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市政供暖行業/ Municipal Heating

鍋爐控制系統解決方案

節能型無人值守智能換熱站整體解決方案

鍋爐控制系統解決方案

市政代暖外網調度解決方案

一、概述
1、鍋爐的工藝

2、鍋爐種類


   1)用途:電站鍋爐、工業鍋爐、機車船舶鍋爐、生活鍋爐;
   2)結構:鍋殼鍋爐、水管鍋爐; 
   3)壓力:低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐、亞臨界鍋爐、超臨界鍋爐 ;
   4)容量:大型鍋爐、中型鍋爐、小型鍋爐;
   5)熱能來源:燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐、原子能鍋爐、廢熱鍋爐。 
3、鍋爐集中控制的意義
  以前:各類工業鍋爐有50多萬臺,年耗煤4億噸左右;消耗的燃煤總量占國內燃煤總量的1/3左右;排放的SO2量占國內SO2排放總量的30%左右。 
  現在:用先進的控制手段來設計出合理的控制方法,對舊有鍋爐的改造還是新爐的制造都具有很大的現實意義,每個采暖期可為用戶節煤15%左右;先進控制系統還應用在鍋爐尾氣除塵和脫硫上,具有環境效益和社會效益。 
二、鍋爐自控系統的作用

  中科博微利用不斷提高的自動化儀表技術和計算機網絡技術,通過先進的專家模糊控制算法,實現對鍋爐給水、上煤、爐排、風機、燃燒等設備運轉的自動控制,并增強系統數據處理速度,實現監控的可靠性、實時性、易操作性。通過建立一套性能價格比高、系統維護費用低的自控系統,通過完善的軟硬件結合,能夠充分地保證生產過程的安全、穩定可靠、經濟高效運行。 
  通過現場實際運用的統計,利用我公司自有開發的算法控制鍋爐自動運行,一個采暖期節電在15%以上,節煤10%以上,給用戶帶來了明顯的經濟效益。
三、工藝流程及控制系統 
1、普通鏈條爐流程

控制系統組成

鍋爐主要控制流程
  1)汽包水位控制
  汽包水位是影響鍋爐安全運行的重要參數,水位過高會破壞汽水分離裝置的正常工作,嚴重時會導致蒸汽帶水增多,增加在管壁上結垢和影響蒸汽質量。水位過低,嚴重時會造成干鍋損壞汽包。所以其值過高過低都可能造成重大事故。它的被調量是汽包水位,而調節量則是給水流量,通過對給水流量的調節使汽包內部的物料達到動態平衡,變化在允許范圍之內。 
   其他公司:
  ?、賳嗡豢刂颇J剑褐煌ㄟ^檢測汽包水位來控制給水量。
  ?、陔p沖量水位控制模式:監測汽包水位、蒸汽流量,將蒸汽流量作為前饋信號,與汽包水位組成前饋—反饋控制方式。 
  ?、廴龥_量水位控制模式:監測汽包水位、蒸汽流量、給水流量,將汽包水位作為主控變量,給水流量作為輔助被控變量的串級控制系統與蒸汽流量作為前饋信號組成前饋—串級反饋控制方式。 
   博微公司:
   博微公司對汽爐主要采用三沖量水位控制模式,并應用先進的自有控制算法,實踐證明控制效果得到顯著提高。
  2)燃燒控制
  主汽壓力控制、出水溫度控制 、風煤比控制、爐膛負壓控制 、二次風控制
  3)輸煤控制
  ?、偕厦浩Э刂?nbsp;:主要是控制皮帶使煤粉由儲煤廠輸送到平皮帶,其主要有破碎機控制,跑偏、拉繩、撕裂等報警控制。
  ?、谄狡Э刂?nbsp;:指由上煤系統輸送上的煤,通過平皮帶送入煤斗,其控制方式與上煤系統基本一致。 
  ?、鄢F器控制 :指除去煤中帶有磁性的雜質,以保證輸送系統中的破碎機、研磨機等正常工作。 
  ?、芾缑浩骺刂?nbsp;:根據各個鍋爐需煤量,由煤斗料位計來控制犁煤器的起落。 
  4)水處理
  ?、俪?、軟化控制 :主要是防止鍋爐及管道的老化,其主要控制水箱水位,除氧率,軟化率。
  ?、诩铀幙刂?nbsp;:由于有些地區用戶經常私自放水,使系統失水率很高,這樣就使管理人員容易產生誤判為管道漏水嚴重,浪費人力、物力,加入染色劑后,使系統里的水不能用于其他用途。 
  ?、垩a水控制 :為了保證系統工作壓力的平穩,補充系統的失水量,這就需要控制補水泵的工作狀態。 
2、流化床爐工藝流程圖  

循環流化床鍋爐特點
  循環流化床鍋爐屬于沸騰爐。它是一種其燃燒方式介于層狀燃燒與懸浮燃燒之間 的新型燃燒設備。燃料在爐內像沸騰的開水一樣,呈沸騰狀態。為了提高鍋爐效率,設計了 一次返料及二次返料。循環流化因而得名。對象描述如下圖: 

