燃氣熱水鍋爐控制方案要求

::【關(guān)鍵字】系統(tǒng)基于PLC的鍋爐供熱把握系統(tǒng)及節(jié)能治理平臺的設(shè)計需求一、需求目的：一個鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)主要包含以下幾個局部：各種設(shè)備狀態(tài)和系統(tǒng)狀態(tài)的采集；鍋爐和各種執(zhí)行機構(gòu)的把握。設(shè)備狀態(tài)的采集主要是鍋爐輸出的狀態(tài)點，循環(huán)泵和補水泵給出的狀態(tài)點，以及水箱等設(shè)備的狀態(tài)點。鍋爐的狀態(tài)點主要包括鍋爐的運行狀態(tài)點、水箱的液位狀態(tài)點、鍋爐毛病狀態(tài)點、鍋爐出水溫度、鍋爐回水溫度、鍋爐排煙溫度；循環(huán)泵、補水泵以及電動調(diào)整閥等關(guān)心其工作的變頻設(shè)備的狀態(tài)點。系統(tǒng)狀態(tài)的采集主要分為一次側(cè)和二次側(cè)。一次側(cè)是鍋爐到換熱器之間的水循環(huán)系統(tǒng)，溫度、一次側(cè)回水溫度、一次側(cè)供水壓力、一次側(cè)回水壓力、煙溫及燃燒機的工作狀態(tài)及水次側(cè)回水壓力；還有室外溫度的采集，即可依據(jù)室外溫度實現(xiàn)鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)的自動把握。鍋爐和各種執(zhí)行機構(gòu)的把握主要是對鍋爐本體的啟停把握和各種電動閥門的把握。將鍋爐房內(nèi)各個設(shè)備、儀器儀表、傳感器、執(zhí)行機構(gòu)及通訊模塊組成在線監(jiān)控系統(tǒng)，通過完成對鍋爐房和其它現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和把握功能從而實現(xiàn)鍋爐房的全自動把握，能夠安全啟停機組，到達無人值守。供熱管網(wǎng)通過把握系統(tǒng)的在線監(jiān)測應(yīng)實現(xiàn)以下目的：監(jiān)控各管網(wǎng)節(jié)點的實時數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)治理和科學(xué)治理進展調(diào)度供給參數(shù)數(shù)據(jù)；系統(tǒng)平衡功能計算，供熱管網(wǎng)內(nèi)的熱水流淌需要確定的水泵做功來完成，不合理的管網(wǎng)設(shè)計和建筑將帶來極大的能源鋪張，通過對管網(wǎng)的相關(guān)部位的壓力檢測、增設(shè)壓力調(diào)整閥，對管網(wǎng)的各局部壓力進展合理的平衡安排〔水平衡、熱平衡等，可以大大地降低管網(wǎng)水泵的能源消耗；特別報警，做到對管網(wǎng)特別準時準確響應(yīng)；可以監(jiān)測各個主、支線管網(wǎng)，重要客戶的實時用氣量、對水、電、氣實時采集，以便監(jiān)管和把握。二、燃氣鍋爐供熱把握系統(tǒng)硬件局部：1、PLC是整個把握系統(tǒng)的核心部件,承受西門子系列可編程規(guī)律把握器；2、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由溫度傳感器、壓力傳感器、燃氣報警器、火焰監(jiān)視器、水位傳感器等組成；3、智能化觸摸屏人機界面可承受西門子相關(guān)設(shè)備〔含軟鍵盤、顯示器。它的主要用途有:顯示信息;設(shè)定和修改參數(shù);供給自定義功能鍵;供給密碼保護；4PT100；5、環(huán)境傳感器承受無線傳輸；6、安裝聲光報警裝置；7、一次泵承受接觸器把握；三、把握柜人機界面要求：1、中文顯示：本系統(tǒng)通過專為熱水鍋爐設(shè)計的面板，可便利地通過中文信息實現(xiàn)直觀的人機對話。2、供熱系統(tǒng)中需實時顯示的各項監(jiān)測數(shù)據(jù)如下：燃燒機開、停機及遇毛病緊急停機顯示；爐膛火焰的形式顯示：小火、大火(依據(jù)回水溫度自動切換)；熱力循環(huán)系統(tǒng)溫度、壓力顯示：一次側(cè)供、回水系統(tǒng)；二次側(cè)供、回水系統(tǒng)；鍋爐排煙溫度顯示，溫度過高則自動停爐；環(huán)境溫度參數(shù)顯示：三個室外天氣環(huán)境監(jiān)測點；三個室內(nèi)末端用戶監(jiān)測點；對鍋爐系統(tǒng)各類當前毛病用中文實時顯示；室外供熱管網(wǎng)系統(tǒng)各個監(jiān)測點壓力、溫度實時顯示；燃燒機實時用氣量顯示；采暖供水溫度、采暖回水溫度、采暖供水壓力、采暖回水壓力、生活供水溫度、生活回水溫度、生活供水壓力、生活回水壓力、水流量、供熱量等各種數(shù)據(jù)實時上傳；各個運轉(zhuǎn)設(shè)備〔給水泵，循環(huán)水泵，風(fēng)機，閥門等〕的運行狀態(tài)；3、設(shè)置功能鍵顯示；4、指紋采集功能并可導(dǎo)出；5、有歷史毛病的發(fā)生時間、內(nèi)容及毛病緣由記錄〔黑匣子〕功能并中文顯示。