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；
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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