循環流化床鍋爐流程及其優點 

  循環流化床鍋爐有其它爐型不可比擬的優點。其最大優點是擴大燃料的適應范圍,使之能燃用一般燃燒方式無法燒的石煤、煤矸石等一些劣質燃料。且循環流化床鍋爐負荷變化的適應性范圍較大。其優點還有:如將吸收劑(石灰石、白云石)與煤粒一起送入沸騰床內燃燒,可大大降低煙氣中SO2的含量,既減輕對大氣的污染,又減輕了鍋爐受熱面的腐蝕;沸騰床內的溫度較低,所以煙氣中氮氧化物(NOx)含量較少,有利于環保;由于燃燒溫度低 ,不易破壞灰碴中礦物質結構,且渣中含碳量低,因而有利于灰渣的綜合利用。 
循環流化床鍋爐效率的影響因素  

    1)二次返料量
   2)一,二次風量及配化
         ①風溫
         ②風量
         ③二次風
  3)返料風風量
   運行后再做以調整,當燃燒到差壓規定值時,控制放灰閘門的開度,當差壓值回到規定的范圍內時,關閉閘門。
  4)出口水溫控制
  出口水溫控制與鏈條爐控制方式基本相同,不過要同時考慮一次、二次、返料、引鳳的風量及給煤機的轉速。
  5)給煤量控制
循環流化床鍋爐控制要點
  1)控制床溫及爐膛溫度不要超過1000℃ 
  2)爐膛負壓控制 
  3)料層差壓控制
  4)出口水溫控制
  5)返料風閥位控制
  6)風機聯鎖控制
  7)輔控系統控制
控制系統網絡結構

控制模式 
  程控自動控制:控制系統根據設定數據,對整個鍋爐的運行進行監測、報警、自動控制以保證鍋爐正常、可靠地運行。
  程控手動控制:手動時由操作人員在上位機中手動控制各項設備的運行。
  后備手動控制:為保證鍋爐運行的安全,在進行微機系統設計時,對重要參數及設備設置常規儀表、后備操作器及報警裝置,作為微機系 統的后備,以免鍋爐發生重大事故。
四、博微公司控制特色

先進的系統設計

  管理層:通過專門的通信接口與高速數據通路相連,綜合監視系統各單元,管理全系統的所有信息??捎蒀DMA、GPRS、3G、以太網、計算機、服務器、防火墻等組成。
  過程層:接受現場控制級傳來的信號,進行控制規律運算,然后將結果作為控制信號傳送現場控制級的設備。主要由CPU、運算器、輸入輸出接口等組成。 
  控制層:接受現場控制級傳來的信號,進行控制規律運算,然后將結果作為控制信號傳送現場控制級的設備。主要由CPU、運算器、輸入輸出接口等組成。
  設備層:直接面對現場,與現場過程相連,完成數據采集,將過程非控變量進行數據采集和預處理,進一步對實時數據加工處理。由電機電器、變頻器、傳感器、變送器、執行機構等組成。
多重安全保護
  鍋爐汽包液位、介質溫度、壓力等重要參數首先通過可靠的電極、電接點表等“硬”件聯鎖,出現故障時聲光報警;為進一步安全,這些重要參數通過變送器輸送到CPU系統,對鍋爐系統進行靜、動態的智能分析判斷,當確認為故障時發出聲光報警,同時按安全級別做出相應的安全處理。在鍋爐汽包上設有經權威部門檢驗的安全閥。通過以上多種技術手段,保障鍋爐自動、安全、可靠運行。

友好的操作界面

       利用先進的組態軟件將鍋爐所有信息集中在組態畫面上,實現操作、記錄積算、設置參數、報警等多種顯示功能。     

歷史報表 

   

報警記錄

 

歷史趨勢

                                                                                                                                                       
完善的系統功能
   1)具有手動/自動轉換操控功能;
   2)汽包水位自動調節(三沖量連續給水、汽包水位、蒸汽流量、給水流量)功能;
   3)爐膛壓力自動調節功能;
   4)鼓、引風量自動調節、配比功能;
   5)主汽溫度自動調節功能;
   6)引風機、鼓風機、除渣機、爐排互鎖功能;
   7)鍋筒水位聯鎖保護功能;
   8)過熱蒸汽超溫聯鎖保護功能;
   9)輔機故障聯鎖保護功能;
   10)熱水鍋爐變頻恒壓補水功能;
   11)各種參數的顯示、設置、報警、積算、打印等功能(包括壓力、流量、溫度、水位、爐排速度、耗煤計量等);
   12)鍋爐燃燒自動調節功能,根據負荷變化自動調節鼓、引風量,爐排轉速等,使鍋爐達到最佳經濟運行狀態。
典型案例
   循環流化床鍋爐

   燃煤鏈條鍋爐

   蒸汽鍋爐

五、工程圖片

 

 

 

 

 

 

 

集中供熱系統是城市的基礎設施之一,也是城市現代化水平的標志之一。具有良好的社會效益、環境效益、經濟效益,因而城市發展在完善集中供熱方面是非常必要和迫切的。

換熱站作為集中供熱系統中的一部分,對于保證供熱系統優質供熱、安全運行、經濟節能、環境保護具有十分重要的作用。降低熱能損失是供熱行業節能最主要方向,通過此方案,依賴自動控制使熱損失降到最低。另外供熱運行管理處于手工操作階段時,存在著嚴重的弊端。表現在,不能及時全面掌握現場儀表運行參數,不能克服由于儀表方面、人為方面造成的計量損失,管損嚴重。

方案綜述

博微提出無人值守的節能型智能換熱站解決方案,研發出專用控制器。智能換熱站自動控制系統利用先進的工業自控技術、計算機技術、通訊技術構成熱力站及遠程監控管理系統,對熱力系統實施更科學、更規范的監控管理,提高中央調度室的監控能力,具有重大的經濟和社會效益.

lFuzzy-PID專用算法,安全可靠 

l專用小PLC,成本低 

l模塊備用通道,適用不同場合 

l有線及無線終端報警,報警方式靈活

l降低熱源供熱量,減少煤炭損耗 

l降低耗電量10%~20%

l優化設備運行時間,降低設備磨損及故障率

根據地理環境不同,提供更合理的供熱參數方案.

