典型順序控制設(shè)計課件

1、火電廠典型順序控制系統(tǒng)實習(xí)報告 課 程 設(shè) 計 報 告學(xué)生姓名:學(xué) 號：學(xué) 院:自動化工程學(xué)院班 級:題 目:鍋爐啟動的順序控制 2016 年 11 月 4 日目錄第1章 緒論11.1 課題背景與意義11.2 設(shè)計目的11.3 設(shè)計內(nèi)容及要求1第2章 引風(fēng)機介紹32.1 引風(fēng)機作用32.2 引風(fēng)機工作原理32.3 引風(fēng)機相關(guān)設(shè)備32.4 引風(fēng)機聯(lián)鎖保護3第3章 引風(fēng)機的啟動和停止53.1 引風(fēng)機啟動條件53.2 引風(fēng)機的啟動53.2.1 大體步驟53.2.2 注意事項63.3 引風(fēng)機的停運63.4 引風(fēng)機邏輯圖6第4章 引風(fēng)機功能子組84.1 功能組主要邏輯功能84.2 引風(fēng)機功能子組A/B啟

2、動步序84.3 引風(fēng)機功能子組A/B停止步序84.4A/B側(cè)引風(fēng)機84.4.1 操作84.4.2 啟動允許條件（AND）94.4.3 停允許條件94.4.4 聯(lián)鎖跳閘條件94.5A引風(fēng)機出口門104.5.1 操作方式104.5.2 打開允許條件（與邏輯）104.5.3 關(guān)閉允許條件104.5.4 聯(lián)鎖打開條件104.5.5 聯(lián)鎖關(guān)閉條件104.6B引風(fēng)機出口門104.6.1 操作方式104.6.2 打開允許條件（與邏輯）104.6.3 關(guān)閉允許條件114.6.4 聯(lián)鎖打開條件114.6.5 聯(lián)鎖關(guān)閉條件11第5章 總結(jié)及體會12參考文獻13第1章 緒論1.1 課題背景與意義所謂自動控制，是指在

3、沒有人直接參與的情況下，利用特定的設(shè)備或裝置，使機器、設(shè)備或生產(chǎn)過程的某個工作狀態(tài)或參數(shù)自動地按照預(yù)定的規(guī)律運行。順序控制是自動控制領(lǐng)域中的一種控制方式。在順序控制系統(tǒng)中，它的預(yù)定規(guī)律（即系統(tǒng)的希望值）是隨著時間來改變的，例如機械加工中的數(shù)控機床、生產(chǎn)流程中自動控制系統(tǒng)等均屬于順序控制系統(tǒng)的范疇。因此我們這樣來定義順序控制：按照預(yù)先設(shè)定好的順序或按一定的邏輯設(shè)定順序使控制動作逐次進行的控制。順序控制很早就被人們所利用，它是生產(chǎn)現(xiàn)場應(yīng)用中與反饋控制相媲美的極其重要的控制技術(shù)，但順序控制的體系化、理論化還遠遠不如反饋控制。 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，順序控制在社會日常生活中的作用越來

4、越受到人們的重視。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，控制技術(shù)產(chǎn)生了新的飛躍。傳統(tǒng)的以繼電器為主體的順序控制技術(shù)也煥然一新。新型控制器的控制柜及其構(gòu)造原理都不同于傳統(tǒng)的控制器，所以有必要研究和學(xué)習(xí)它的有關(guān)制造、原理和使用等方面的技術(shù)。1.2 設(shè)計目的訓(xùn)練學(xué)生的綜合設(shè)計能力和創(chuàng)新能力，通過查閱資料了解鍋爐的主要輔機的配置情況、在系統(tǒng)中的作用和啟停條件；從而確定出順序控制方案、設(shè)計并畫出控制邏輯圖、寫出設(shè)計報告等過程，使學(xué)生更加清晰的掌握電廠主要輔機的典型順序控制系統(tǒng)并得到一次科學(xué)研究工作的啟蒙訓(xùn)練。1.3 設(shè)計內(nèi)容及要求按照實際設(shè)備的配置情況，制定出鍋爐的啟動順序控制方案，畫出描述該方案的工程圖。1掌握所

5、設(shè)計機組的主輔機配置情況（輔機的數(shù)量、位置、工作參數(shù)、工作條件）2掌握所設(shè)計機組熱力系統(tǒng)和工作流程3按照前述的條件設(shè)計出描述順序控制的框圖4畫出滿足上述控制要求的硬件圖或組態(tài)圖或梯形圖5要求所有圖紙符合工程設(shè)計圖紙要求、控制方案合理、功能比較完整6設(shè)計成品能夠在答辯時幫助正確理解并回答老師提出的問題第2章 引風(fēng)機介紹引風(fēng)機是依靠輸入的機械能，提高氣體壓力并排送氣體的機械，它是一種從動的流體機械。引風(fēng)機廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻；鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng)；空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備中的冷卻和通風(fēng)；谷物的烘干和選送；風(fēng)洞風(fēng)源和氣墊船的充氣和推進等。 引

6、風(fēng)機的工作原理與透平壓縮機基本相同，只是由于氣體流速較低，壓力變化不大，一般不需要考慮氣體比容的變化，即把氣體作為不可壓縮流體處理。2.1 引風(fēng)機作用引風(fēng)機是火電廠重要的輔助設(shè)備之一， 它將鍋爐燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀懦?，維持爐膛壓力，形成流動煙氣，完成煙氣及空氣的熱交換。經(jīng)除塵裝置后排向煙道，用來調(diào)整鍋爐爐膛負壓的穩(wěn)定。2.2 引風(fēng)機工作原理煙氣以一個角度進入葉輪，在翼背上產(chǎn)生一個升力，同時必定在翼腹上產(chǎn)生一個 大小相等方向相反的作用力，使氣體排出 葉輪呈螺旋形沿軸向向前運動。與此同時，風(fēng)機進口處由于差壓的作用，使氣體不斷地吸入。2.3 引風(fēng)機相關(guān)設(shè)備引風(fēng)機電機，軸承，引風(fēng)機入口擋板，出口擋板，

7、引風(fēng)機導(dǎo)葉（靜葉），引風(fēng)機軸承輪引風(fēng)機本體及油系統(tǒng)滑油系統(tǒng)，軸流冷卻風(fēng)機及熱工測點。2.4 引風(fēng)機聯(lián)鎖保護（1）對應(yīng)側(cè)送風(fēng)機跳閘。（2）對應(yīng)空預(yù)器跳閘，延時120秒。（3）引風(fēng)機異常跳閘。（4）引風(fēng)機軸承溫度100，延時3秒。（5）引風(fēng)機電機軸承溫度80，延時3秒。（6）引風(fēng)機電機線圈溫度125，延時3秒：6取2。（7）引風(fēng)機兩臺潤滑油泵均停延時10秒。（8）鍋爐MFT動作后10S，爐膛壓力仍低-4.0KPa（三選二），F(xiàn)SSS發(fā)出跳閘引風(fēng)機信號。（9）引風(fēng)機運行延時60秒，且入口電動擋板已關(guān)延時20秒。（10）順控停引風(fēng)機。（11）脫硫請求MFT。第3章 引風(fēng)機的啟動和停止3.1 引風(fēng)機啟動

8、條件（1）引風(fēng)機軸承溫度90。（2）引風(fēng)機電機軸承溫度70。（3）引風(fēng)機電機線圈的溫度110。（4）引風(fēng)機的任一軸承冷卻風(fēng)機運行。（5）引風(fēng)機入口靜葉關(guān)閉。（6）引風(fēng)機入口擋板關(guān)閉。（7）引風(fēng)機出口擋板開啟。（8）對應(yīng)側(cè)的空氣預(yù)熱器運行，且其入口煙氣擋板已開，風(fēng)煙通路已建立。（9）無引風(fēng)機油站閉鎖條件：a) 引風(fēng)機電機潤滑油箱油溫25時，閉鎖引風(fēng)機啟動。 b) 引風(fēng)機電機潤滑油箱油溫45時，閉鎖引風(fēng)機啟動。c) 油站濾網(wǎng)前后壓差0.1MPa，閉鎖引風(fēng)機啟動。d) 油箱油位高、低，閉鎖引風(fēng)機啟動。e) 油泵過載，閉鎖引風(fēng)機啟動。（10）引風(fēng)機無跳閘保護動作信號。（11）引風(fēng)機開關(guān)在遠方控制位。3

9、.2 引風(fēng)機的啟動3.2.1 大體步驟（1）啟動軸承潤滑油泵。帶有軸承冷卻風(fēng)機時應(yīng)啟動軸承冷卻風(fēng)機；對采用液力聯(lián)軸器的風(fēng)機，應(yīng)啟動輔助潤滑油泵，以便對各級齒輪和軸承進行潤滑。（2）調(diào)節(jié)風(fēng)機的風(fēng)門及擋板開度，以便風(fēng)機在空載下啟動，保證電動機的安全。（3）啟動風(fēng)機的主電動機，待電流恢復(fù)至正常值時，再開啟風(fēng)機的出入口擋板，增加風(fēng)機的負荷。（4）風(fēng)機啟動后，應(yīng)對風(fēng)機的運行情況做全面檢查。3.2.2 注意事項（1）啟動前要確認引風(fēng)機熱工儀表，連鎖保護正常投運；（2）啟動電機前查看6KV母線電壓是否正常（應(yīng)適當(dāng)提高母線電壓）；（3）啟動電機時應(yīng)觀察啟動電流及時回落至正常值；（4）電機啟動后應(yīng)檢查引風(fēng)機內(nèi)部

10、無異音、無碰磨、刮卡現(xiàn)象，振動、溫升在允許范圍；（5）待風(fēng)機啟動運行平穩(wěn)后緩慢開啟入口靜葉對爐膛負壓進行調(diào)節(jié)，不可大幅操作。3.3 引風(fēng)機的停運（1）檢查對應(yīng)側(cè)送風(fēng)機已停運。（2）解除準(zhǔn)備停止的引風(fēng)機入口靜葉自動。（3）逐漸關(guān)閉要停止的引風(fēng)機入口靜葉，檢查另一臺引風(fēng)機入口靜葉自動增加出力，調(diào)節(jié)正常。（4）停止該引風(fēng)機，檢查引風(fēng)機入口擋板自動關(guān)閉，檢查引風(fēng)機出口擋板自動關(guān)閉。（5）引風(fēng)機停止后2小時，停止軸承冷卻風(fēng)機運行。3.4 引風(fēng)機邏輯圖如下圖3-1所示。在邏輯設(shè)計過程中，為了安全可靠地控制引風(fēng)機，反映引風(fēng)機實際的控制過程，引入了引風(fēng)機的前后軸承溫度和振動、入口擋板開度、運行狀態(tài)反饋信號等。

11、NN1-NN5是邏輯點提供的內(nèi)部數(shù)值寄存器，分別用來存儲擋板開度、軸承溫度和振動的內(nèi)部常數(shù)；FL12是邏輯點提供的內(nèi)部標(biāo)志量寄存器，主要用來投入和切除引風(fēng)機聯(lián)鎖，當(dāng)引風(fēng)機聯(lián)鎖投入時，F(xiàn)L12為“TRUE”，當(dāng)引風(fēng)機聯(lián)鎖切除時，F(xiàn)L12為“FALSE”；P1為允許聯(lián)鎖參數(shù)，當(dāng)引風(fēng)機入口擋板開度小于NN1時，允許啟動風(fēng)機；I0為強制聯(lián)鎖參數(shù)，當(dāng)引風(fēng)機前、后軸承振動大于NN2、NN3或前、后軸承溫度大于NN4、NN5時，引風(fēng)機強制停機；CMDDISFL為有命令不執(zhí)行，UNCMDFL為沒命令卻執(zhí)行，這兩種故障出現(xiàn)，引風(fēng)機都會強制停機。3-1引風(fēng)機邏輯圖第4章 引風(fēng)機功能子組煙氣順控功能組就是引風(fēng)機功能

12、組，主要設(shè)備有引風(fēng)機電機、出口擋板、入口電動調(diào)節(jié)門等。4.1 功能組主要邏輯功能(1)引風(fēng)機啟動、停止時，相關(guān)設(shè)備的邏輯控制 (含進/出口擋板、入口電動調(diào)節(jié)門)。(2)引風(fēng)機軸承溫度高、引風(fēng)機電機軸承溫度高、引風(fēng)機電機線圈溫度高、軸承振動大、喘振大時，輸出報警信號及聯(lián)鎖、跳閘指令。(3)輸出引風(fēng)機的狀態(tài)信號，用于送風(fēng)機、一次風(fēng)機、密封風(fēng)機的啟、停邏輯控制、MFT。4.2 引風(fēng)機功能子組A/B啟動步序(1) 對側(cè)引風(fēng)機未運行，建立煙風(fēng)通道。(2) 啟動A側(cè)引風(fēng)機1號或者2號冷卻風(fēng)機。(3) 置A引風(fēng)機入口導(dǎo)葉最小。(4) 打開A引風(fēng)機出口電動風(fēng)門。(5) 關(guān)A引風(fēng)機入口煙氣電動擋板。(6) 啟動

13、A引風(fēng)機馬達。(7) 開A引風(fēng)機入口煙氣電動擋板，釋放A引風(fēng)機入口導(dǎo)葉。4.3 引風(fēng)機功能子組A/B停止步序(1) 置A引風(fēng)機入口導(dǎo)葉最小(2) 停止A引風(fēng)機馬達(3) 關(guān)閉引風(fēng)機入口煙氣電動擋板，釋放A引風(fēng)機入口導(dǎo)葉4.4 A/B側(cè)引風(fēng)機4.4.1 操作1.手動啟/停 2.順控啟/停 3.聯(lián)鎖啟/停4.4.2 啟動允許條件（AND）1.A側(cè)引風(fēng)機斷路器遠方控制2.A引風(fēng)機電動機定子線圈溫度1/2/3/4/5/6正常1003.A引風(fēng)機滾子軸承溫度1/2正常704.A引風(fēng)機推力軸承工作面溫度1/2正常705.A引風(fēng)機推力軸承非工作面溫度1/2正常706.A引風(fēng)機電動機驅(qū)動端/非驅(qū)動端軸承溫度正常

14、707.A引風(fēng)機入口煙氣電動擋板已關(guān)8.A引風(fēng)機入口導(dǎo)葉已關(guān) 5%9.至少一臺冷卻風(fēng)機在運行10.本側(cè)空預(yù)器運行（A/B主變頻器或者輔變頻器運行且對應(yīng)的二次風(fēng)出口電動風(fēng)門已開，入口煙氣擋板已開）11.無跳閘條件4.4.3 停允許條件1.（兩臺引風(fēng)機運行且一臺送風(fēng)機停）或兩臺送風(fēng)機全停2.引風(fēng)機動葉已關(guān)5%或入口門已關(guān)4.4.4 聯(lián)鎖跳閘條件1.A引風(fēng)機滾子軸承溫度1/2高1102.A引風(fēng)機推力軸承工作面溫度1/2高953.A引風(fēng)機推力軸承非工作面溫度1/2高954.A引風(fēng)機電動機驅(qū)動端/非驅(qū)動端軸承溫度高955.A引風(fēng)機軸承水平振動大，停風(fēng)機6.A引風(fēng)機軸承垂直振動大停風(fēng)機7.MFT與爐膛壓力

