时间设定区输入,自动点火控制命令:首先单击自动,然后单击点火按钮。
正常停炉参数设置:风机、给料机频率设定,停炉延时时间设定,然后单击“停止”按钮,锅炉进入正常停炉流程。停炉后,进入电机控制面板,逐一检查电机命令、电机状态反馈,确定都处于停止状态,再次单击“停止”按钮,锅炉完全停止。
急停命令,紧急状态下停炉,优先级高于正常停炉,停炉后,再次单击“急停”命令,并单击“复位”命令,解除急停。
所述煤粉锅炉自动控制***的控制包括自动点火控制、自动停炉控制、急停控制和自动加料控制;
所述自动点火控制的流程如下:
第一步:判断点火条件是否具备,如果具备点火条件,则进入第二步,所述点火条件包括:燃气/燃油是否具备、锅炉水位是否具备和煤仓料位是否具备;
第二步:启动引风机,引风机启动成功并且延迟时间到后进入第三步;如果出现故障则进入第九步;
第三步:启动鼓风机,鼓风机启动成功并且延迟时间到后进入第四步;如果出现故障则进入第九步;
第四步:启动吹扫程序,吹扫时间到后进入第五步;如果出现故障则进入第九步;
第五步:点火,启动燃气/油枪点火程序,如果点火成功,则进入第六步;如果出现故障则进入第九步;
第六步:启动一次风机,一次风机启动成功并且延迟时间到后进入第七步;如果出现故障则进入第九步;
第七步:启动螺旋给料机,给料机启动成功并且延迟时间到后进入第八步;如果出现故障则进入第九步;
第八步:检测火检信号,如果点火成功,则显示点火成功;如果点火不成功,则进入第九步;
第九步:点火停止,退出点火程序;
所述自动点火控制流程的第三步至第八步中,炉膛负压在﹣200~﹣300Pa之间。
所述自动停炉控制的流程如下:
第一步:收到停炉信号,启动停炉程序,然后进入第二步,所述停炉信号包括:自动停炉信号,手动停炉命令和连锁控制信号;
第二步:判断引风机状态,如果引风机状态正常,则进入第三步,如果出现故障,则进入第八步;
第三步:停止给料机,给料机停车并且延时1~3min后进入第四步,如果出现故障则进入第八步;
第四步:开启引风机、鼓风机,延时时间到后启动声波吹灰,声波吹灰15s后进入第五步;如果出现故障则进入第八步;
第五步:停止二次风机,二次风机停止并且延迟时间到后进入第六步,此时炉膛负压在﹣200~﹣300Pa之间;如果出现故障则进入第八步;
第六步:启动吹扫程序,吹扫时间到后进入第七步,如果出现故障则进入第八步;
第七步:停止引风机,引风机停止后显示停炉成功,如果出现故障则进入第八步;
第八步:启动急停程序。
所述急停控制的流程如下:
第一步:接收急停信号,启动急停程序,然后进入第二步:所述急停信号包括:自动急停信号、手动急停命令和连锁控制信号;
第二步:开启引风机,如果引风机开启正常并且延时时间到后进入第三步;如果出现故障,则直接进入第五步;
第三步:分别停止给料机、一次风机和鼓风机,如果上述停止设备停止正常,则进入第四步,如果出现故障,则进入第五步;
第四步:停止引风机,引风机停止后显示急停成功,如果出现故障,则进入第五步;
第五步:手动处理。
所述自动加料控制的流程如下:
第一步:判断缺料报警信号是否正常,如果正常则进入第二步,如果异常,则进入第六步;
第二步:给出下料信号,执行下料动作,如果下料动作正常,则进入第三步,如果下料未动作,则进入第六步;
第三步:判断中间仓重量是否达到上限,如果达到上限,则进入第四步,如果异常,则进入第六步;
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第六步:发出声光报警,停机检查。
本实用新型采用上位机和PLC控制器的控制模式,二者之间通过以太网进行通讯,现场控制层,PLC控制器通过现场总线连接给料子***、燃烧子***、吹灰子***、给水子***等构成,各子***作为PLC控制器的分站分别控制各工艺段,远程WEB客户端通过以太网实时监视锅炉运行状况,基于现场数据,通过实时数据和归档数据,对***能源进行管理,实用性强。
Claims (3)
1.煤粉锅炉自动控制***,其特征在于:包括:总控制器(1)、本地监控站(2)、远程监控站(3)、视频监测站(4)、能源管理站(5)、给料子***(6)、燃烧子***(7)、吹灰子***(8)和给水子***(9);
所述总控制器(1)通过以太网(10)与本地监控站(2)、远程监控站(3)、视频监测站(4)和能源管理站(5)相连进行通讯,所述给料子***(6)、燃烧子***(7)、吹灰子***(8)和给水子***(9)组成现场控制层,上述总控制器(1)通过现场总线(11)与给料子***(6)、燃烧子***(7)、吹灰子***(8)和给水子***(9)相连进行通讯,总控制器(1)还通过现场总线(11)与给料机控制器(12)、一次风机控制器(13)、二次风机控制器(14)、引风机控制器(15)和水循环***控制器(16)相连进行通讯。
2.根据权利要求1所述的煤粉锅炉自动控制***,其特征在于:所述总控制器(1)为PLC控制器。
3.根据权利要求1或2所述的煤粉锅炉自动控制***,其特征在于:所述视频监测站(4)连接有多个摄像头(17)。
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2014
- 2014-12-15 CN CN201420789243.3U patent/CN204389998U/zh not_active Expired - Fee Related
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CN104483946A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-01 | 北京大邦实创节能技术服务有限公司 | 煤粉锅炉自动控制***及其控制方法 |
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