換熱器控制系統概述

通過調節一次側溫度調節閥來控制二次供水的溫度;通過冷側供水、回水壓差來控制循環泵的工作轉速,使循環泵恒差壓供水工作;當二次回水壓力過高時,通過泄水電磁閥泄水。通過觸摸屏上可以監視到供水、回水的壓力和溫度以及變頻器的工作狀態。

溫度控制

觸摸屏上提供手動控制和自動控制功能,通過觸摸屏上的手動/自動開關切換。

l手動調節:可手動輸入設定閥門開度范圍:0~100% ,可修改

l自動調節PID參數可以通過觸摸屏修改

補水泵控制

根據設定的二次網回水壓力設定值,自動/手動調節補水泵恒壓補水,將壓力穩定在要求范圍內,屏幕上有補水泵工頻手動—變頻自動切換開關。

l手動工頻:根據用戶情況。

l手動變頻:在觸摸屏上可以對補水泵運行頻率修改,(范圍0~50HZ)

l變頻自動控制:

?自動變頻:PID參數可通過觸摸屏修改,壓力設定值范圍(0~2.5MPa)

?高低限方式:設定值范圍可以修改

電磁閥泄壓控制

觸摸屏內電磁閥泄壓控制有手自動切換功能,當循環泵手動或自動運行時,二次側回收壓力高于定壓值范圍(0~0.1MPa 可以修改)經延時后,電磁閥開啟泄壓,當壓力泄至高于定壓值(0~0.1MPa 可修改)時,電磁閥關閉。

循環泵控制

根據設定的二次網供回水壓差設定值自動/手動調節變頻循環泵,將壓差穩定在要求范圍內,電控柜門板上有循環泵工頻手動—變頻自動切換開關值。

l工頻手動控制:根據用戶情況

l變頻自動控制:

?手動變頻在觸摸屏上可以對循環泵運行頻率修改,(范圍0~50HZ)

?自動變頻PID參數可以通過觸摸屏修改,壓差設定值范圍(0~0.5MPa)

變頻自動控制

電磁閥泄壓控制有手自和動切換功能,當循環泵手動或自動運行時,二次側回收壓力高于定壓值范圍(0~0.1MPa 可以修改)經延時后,電磁閥開啟泄壓,當壓力泄至高于定壓值(0~0.1MPa 可修改)時,電磁閥關閉。

連鎖控制

l水箱水位低于低限值時停止補水泵從水箱取水,直到水箱水位高于高限時補水泵重新啟動

l二次網供水溫度高于高限值時,應關一次側電動調節閥

l二次網供水壓力值高于高限值時,(0~2.5MPa可修改,應停循環泵

l二次網回水壓力設定具有一個低限時 (0~2.0MPa可修改,應停循環泵

通訊

l通過觸摸屏的以太網口聯網,也可外接無線通訊模塊

l通過控制器的485通訊模塊實現儀表通訊

專用控制器IO點表

信號類型

通道

名稱

信號類型

量程

單位

模擬量輸入

X1

一次供水溫度

4-20mA

0~150

X2

一次回水溫度

4-20mA

0~150

X3

二次供水溫度

4-20mA

0~150

X4

二次回水溫度

4-20mA

0~150

X5

一次供水壓力

4-20mA

0~1.6

Mpa

X6

一次回水壓力

4-20mA

0~1.6

Mpa

X7

二次供水壓力

4-20mA

0~1.6

Mpa

X8

二次回水壓力

4-20mA

0~1.6

Mpa

X9

室外溫度

4-20mA

-50~80

X10

水箱液位

4-20mA

0~1000

cm

X11

循環泵變頻反饋

4-20mA

0~50

HZ

X12

補水泵變頻反饋

4-20mA

0~50

HZ

X13

調節閥反饋

4-20mA

0~100

%

X14

備用

4-20mA

??

X15

備用

4-20mA

??

X16

備用

4-20mA

??

模擬量輸出

Y1

溫度調節閥給定

4-20mA

0~100

%

Y2

循環泵頻率給定

4-20mA

0~50

HZ

Y3

補水泵頻率給定

4-20mA

0~50

HZ

Y4

備用

4-20mA

??

開關量輸入

D1

循環泵1手動自動

DC24V

??

D2

循環泵1變頻運行

DC24V

??

D3

循環泵2手動自動

DC24V

??

D4

循環泵2變頻運行

DC24V

??

D5

循環泵變頻故障

DC24V

??

D6

補水泵1手動自動

DC24V

??

D7

補水泵1變頻運行

DC24V

??

D8

補水泵2手動自動

DC24V

??

D9

補水泵2變頻運行

DC24V

??

D10

補水泵變頻故障

DC24V

??

D11

備用

DC24V

??

D12

備用

DC24V

??

開關量輸出

Q1

循環泵1變頻啟動

DC24V

??

Q2

循環泵2變頻啟動

DC24V

??

Q3

補水泵1變頻啟動

DC24V

??

Q4

補水泵2變頻啟動

DC24V

??

Q5

泄水電磁閥啟動

DC24V

??

Q6

綜合報警

DC24V

??

Q7

備用

DC24V

??

Q8

備用

DC24V

??

控制器特點

 

l選件精確:定制化數字量模塊、模擬量模塊,預留備用接口。

l性能卓越:能夠應對繁瑣的程序邏輯,復雜的工藝要求。

l經濟便捷:標配以太網口、RS485通訊接口。

l編程高效:更多的人性化設計,大幅提高開發效率,縮短產品上市時間。

成功案例

 

某供暖公司,換熱站30座,電價0.85/度。改造采用博微專用控制器后,當地采暖期是從當年的101日到來年的41(182天計算),本系統要求用戶室溫控制指標在1822℃。實測的用戶室溫在一個采暖期的達標天數從改造前的平均126天提高到179天。統計數據表明,采暖區居民對采暖綜合滿意度由改造前的平均63.7%上升到改造后的92.6%。

系統改造前、后,2臺×75kW循環泵和2臺×2.2kW補水泵的功率配置不變。改造前循環泵和補水泵均采用人工判斷投切、工頻開環運行,電能浪費嚴重。改造后循環和補水系統由于采用變頻PID控制策略,據統計每個采暖期較改造前平均節電55700 kW·h,節電率15.6%,節能降耗效果明顯。

節能指標

每年單換熱站節能

換熱站數量

總節能量

耗電量

5.57萬度

30

節電167.1萬度

節省電費

4.75萬元

30

節省142.5萬元

????
????
????
????

 

技術服務

博微提供以下技術服務:

l電氣系統、自控系統、儀表系統施工圖設計

l自動化系統、儀表系統、相應設備材料選型,安裝施工及編程調試

l工藝設備選型、平面布局圖設計、安裝施工及調試

l技術培訓

核心優勢

l核心技術:博微專用控溫算法

l客戶化方案:為客戶提供量身打造的整體解決方案

l專用控制器設計:為客戶提供符合自身需求的專用控制器產品

l項目管理:100多個化工、電力、市政、建材等行業的工程經驗,完成多個國家科技項目、軍工項目

l優質高效的服務:24小時快速響應,技術支持、故障維修、現場維護

 

 

 

 

??

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一、概述
1、鍋爐的工藝

2、鍋爐種類


   1)用途:電站鍋爐、工業鍋爐、機車船舶鍋爐、生活鍋爐;
   2)結構:鍋殼鍋爐、水管鍋爐; 
   3)壓力:低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐、亞臨界鍋爐、超臨界鍋爐 ;
   4)容量:大型鍋爐、中型鍋爐、小型鍋爐;
   5)熱能來源:燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐、原子能鍋爐、廢熱鍋爐。 
3、鍋爐集中控制的意義
  以前:各類工業鍋爐有50多萬臺,年耗煤4億噸左右;消耗的燃煤總量占國內燃煤總量的1/3左右;排放的SO2量占國內SO2排放總量的30%左右。 
  現在:用先進的控制手段來設計出合理的控制方法,對舊有鍋爐的改造還是新爐的制造都具有很大的現實意義,每個采暖期可為用戶節煤15%左右;先進控制系統還應用在鍋爐尾氣除塵和脫硫上,具有環境效益和社會效益。 
二、鍋爐自控系統的作用

  中科博微利用不斷提高的自動化儀表技術和計算機網絡技術,通過先進的專家模糊控制算法,實現對鍋爐給水、上煤、爐排、風機、燃燒等設備運轉的自動控制,并增強系統數據處理速度,實現監控的可靠性、實時性、易操作性。通過建立一套性能價格比高、系統維護費用低的自控系統,通過完善的軟硬件結合,能夠充分地保證生產過程的安全、穩定可靠、經濟高效運行。 
  通過現場實際運用的統計,利用我公司自有開發的算法控制鍋爐自動運行,一個采暖期節電在15%以上,節煤10%以上,給用戶帶來了明顯的經濟效益。
三、工藝流程及控制系統 
1、普通鏈條爐流程

控制系統組成

鍋爐主要控制流程
  1)汽包水位控制
  汽包水位是影響鍋爐安全運行的重要參數,水位過高會破壞汽水分離裝置的正常工作,嚴重時會導致蒸汽帶水增多,增加在管壁上結垢和影響蒸汽質量。水位過低,嚴重時會造成干鍋損壞汽包。所以其值過高過低都可能造成重大事故。它的被調量是汽包水位,而調節量則是給水流量,通過對給水流量的調節使汽包內部的物料達到動態平衡,變化在允許范圍之內。 
   其他公司:
  ?、賳嗡豢刂颇J剑褐煌ㄟ^檢測汽包水位來控制給水量。
  ?、陔p沖量水位控制模式:監測汽包水位、蒸汽流量,將蒸汽流量作為前饋信號,與汽包水位組成前饋—反饋控制方式。 
  ?、廴龥_量水位控制模式:監測汽包水位、蒸汽流量、給水流量,將汽包水位作為主控變量,給水流量作為輔助被控變量的串級控制系統與蒸汽流量作為前饋信號組成前饋—串級反饋控制方式。 
   博微公司:
   博微公司對汽爐主要采用三沖量水位控制模式,并應用先進的自有控制算法,實踐證明控制效果得到顯著提高。
  2)燃燒控制
  主汽壓力控制、出水溫度控制 、風煤比控制、爐膛負壓控制 、二次風控制
  3)輸煤控制
  ?、偕厦浩Э刂?nbsp;:主要是控制皮帶使煤粉由儲煤廠輸送到平皮帶,其主要有破碎機控制,跑偏、拉繩、撕裂等報警控制。
  ?、谄狡Э刂?nbsp;:指由上煤系統輸送上的煤,通過平皮帶送入煤斗,其控制方式與上煤系統基本一致。 
  ?、鄢F器控制 :指除去煤中帶有磁性的雜質,以保證輸送系統中的破碎機、研磨機等正常工作。 
  ?、芾缑浩骺刂?nbsp;:根據各個鍋爐需煤量,由煤斗料位計來控制犁煤器的起落。 
  4)水處理
  ?、俪?、軟化控制 :主要是防止鍋爐及管道的老化,其主要控制水箱水位,除氧率,軟化率。
  ?、诩铀幙刂?nbsp;:由于有些地區用戶經常私自放水,使系統失水率很高,這樣就使管理人員容易產生誤判為管道漏水嚴重,浪費人力、物力,加入染色劑后,使系統里的水不能用于其他用途。 
  ?、垩a水控制 :為了保證系統工作壓力的平穩,補充系統的失水量,這就需要控制補水泵的工作狀態。 
2、流化床爐工藝流程圖  

循環流化床鍋爐特點
  循環流化床鍋爐屬于沸騰爐。它是一種其燃燒方式介于層狀燃燒與懸浮燃燒之間 的新型燃燒設備。燃料在爐內像沸騰的開水一樣,呈沸騰狀態。為了提高鍋爐效率,設計了 一次返料及二次返料。循環流化因而得名。對象描述如下圖: 

循環流化床鍋爐流程及其優點 

  循環流化床鍋爐有其它爐型不可比擬的優點。其最大優點是擴大燃料的適應范圍,使之能燃用一般燃燒方式無法燒的石煤、煤矸石等一些劣質燃料。且循環流化床鍋爐負荷變化的適應性范圍較大。其優點還有:如將吸收劑(石灰石、白云石)與煤粒一起送入沸騰床內燃燒,可大大降低煙氣中SO2的含量,既減輕對大氣的污染,又減輕了鍋爐受熱面的腐蝕;沸騰床內的溫度較低,所以煙氣中氮氧化物(NOx)含量較少,有利于環保;由于燃燒溫度低 ,不易破壞灰碴中礦物質結構,且渣中含碳量低,因而有利于灰渣的綜合利用。 
循環流化床鍋爐效率的影響因素  

    1)二次返料量
   2)一,二次風量及配化
         ①風溫
         ②風量
         ③二次風
  3)返料風風量
   運行后再做以調整,當燃燒到差壓規定值時,控制放灰閘門的開度,當差壓值回到規定的范圍內時,關閉閘門。
  4)出口水溫控制
  出口水溫控制與鏈條爐控制方式基本相同,不過要同時考慮一次、二次、返料、引鳳的風量及給煤機的轉速。
  5)給煤量控制
循環流化床鍋爐控制要點
  1)控制床溫及爐膛溫度不要超過1000℃ 
  2)爐膛負壓控制 
  3)料層差壓控制
  4)出口水溫控制
  5)返料風閥位控制
  6)風機聯鎖控制
  7)輔控系統控制
控制系統網絡結構

控制模式 
  程控自動控制:控制系統根據設定數據,對整個鍋爐的運行進行監測、報警、自動控制以保證鍋爐正常、可靠地運行。
  程控手動控制:手動時由操作人員在上位機中手動控制各項設備的運行。
  后備手動控制:為保證鍋爐運行的安全,在進行微機系統設計時,對重要參數及設備設置常規儀表、后備操作器及報警裝置,作為微機系 統的后備,以免鍋爐發生重大事故。
四、博微公司控制特色

先進的系統設計

  管理層:通過專門的通信接口與高速數據通路相連,綜合監視系統各單元,管理全系統的所有信息??捎蒀DMA、GPRS、3G、以太網、計算機、服務器、防火墻等組成。
  過程層:接受現場控制級傳來的信號,進行控制規律運算,然后將結果作為控制信號傳送現場控制級的設備。主要由CPU、運算器、輸入輸出接口等組成。 
  控制層:接受現場控制級傳來的信號,進行控制規律運算,然后將結果作為控制信號傳送現場控制級的設備。主要由CPU、運算器、輸入輸出接口等組成。
  設備層:直接面對現場,與現場過程相連,完成數據采集,將過程非控變量進行數據采集和預處理,進一步對實時數據加工處理。由電機電器、變頻器、傳感器、變送器、執行機構等組成。
多重安全保護
  鍋爐汽包液位、介質溫度、壓力等重要參數首先通過可靠的電極、電接點表等“硬”件聯鎖,出現故障時聲光報警;為進一步安全,這些重要參數通過變送器輸送到CPU系統,對鍋爐系統進行靜、動態的智能分析判斷,當確認為故障時發出聲光報警,同時按安全級別做出相應的安全處理。在鍋爐汽包上設有經權威部門檢驗的安全閥。通過以上多種技術手段,保障鍋爐自動、安全、可靠運行。

友好的操作界面

       利用先進的組態軟件將鍋爐所有信息集中在組態畫面上,實現操作、記錄積算、設置參數、報警等多種顯示功能。     

歷史報表 

   

報警記錄

 

歷史趨勢

                                                                                                                                                       
完善的系統功能
   1)具有手動/自動轉換操控功能;
   2)汽包水位自動調節(三沖量連續給水、汽包水位、蒸汽流量、給水流量)功能;
   3)爐膛壓力自動調節功能;
   4)鼓、引風量自動調節、配比功能;
   5)主汽溫度自動調節功能;
   6)引風機、鼓風機、除渣機、爐排互鎖功能;
   7)鍋筒水位聯鎖保護功能;
   8)過熱蒸汽超溫聯鎖保護功能;
   9)輔機故障聯鎖保護功能;
   10)熱水鍋爐變頻恒壓補水功能;
   11)各種參數的顯示、設置、報警、積算、打印等功能(包括壓力、流量、溫度、水位、爐排速度、耗煤計量等);
   12)鍋爐燃燒自動調節功能,根據負荷變化自動調節鼓、引風量,爐排轉速等,使鍋爐達到最佳經濟運行狀態。
典型案例
   循環流化床鍋爐

   燃煤鏈條鍋爐

   蒸汽鍋爐

五、工程圖片

 

 

 

 

 

 

 

一、市政供暖外網調度現狀及發展趨勢


       城市集中供熱具有節約能源、減少污染、改善人民生活和工作條件的綜合效益,目前在為數眾多的換熱站中,仍有相當大的一部分處于儀表監視、人工操作的狀態,運行水平很不理想。
換熱站采用人工監控,供熱控制連續可變性差,調節精度低,用戶端冷熱變化明顯,難以保證供熱質量,手動調節供溫同時造成了能源浪費、人力浪費,又存在事故隱患,并且各站之間難以統一調度,容易造成熱力失衡。為提高眾多換熱站的運行水平,充分發揮現有供熱設備的應有作用,實現換熱站運行的自動控制是當務之急。
       城市集中供熱采用自動控制是發展的必然趨勢。隨著城市集中供熱網向大規模、多熱源和復雜化的不斷發展,集中供熱的計算機監測、控制和管理也隨之發展,成為集中供熱網不可缺少的一部分。熱網自動控制系統,具有測量精度高、測點覆蓋面大,可靠性穩定性高、操作簡便、功能強大等特點,可以對熱網的溫度、壓力、流量、液位等各種工況參數進行自動采集、監測,通過傳輸網絡將數據匯總傳送至中控室計算機,實現遠程監測并與企業內部局域網進行匯接,構成企業網絡的一部分。實現了熱網生產調度管理的自動化和網絡化。通訊系統可以采取通過Modem、ADSL、GPRS、數傳電臺等有線、無線多種數據傳輸方式,各有不同的特點。
       集中供熱的發展趨勢是中控室實現熱網生產調度管理的自動化,換熱站實現生產設備控制的自動化,中控室與換熱站通訊系統的數據傳輸準確性和更快的響應性。

1、市政供暖外網調度概念
       城市熱網監控系統是通過對供熱系統的溫度、壓力、流量、開關量等進行測量、控制及遠傳,實現對供熱過程有效的遙測及控制。城市熱網集中監控系統是區域供熱系統中的重要組成部分,它將實時、全面了解供熱系統的運行工況,監視不利工況點狀態,通過對換熱站入口閥門開度的控制對一次網進水流量的調節,控制換熱站二次網的溫度。實現了熱網平衡。從而保證區域供熱系統安全合理的運行,并可根據運行數據進行供熱規劃和科學調配,為熱力部門提供準確、有效的重要數據。達到節約能源、提高效率的目的。

1.1 系統組成
       本方案系統設計由三層組成:上層是中控室的計算機監控系統,實現中央和地方兩級監控和協調調度,中間層是主要分為有線通訊(Modem、ADSL、光纖局域網等),無線通訊(GPRS、數傳電臺等),下層是各個熱力站PLC組成的控制系統,實現了對保證熱用戶供暖需求的調節控制。
系統的網絡結構見下圖:

1.2熱力站
1.2.1構成
       熱力站監控系統的工作原理及作用。每套監控系統由三部分組成:控制器、人機界面、通訊裝置;控制器用于采集、計量和控制現場信號,提供優化控制;人機界面用于顯示現場信號狀態、數據及工藝圖;通訊裝置用于將熱力站的數據上傳到監控中心。熱力站系統配置見下圖:

1.2.2工藝流程
        監控系統可以實現對一次網、二次網的供回水溫度壓力、水箱液位、室外溫度、閥門開度、頻率反饋、一次網流量、二次網流量、補水流量等模擬量,泵啟停、斷電等狀態量,累計補水量、累計耗熱量等脈沖量進行采集檢測。對控制泵的啟停、閥門開度及溫度壓力、流量等信號進行監視、計量,并計算出供熱換熱功率、供熱熱能等??赏瓿墒彝饧笆覂葴囟妊a償、最優化啟停、回水溫差限制等優化控制工作。
       系統利用熱源廠所提供的(一次網)高溫熱水,經換熱器將(二次網)循環供熱熱水加熱后,再經循環水泵加壓送至熱用戶,其回水重新進入換熱器再加熱如此循環。補水泵用來補充循環熱水的流失,以保證熱網的正常運行。根據供熱系統的特性,在一次外網工況穩定的情況下,其流量的變化會直接影響熱媒在換熱器內的放熱量,從而改變用戶系統的供、回水溫度。對采暖供熱系統的一般要求是要保證熱用戶的室溫為18±2℃,其供熱量隨室外大氣溫度作反向變化,即氣溫下降時供熱量增加,并以此為依據調整一次網閥門開度來調節一次水流量,因此該自控系統可以設計成一個用氣溫直接計算給定值的隨動系統,在系統中以二次網供水和回水溫度的平均值為被控量。
熱力站的工藝流程見下圖:

1.2.3控制回路
       控制站按照中控室提供的三種溫度控制方式控制一次網閥門開度,這三種控制模式分別為:本地控制、溫度控制、直接閥位控制。
       本地控制:各個換熱站的控制系統能夠根據室外溫度對一次網電動調節閥的開度和循環泵轉速進行本地單獨操作??刂葡到y可以根據室內及室外的溫度進行供水溫度補償來確定溫度控制設定曲線。當有其它外界熱源可被利用時,控制器能自動降低二次網供水溫度,由此提供了節省燃料公用的機會。當室外溫度降低時,可自動調高二次網供水溫度,使二次網的供、回水溫度的平均值滿足溫度曲線的要求,確保室內溫度得以維持在正常水平。
       溫度控制:換熱站收到中控室傳來的“溫度控制”指令,然后控制一次網電動調節閥的開度,使二次網的供、回水溫度的平均值達到中控室給定的設定值。
直接閥位和頻率控制:換熱站收到中控室傳來的“直接閥位控制”和頻率控制指令,然后控制一次網電動調節閥的開度和循環泵電機的轉速。
溫度控制屬于調質控制,二次網溫度控制原理見下圖:

       由于供熱系統熱惰性大,屬于大滯后系統,對于調節規律的選擇,適合于采樣調節,即電動調節閥不連續調節,避免產生振蕩,使被調參數出現上下反復波動現象,這樣調節效果反而不好。采樣調節就是對電動調節閥進行間歇性調節,調節間隔時間視供熱系統的規模大小而定。系統越大,調節間隔應愈長,這樣可以充分反映延時的影響。每次調節,電動調節閥的開度變化也不能過大,調節幅度由當前的閥門開度和溫度偏差決定,調節幅度與當前的閥門開度和溫度偏差德乘積成正比。
       根據現場工況提供三種控制模式用于控制換熱站的二次網循環水流量,三種控制模式分別為:本地手動控制、本地自動控制、直接轉速控制。
       在保證最小供回水壓差的前提下,根據室外氣溫對二次網循環水量進行調節,實現質量并調,達到系統節能的目標,保證供熱質量。
       由于熱用戶室內采暖系統采用的都是上供下回式單管供熱系統,供熱系統最佳調節工況應為質和量的綜合調節。隨著室外溫度的變化,不但要及時調整二次網供水溫度,而且還應相應調整二次網循環水流量,只有這樣熱用戶室內采暖系統才不會產生垂直失調。
       控制系統可根據系統熱力特性進行最優化啟停,不但可以利用維護結構蓄熱性維持供暖,節省每天后期的能耗,而且可以削減一次網每天開始階段時的負荷容量。每個換熱站將按照它的控制器所具有的有關連接載荷的升溫特性進行啟動。各個分站啟動時間錯開,這樣所需的熱源容量可以減少,靜態熱量(一次網回水中為被利用的熱量)的影響也可以降低,因而換熱站內的熱交換效率提高了。
       控制系統的回水溫差限制功能是消除“靜態熱量”的最好解決方法,由此提高了效率,降低了燃料的贊用?;厮疁夭罟δ鼙O測一次網回水溫度和二次網回水溫度,如果一次網回水溫度與二次網回水溫度的差值超過預定的極限值,一次網的流量將被調低,以保證在最大需求狀態下一次網的溫度盡可能的傳遞給二次網。這樣降低系統水量的需求,熱量損失將被降到最小,否則這些熱力站會要求最大流量,盡管尚未達到最有效的熱交換。這種情況尤其容易出現在啟動階段,并且同時影響到整個管網的大部分區域。能夠控制這種局面,也就意味著可以通過減小新建設備的規模和擴大已有設備連接的潛力來實現節約,同時也節省了燃料及水泵的能耗。