四、鍋爐及供熱管網(wǎng)運行系統(tǒng)的監(jiān)測把握程序熱水鍋爐運行前的預(yù)備通常熱水鍋爐是與熱水網(wǎng)路連在一體的，因此必需著重做好全網(wǎng)路運行前的預(yù)備。(一)該把握系統(tǒng)需對于投入或長期停運后的鍋爐及網(wǎng)路系統(tǒng)設(shè)置運行前的管網(wǎng)沖洗、充水檢測。〔二〕在鍋爐投運前，應(yīng)對鍋爐及采暖系統(tǒng)進展必要的檢測，檢查的內(nèi)容是：鍋爐的啟動前需要自動檢測各反響信號是否到達安全運行要求，假設(shè)未到達啟動條件則顯示報警，啟動保護主要如下：低水位報警、蒸汽超壓報警、熄火毛病報警、燃氣壓力毛病報警、限位毛病報警、自然氣檢漏失敗報警、燃氣閥開、燃燒機無毛病、循環(huán)水泵無毛病并且運行等必要的PLC個條件無論是自動把握還是手動把握都需要給到鍋爐燃燒機才能啟動鍋爐?！踩冲仩t啟動的程序。推斷是否有啟動信號，是何種啟動信號〔手動啟動通過推斷鍋爐循環(huán)給水泵是否能夠形成水循環(huán)。這樣做的目的是處于安全的考慮，假設(shè)鍋爐本體水流不能循環(huán)會發(fā)生危急。燃氣電磁閥閥沒有翻開，那么鍋爐啟動前提條件必不滿足，鍋爐允許啟動信號不滿足導(dǎo)致鍋爐不能啟動。待鍋爐滿足啟動條件后，啟動程序方可輸出啟動信號。需要留意的一點是自動啟動和手動啟動信號的互鎖，即選擇自動把握時，復(fù)位手動啟動信號，選擇手動把握時，復(fù)位自動啟動信號。噴嘴燃燒把握閥翻開，此時應(yīng)處于低流量燃燒狀態(tài)，火焰檢測器依據(jù)燃燒狀況，發(fā)出檢測信號來加大燃料流量調(diào)整閥及風(fēng)機風(fēng)門開度；燃燒狀態(tài)正常后，點火系統(tǒng)閥門即關(guān)閉。例如，既溫度在某個設(shè)定點如75度以下時燒大火，超過75度燒小火，到85度停啟動程序完成后，進入燃燒把握程序。依據(jù)采集的實時數(shù)據(jù)，把握燃燒機的送風(fēng)量，來調(diào)整火焰的大小。鍋爐的大、小火調(diào)整轉(zhuǎn)換需要依據(jù)鍋爐運行的溫度例如，既溫度在某個設(shè)定點如75度以下時燒大火，超過75度燒小火，到85度停機。假設(shè)燒小火溫度不夠，可以將設(shè)定溫度調(diào)高，如調(diào)到機。假設(shè)燒小火溫度不夠，可以將設(shè)定溫度調(diào)高，如調(diào)到80度再轉(zhuǎn)小火。本把握系統(tǒng)應(yīng)具有燃氣泄漏保護、燃氣壓力高保護、燃氣壓力低保護和對燃燒機的燃燒毛病及燃燒風(fēng)機的毛病有完整的報警保護及記錄。〔四〕鍋爐停頓的程序。鍋爐停頓是相對于鍋爐啟動的一個逆向過程。鍋爐〔四〕鍋爐停頓的程序。鍋爐停頓是相對于鍋爐啟動的一個逆向過程。鍋爐在運行過程通過對各個狀態(tài)點的監(jiān)測，一旦覺察有特別狀況發(fā)生，把握系統(tǒng)應(yīng)及時報警并緊急停爐。例如，鍋爐水位低于水位計可見水位或高于允許的最高水位時，即鍋爐發(fā)生嚴峻缺水或嚴峻滿水時；主給水管道、主蒸汽管道、再熱蒸汽管而安全閥不動作；全部水位計損壞及全部水位計失去指示時?！参濉碂崴仩t正常運行后，對供熱系統(tǒng)的把握而安全閥不動作；全部水位計損壞及全部水位計失去指示時。1、實行穩(wěn)定把握與動態(tài)識別把握相互切換，使其把握起來比較人性化。穩(wěn)定把握是指整個系統(tǒng)依據(jù)時間進展把握，對于不同的用戶和不同的時間段依據(jù)固定溫410T1進展供暖；104T2410T3溫度進展供暖；而在此以后到凌晨，則依據(jù)T4溫度進展供暖。依據(jù)實際需要，其中T1，T3的值比T2，T4的值相對較高。而對于教學(xué)樓，辦公樓等用戶，則把握起來相對簡潔，在夜間只要承受低溫供暖即可，白天則可以承受某一固定值進展供暖。動態(tài)識別把握策略〔氣候補償功能〕是指依據(jù)外界溫度的變化，從而對室內(nèi)的供熱溫度進展調(diào)整把握。整個冬季室外環(huán)境溫度是差異是很大的。有的年份初冷期與深冷期的室外環(huán)境溫度差可到達20℃。甚至一天2410℃左右。這樣就提出了鍋爐必需不同的環(huán)境溫度供給不同的熱量，同時在一天24小時依據(jù)不同的時間段供給相應(yīng)的熱量。依據(jù)天氣狀況的變化來調(diào)整總出水溫度，通過對三個室外環(huán)境監(jiān)測點溫度的采集，從而對總出水溫度的設(shè)定值起到動態(tài)補償?shù)淖饔?。這樣可以避開天氣轉(zhuǎn)暖時，出水溫度設(shè)定過高導(dǎo)致循環(huán)水在供熱過程中的熱損失，從而到達節(jié)能降耗的目的。鍋爐供水熱量公式為：Q=K×F×(T-TQ：熱量 F：出水流量 K：系數(shù)鍋爐出口水溫度隨室外溫度變化的曲線，使自控系統(tǒng)依據(jù)室外溫度的變化自動調(diào)整鍋爐出口水溫度的給定值，即做到了實時調(diào)整，又避開了人為修改給定值給系統(tǒng)帶來的較大擾動，同季節(jié)約能源。另外，考慮到在冬季初冷期和深冷期，白天和晚上所需的的熱量〔負荷〕不同，因此，我們考慮，可使自控系統(tǒng)自動跟蹤室使鍋爐供給出的熱量與所需熱量保持全都其具體的把握方法如下：〔負荷〕的變化聯(lián)系起來，以出水溫度為調(diào)整信號，構(gòu)成回路調(diào)整，調(diào)整輸出把握，即轉(zhuǎn)變?nèi)細饬浚瑰仩t燃燒參數(shù)隨之轉(zhuǎn)變，以到達出水溫度和設(shè)定值的全都。設(shè)定值隨室外溫度變化規(guī)律室外溫度℃ -30-20 -10 -5 0 5 10設(shè)定值℃ 90 80 70 60 5040 30設(shè)定值在一天當中隨負荷的變化規(guī)律1%以內(nèi)。3、鍋爐報警、聯(lián)鎖安全保護功能聯(lián)鎖保護。上、下限可由操作人員在線設(shè)定、修改。鍋爐運行需報警參數(shù)如下：鍋爐出水溫度上下限報警；(3).爐膛溫度上限報警；系統(tǒng)回水壓力上下限報警；系統(tǒng)供水壓力上下限報警；系統(tǒng)供水溫度上下限報警；(7).爐膛負壓上下限報警；補水水箱水位上下限報警；(9).鍋爐供水流量下限報警；(10).回水壓力過低報警爐內(nèi)液位缺水保護功能。通過水位電極傳感信號檢測實現(xiàn)保護。當鍋爐缺水時，中文顯示屏?xí)@示鍋爐缺水故障并停機報警。運行正常后，當排煙溫度值高于排溫度最高設(shè)定值時，系統(tǒng)聲光報警。供水溫度過高報警、超高聯(lián)鎖停爐；(14).供水壓力過低報警、超低聯(lián)鎖停爐；鍋爐出水流量過低報警、超低聯(lián)鎖停爐；當聯(lián)鎖停爐時，把握系統(tǒng)應(yīng)按先停燃燒機，循環(huán)水泵正常實則不得馬上50℃以下時，才能停頓循環(huán)水泵的運轉(zhuǎn)挨次停爐。排解故障后需人工復(fù)位，方能重開機?！?7).冬季低溫防凍功能：當冬季嚴寒運行時，鍋爐回水溫度低于預(yù)定最低防凍溫度時開頭自啟動鍋爐防凍功能，防止管道和設(shè)備凍裂意外狀況發(fā)生。/聯(lián)機自啟動功能，一旦某一水泵發(fā)生故障另一臺水泵馬上自動投入運行。保證了熱水循環(huán)系統(tǒng)的安全性五、供熱管網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)能治理把握1、鍋爐的運行記錄數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析后，形成各種圖形報表起停記錄超溫保護及報警記錄超壓保護及報警記錄熄火保護及報警記錄燃氣泄露保護及報警記錄2、末端效勞質(zhì)量采集分析〔用戶室內(nèi)溫度〕運行中的供熱系統(tǒng)。3、收費系統(tǒng)交費狀況的統(tǒng)計分析，并形成相應(yīng)報表4、實時采集自然氣用量、用電量、用水量、補水泵的補水量并形成相應(yīng)的報表。5、供熱管網(wǎng)的熱平衡數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，并供給數(shù)據(jù)分析的相應(yīng)報表。6、供熱管網(wǎng)的水平衡數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，并供給數(shù)據(jù)分析的相應(yīng)報表。六、手/自動雙向