15、低三值3取2，延時2秒8.MFT與爐膛壓力高三值3取2，延時2秒9.本側(cè)空預(yù)器停, 延時10秒停本側(cè)引風(fēng)機10.兩側(cè)空預(yù)器全停11.風(fēng)機運行后，入口門在60S內(nèi)未全開4.5 A引風(fēng)機出口門4.5.1 操作方式1.手動開啟關(guān)閉閥門 2.聯(lián)鎖開關(guān) 3.順控開4.5.2 打開允許條件（與邏輯）1.A引風(fēng)機出口門遠控允許；2.A引風(fēng)機出口門無故障4.5.3 關(guān)閉允許條件1.A引風(fēng)機出口門遠控允許；2.對應(yīng)的引風(fēng)機停運4.5.4 聯(lián)鎖打開條件1.本側(cè)引風(fēng)機運行延時10S；2.A/B引風(fēng)機均停運4.5.5 聯(lián)鎖關(guān)閉條件1.本側(cè)引風(fēng)機停運，對側(cè)引風(fēng)機運行4.6 B引風(fēng)機出口門4.6.1 操作方式1.開啟關(guān)閉

16、閥門2.聯(lián)鎖開關(guān) 3.順控開4.6.2 打開允許條件（與邏輯）1.B引風(fēng)機出口門遠控允許；2.B引風(fēng)機出口門無故障4.6.3 關(guān)閉允許條件1.B引風(fēng)機出口門遠控允許；2.對應(yīng)的引風(fēng)機停運4.6.4 聯(lián)鎖打開條件1.本側(cè)引風(fēng)機運行延時15S；2.AB引風(fēng)機均停運，延時60S4.6.5 聯(lián)鎖關(guān)閉條件1.本側(cè)引風(fēng)機停運，對側(cè)引風(fēng)機運行第5章 總結(jié)及體會在這三周的時間內(nèi)，通過復(fù)習(xí)以前的知識和查找相關(guān)書籍資料，我獨立完成了引風(fēng)機功能子組的順序控制的簡單設(shè)計。在此次設(shè)計中，我發(fā)現(xiàn)了我過去所學(xué)的知識并不足以完成設(shè)計，之后不得不去圖書館查找書籍，在查找書籍的過程中，我又發(fā)現(xiàn)了很多新的知識和新的疑問。原來僅僅一

17、個引風(fēng)機功能子組的啟動過程就需要十幾個具體的步驟，而步與步之間緊密銜接、缺一不可。這些步驟雖然看起來復(fù)雜而繁瑣，但正是這些步驟保證了引風(fēng)機功能組能夠安全啟停和運行，而且通過仔細觀察，可以發(fā)現(xiàn)每一步之間存在必然聯(lián)系，這就保證了功能組的合理性。順序控制是自動控制領(lǐng)域中最基本應(yīng)用又最廣泛的一個方面,進入21世紀(jì)以來，它發(fā)展的非常迅速，在多個行業(yè)都有應(yīng)用，備受人們的青睞。但要想將順序控制應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，我們當(dāng)前所學(xué)的知識還遠遠不夠。順序控制對每一步的順序要求都十分嚴苛，任何一個事件都不能缺失，任何一個步驟都不能顛倒，還需要多做練習(xí)和實驗，才能熟練地掌握順序控制的設(shè)計。此次設(shè)計由于時間倉促，準(zhǔn)備工作難免有所不足，設(shè)計內(nèi)容也十分簡單，我想以后應(yīng)該更多地進行這方面的設(shè)計，更好地了解順序控制的知識。參考文獻1 韋根原. 火電廠順序控制與熱工保護. 北京：中國電力出版社，2009.2 李江，邊立秀，何同祥. 火電廠開關(guān)量控制技術(shù)及應(yīng)用. 北京：中國電力出版社，2000.3