1.2.4功能
模擬量控制功能
       在各種運行工況下保證被控參數不超出允許值??刂葡到y具有完善的自診斷,聯鎖及保護功能,以提高其可靠性,控制系統不能滿足有關條件或發生故障,可無擾地切換到“手動狀態”。聯鎖、保護系統的設計,保證在現場進行單個設備的調整和試驗的可靠性。
控制系統具有完善的人-機聯系手段,中控室工程師可通過電話線聯網、各熱力站通過液晶屏顯示,運行人員可隨時清楚地了解系統的運行情況的設備狀態,并可對設備進行遠程控制。
操作功能
       操作面板為觸摸式操作,顯示換熱站工藝畫面、現場數據??梢栽O定溫度、壓力、流量的量程及高低限等參數,并可以控制泵的啟停,閥的開度等。按設定的參數產生報警信息,并且曲線顯示主要參數歷史趨勢。
報警功能
       報警分為不同級別,可根據需要設置各個溫度、壓力信號的高報警、低報警、水泵及變頻故障報警、補水箱液位的高低限報警等。
溫度控制模式的識別功能
       本地監控站自動識別中控室傳來的溫度控制模式的指令,經過判斷執行其中一種控制指令,并運行對應的控制模式。
連鎖保護功能
       本地監控站診斷到設備出現故障(如電機過流、過壓等)或現場工況發生變化(如二次網壓過高、過低、停水等),控制器根據相應故障診斷軟件及工況評估邏輯,立即停止對應的設備運行,同時將報警類型及信息上傳至中控室,盡可能地保護系統的安全運行。
供熱能力自動識別
       當熱源供熱能力充足時實現按需供熱;
       當熱源供熱能力不足時實現均勻供熱;
       當熱源供熱能力過足時實現均勻供熱;

1.3通訊系統
       按照新一輪城市建設和經濟發展規劃,城市建設和經濟發展對優化城市能源結構提出了更高的要求。而推行熱電聯產、城市集中供熱,是解決城市能源結構和環境污染問題的有效措施,充分體現節約能源、保護環境,提高能源利用效率、企業經濟效益和社會效益的最佳途徑。所以既有利于節約能源,又有利于提高熱電企業的經濟效益和社會環境效益,給熱電企業的發展創造了更加廣闊的前景。 
  隨著熱用戶的不斷增加,熱用量不斷的加大,而怎樣才能更好,更有效的對整個熱網管道,熱用戶計量進行管理呢?利用數傳電臺遠程監測,對整個熱網管道,儀表進行跟蹤監控,不僅可以全面掌握整個熱網管線供熱狀態,還能快速、準確地反映儀表故障報警信息,方便維護人員及時查修,這樣不僅節省大量的人力、物力,而且極大的提高了熱網的現代化管理水平。保證了中控室與熱力站之間通訊是雙向通訊。熱力站可以同時與多個熱力站進行通訊,保證了通訊線路是并行工作的。
二、中科博微的優勢及特色

       中科博微有著優秀的研發團隊和具有豐富現場經驗的工程師團隊。我們長期致力于系統集成及節能優化控制的研究,能夠提供從現場設備層、SCADA監控層、數據分析層和管理層等完整、全面的解決方案。

       博微可以做到從現場設備到車間再到管理部門的系統無縫集成??梢詫崿F統一的控制平臺,高效的運行,針對各個工藝段提供靈活的控制方案,突出高性價比;無縫的信息交換降低風險及維護和管理里成本。

       無縫集成的控制系統具有結構清晰、自動化和電機控制的有機整合;系統透明、診斷信息豐富;接線、調試和維護簡單;可靠性高、故障率低等特點。

     經過長期實踐,博微已開發出當今主流PLC的子程序庫,大大提高了編程調試效率、減少了故障點。

       在采用變頻器基礎上,利用靜態優化和動態優化可節電20%;實現自動化控制和遠程監控,節約人力成本50%;提高生產效率,減少故障停產,增加效益10%。

       公司在加強自身建設發展的同時,積極聯合國外優秀企業,形成優勢互補,目前已同西門子、羅克韋爾、施耐德、通用電氣、ABB等國際著名控制系統廠商以及羅斯蒙特、哈希、E+H,EIM等國際著名的儀器儀表廠商建立了良好的合作關系。

       博微公司擁有自主開發的網絡化控制系統NCS4000和現場總線儀表,穩定、可靠、開放式的通訊接口方便拓展。
三、公司業績
開原崇宏熱電變頻調速控制系統
開原崇宏熱電75T/H循環流化床鍋爐控制、儀表及監控系統
清源滿族自治縣熱力總公司鍋爐DCS一次儀表系統
朝陽市房產供熱公司北大街三號熱源站、換熱站自動控制系統
清源滿族自治縣熱力總公司鍋爐換熱站變頻調速系統
朝陽鑫業供暖有限公司鍋爐DCS控制系統
朝陽鑫業供暖有限公司換熱站變頻控制系統
朝陽鑫業供暖有限公司供熱調度控制通訊系統
開原造紙廠烯草75噸循環流化床鍋爐儀表和控制系統
天津保稅區熱網集中控制系統
霍林河鍋爐2臺14MW往復熱水鍋爐控制儀表系統
營口市主城區集中供熱管網改造工程項目中繼泵站及換熱站控制系統
昌圖鐵南熱源廠85噸循環流化床鍋爐儀表控制系統
昌圖鐵南熱源廠65噸鏈條式鍋爐儀表控制系統
鐵嶺天信160T/H循環硫化床鍋爐儀表控制系統

四、工程圖片
電設備

控制柜操作臺

傳感器儀表

操作臺調試

視頻監控

工程培訓

電話:
024-31217263(產品事業部) 024-31217253(自動化)

傳真:
024-31217293(產品事業部) 024-31217260 (自動化)
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