《锅炉蒸汽干度自控系统施工工法》适用于对蒸汽干度要求较高,需要实现锅炉自控要求的场所。
《锅炉蒸汽干度自控系统施工工法》的工艺原理叙述如下:
在锅炉给水总汇管、锅炉出口分别安装电导率仪,采集给水、炉水的电导率,电导率以4~20毫安直流电流信号进入PLC的输入模块,经过PLC内部运算模块计算出蒸汽的干度[X=(b-a)/b×100%,其中X为蒸汽干度、a为给水电导率、b为炉水电导率]。此计算出的干度值为测量值(过程值),在触摸屏上设定的蒸汽干度作为给定值。PLC将测量值和给定值进行运算,经PLC的输出模块输出调节信号,在火量相对稳定的情况下,对水量进行适当调节,控制柱塞泵变频器来调节柱寒泵的排量,以达到恒干度闭环控制的目的。当锅炉在点炉或运行过程中,通过PLC软件控制主燃阀的打开与关闭。当主燃阀打开时,开始累计锅炉产汽量,停炉后停止累计注汽量。
工艺流程
《锅炉蒸汽干度自控系统施工工法》的施工工艺流程见图1。
操作要点
《锅炉蒸汽干度自控系统施工工法》的操作要点如下:
一、施工顺序
每台锅炉安装一台PLC,一台触摸屏。PLC采集安装在锅炉上的各种仪表信号和执行机构的反馈信号,各种信号在PLC内部进行转换、计算、判断、存储、控制等。PLC内的数据可通过触摸屏进行显示和控制操作,实现各种实时曲线、报警、温度、压力等的显示;对锅炉的点火、运行、蒸汽干度、烟气含氧量进行全自动监控。
二、锅炉干度自控的PLC程序设计思路
干度值计算的有效性:干度测量的准确性对整个干度自控系统的性能至关重要,若由于变送器或取样器的原因造成测量出错,那么控制结果将出错。因此电导率的信号进入PLC进行计算时,必须同时满足下列条件:
1)给水电导率>1。
2)炉水电导率>给水电导率,否则计算结果将是负值,其次若炉水电导率为零,则PLC计算结果将溢出,造成PLC故障,使整个锅炉控制系统瘫痪。
3)在锅炉点火成功并进入调火状态后。
4)否则不进行计算,此时在触摸屏和上位机上显示干度值为0。
三、程序设计原理(图2)
油田注汽锅炉的干度系统是大滞后系统,即当给水量或其他工况发生变化后,锅炉出口干度的变化要在数10小时后。因此用传统的PID算法是无法完成此控制任务的,需用特殊的算法解决。另在程序设计中还增加了溢出中断,防止由于计算结果出错,造成PLC死机,(即PLC故障),一旦出现错误立即中断、并返回主程序运行,不影响锅炉正常运行。
1)蒸汽干度的设定值、干度上限报警值、干度下限报警值的设定和修改都是在触摸屏上完成的,但进行这些操作必须输入正确的口令字才能进行。
2)当干度自动控制系统有故障时,不能自动调节蒸汽干度,需人为干预来调节柱塞泵的排量,可在触摸屏及上位机上均可手动调节柱塞泵变频器的频率,从而使蒸汽干度控制在合理的范围内。
3)燃料压力基本稳定后,30分钟(时间可调)内达到设定值(一般为80%),控制精度1%。
4)蒸汽干度高、低报警信号不作为超限停炉信号,但有声、光报警提示。锅炉控制柜、触摸屏、上位机都同时以声、光方式报警。通过操作触摸屏、上位机可消除声音报警,光报警不能人为消除,只能报警故障消除后才能自动复位。
5)锅炉的点炉、运行及停炉由PLC实行全过程自动控制,无需人工手动/自动切换。
四、蒸汽干度在触摸屏上的监视和控制
触摸屏上显示设定干度、测量干度的动态值和百分数;测量干度的实时趋势曲线;并配有手动、自动转换操作按钮,当干度自动控制单元有故障时使用,按返回按钮后返回到主画面。
参考资料: