【正文】 ........................19 引風(fēng)機(jī)手動(dòng) /自動(dòng)切換 ...........................................................................................................19 送風(fēng)機(jī)手動(dòng) /自動(dòng)切換 ...........................................................................................................21 MFT 動(dòng)作時(shí)的超持控制 ........................................................................................................22 增閉鎖和減閉鎖 .......................................................................................................................22 其它異常工況的控制方式 ....................................................................................................23 低爐膛壓力保護(hù) .......................................................................................................................23 引風(fēng)機(jī)常見問題及處理方法 .........................................................................................................23 引風(fēng)機(jī)的常見事故 ...................................................................................................................23 引風(fēng)機(jī)常見故障處理 ..............................................................................................................24結(jié) 論 .....................................................................................................................26致 謝 .....................................................................................................................27參 考 文 獻(xiàn) .............................................................................................................28附 錄 ...........................................................................................................29附 錄 ...........................................................................................................30附 錄 ...........................................................................................................31附 錄 ...........................................................................................................32附 錄 ...........................................................................................................33附 錄 ...........................................................................................................341 引言 本次設(shè)計(jì)的背景爐膛壓力控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程主要通過控制引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉、擋板開度、引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)爐膛負(fù)壓的控制過程。 本次設(shè)計(jì)目的和意義隨著電力經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、單臺機(jī)組容量的增大，以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、企業(yè)管理水平的提高、設(shè)備技術(shù)改造的推廣等，使電廠中的鍋爐風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)了裕量較大的問題，另外根據(jù)電網(wǎng)調(diào)峰的需要，機(jī)組長時(shí)間處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，使鍋爐的送、吸風(fēng)機(jī)長期處于低參數(shù)下運(yùn)行，對廠用電率造成一定影響。火力發(fā)電廠簡稱火電廠，是利用煤、石油、天然氣等燃料的化學(xué)能產(chǎn)生出電能的工廠。上圖是凝汽式燃煤電廠的生產(chǎn)過程示意圖。磨碎的煤粉由熱空氣攜帶經(jīng)排粉風(fēng)機(jī)送入鍋爐的爐膛內(nèi)燃燒。這樣，一方面除使進(jìn)入鍋爐的空氣溫度提高，易于煤粉的著火和燃燒外，另一方面也可以降低排煙溫度，提高熱能的利用率。在省煤器內(nèi)，水受到熱煙氣的加熱，然后進(jìn)入鍋爐頂部的汽包內(nèi)。飽和蒸汽在過熱器中繼續(xù)吸熱，成為過熱蒸汽。汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過連軸器聯(lián)在一起。當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁場也是旋轉(zhuǎn)的，發(fā)電機(jī)定子內(nèi)的導(dǎo)線就會切割磁力線感應(yīng)產(chǎn)生電流。乏汽在凝汽器內(nèi)被循環(huán)水泵送入凝汽器的冷卻水冷卻，從新凝結(jié)成水，此水成為凝結(jié)水。以上分析雖然較為繁雜，但從能量轉(zhuǎn)換的角度看卻很簡單，即燃料的化學(xué)能→蒸汽的熱勢能→機(jī)械能→電能。主機(jī)與輔機(jī)及其相連的管道、線路等稱為系統(tǒng)。大型火電廠的保證這些設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，火電廠裝有大量的儀表，用來監(jiān)視這些設(shè)備的運(yùn)行狀況，同時(shí)還設(shè)置有自動(dòng)控制裝置，以便及時(shí)地對主輔設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)。 鍋爐燃燒情況以及對于爐膛壓力的影響鍋爐燃燒系統(tǒng)中有兩個(gè)最佳，即最佳過量空氣系數(shù)與最佳煤粉細(xì)度。實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒必須：供給適當(dāng)?shù)目諝饬浚痪S持足夠高的爐膛溫度，爐溫必須在燃料的著火溫度以上；一次風(fēng)速不能太高，合理送入二次風(fēng)，合理組織爐內(nèi)動(dòng)力工況，使燃料與空氣混合良好；選擇適當(dāng)?shù)拿悍奂?xì)度；低負(fù)荷運(yùn)行或燃燒不穩(wěn)定時(shí)要投油助燃。 鍋爐燃燒系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)介紹 風(fēng)機(jī)為了使燃料在爐內(nèi)的燃燒正常進(jìn)行，必須不斷的向爐膛內(nèi)送入燃料燃燒所需要的空氣，并隨時(shí)排出燃燒后所產(chǎn)生的煙氣。 風(fēng)機(jī)分類風(fēng)機(jī)按工作原理可以分為離心式和軸流式兩大類。離心式風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的壓頭的高低，主要與葉輪直徑和轉(zhuǎn)速有關(guān)。氣流的進(jìn)、出口方向都是軸向的。 軸流式風(fēng)機(jī)和離心式風(fēng)機(jī)比較（1）軸流式風(fēng)機(jī)體積小，占地小，外形尺寸和風(fēng)（煙）道尺寸相近。即分布于生產(chǎn)過程各部分的以微處理器為核心的過程控制站,分別對各部分工藝流程進(jìn)行控制，通過數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)與中央控制室的各監(jiān)控操作站聯(lián)網(wǎng),因此也稱集散控制系統(tǒng)(TDCS) 。且當(dāng)個(gè)別工作站故障時(shí)僅使系統(tǒng)功能略有下降，不會影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，因此是危險(xiǎn)分散。N 公司的 MAX1000 等。 （4）各種監(jiān)視控制功能均采用軟件模塊來完成，以修改方便,易于實(shí)現(xiàn)高級控制。O通過通信介質(zhì)與多種類型的計(jì)算機(jī)連接，構(gòu)成企業(yè)需要的有關(guān)生產(chǎn)、財(cái)務(wù)、人事、培訓(xùn)、備件及市場管理等多種管理功能。HCU內(nèi)的控制通道ControlWay，用來連接本節(jié)點(diǎn)內(nèi)的智能模件，實(shí)現(xiàn)智能模件之間的信息傳送功能。例外報(bào)告的特點(diǎn)是只反映某一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生顯著變化的信息，而對沒有發(fā)生顯著變化的信息不產(chǎn)生報(bào)告?，F(xiàn)場控制單元（HCU）是 SYMPHONY 實(shí)現(xiàn)過程控制的主要現(xiàn)場設(shè)備，其核心是橋控制器（BRC） ，BRC 插在 HCU 的模件安裝單元（MMU）內(nèi)，就能完成過程控制中的回路控制、順序控制、數(shù)據(jù)采集和優(yōu)化控制操作。通信介質(zhì)為印刷電路板，安裝與 MMU 的后部。鏈接結(jié)構(gòu) I/O 通道子模件通過專用 KTU 電纜與相應(yīng)的端子單元鏈接，并且端子單元的端子還可與現(xiàn)場設(shè)備相連，組成現(xiàn)場 I/O 通道結(jié)構(gòu)，以完成顯影的過程控制。這個(gè)接口可用作網(wǎng)絡(luò)中心環(huán)或子環(huán)上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，通過對這對接口可以同時(shí)訪問控制網(wǎng)絡(luò)和控制通道。INFINET采用存貯— 轉(zhuǎn)發(fā)的環(huán)狀通訊方式。在我廠DCS通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中沒有用到子環(huán)和工廠環(huán)，中心環(huán)網(wǎng)通訊介質(zhì)為同軸電纜。每個(gè)PCU可以容納多對多功能處理器模件MFP。I/O子模件是PCU經(jīng)過端子單元，與現(xiàn)場直接相連接的唯一通道?！?操作管理級——Conductor系列人機(jī)接口：操作管理級是分散控制系統(tǒng)與電廠運(yùn)行人員間的人機(jī)接口，實(shí)現(xiàn)電廠運(yùn)行人員對600MW機(jī)組的監(jiān)視和控制。Conductor系列接口廣泛采用了成熟的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù),來提高系統(tǒng)的通用性。該爐裝有 2 臺雙速離心式風(fēng)機(jī)，在正常工作時(shí)，它們根據(jù)同一調(diào)節(jié)器的指令分別控制引風(fēng)機(jī)入口擋板用來保證爐膛壓力在允許范圍內(nèi)變化。正常狀態(tài)下，BIAS（偏置）信號通過切換模塊Ts、速率限制模塊分別與爐膛壓力調(diào)節(jié)模塊輸出的控制指令疊加(加法塊Σ實(shí)現(xiàn))或相減( 偏差塊 ?實(shí)現(xiàn))，綜合后的信號作為引風(fēng)機(jī)。爐膛壓力偏差通過死區(qū)模件實(shí)現(xiàn)非線性調(diào)節(jié)作用，完成對小幅度高頻脈動(dòng)信號的濾波處理后進(jìn)入爐膛壓力調(diào)節(jié)器PIF。石門電廠的爐膛壓力控制系統(tǒng)中除設(shè)計(jì)有傳統(tǒng)的“前饋一反饋”控制方案外，其最突出的特點(diǎn)是增加了2個(gè)獨(dú)立的超馳控制回路和風(fēng)機(jī)防喘振的調(diào)節(jié)回路。在 1 號機(jī)組 DCS 改造熱態(tài)調(diào)試階段，對相應(yīng)回路參數(shù)進(jìn)行整定，并分別進(jìn)行了負(fù)荷擾動(dòng)試驗(yàn)與設(shè)定值擾動(dòng)試驗(yàn)。從圖 中可以看出除了 PID 輸出之外，還有一個(gè)風(fēng)量指令信號作為湖塘壓力控制中的反饋信號，因?yàn)闋t膛壓力控制是以送風(fēng)量與引風(fēng)量相平衡為條件的?？杀ＷC總風(fēng)量始終大于總?cè)剂狭浚瑥亩ＷC爐膛中的燃料能充分燃燒。通過對這兩個(gè)控制回路的分析不難發(fā)現(xiàn)，給煤機(jī)轉(zhuǎn)速晃動(dòng)與爐膛壓力之間的關(guān)系。在正常情況下，通過這一控制回路可以很快使?fàn)t膛壓力穩(wěn)定。這次設(shè)計(jì)要注意以下問題：鍋爐運(yùn)行時(shí)，如果機(jī)組要求的復(fù)合指令改變，則進(jìn)入爐膛的燃燒量將跟著改變，燃料在爐膛中燃燒后產(chǎn)生的煙氣量也將改變。爐膛壓力直接影響爐膛內(nèi)燃料的燃燒質(zhì)量和鍋爐的安全性。（1）爐膛壓力測量；（2）采用死區(qū)非線性環(huán)節(jié)的爐膛壓力控制；（3）送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉位置的前饋控制；（4）內(nèi)爆保護(hù)；（5）引風(fēng)機(jī) A 和 B 的雙速調(diào)節(jié)；（6）引風(fēng)機(jī) A 和 B 的手動(dòng)/自動(dòng)切換；（7）引風(fēng)機(jī) A 和 B 間的風(fēng)量平衡。當(dāng)爐膛壓力因某種擾動(dòng)發(fā)生變化時(shí)，壓力調(diào)節(jié)器接受爐膛壓力與給定值的偏差信號，并對此進(jìn)行比例積分控制運(yùn)算，其結(jié)果與作為前饋信號的送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉平均指令疊加，形成引風(fēng)機(jī)的控制指令，分別送到兩臺引風(fēng)機(jī)的軟手操工作站。如圖 所示，在正常情況下，調(diào)節(jié)器輸出的送風(fēng)量控制指令，加上運(yùn)行人員的手動(dòng)偏置，作為引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉控制指令 ，經(jīng) M/A 站、切換器 T、閉鎖指令增減與防喘振環(huán)節(jié)輸出去控制引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉的開度，改變引風(fēng)量以調(diào)節(jié)爐膛壓力，并最終使?fàn)t膛壓力穩(wěn)定在給定值附近。不能把這個(gè)功能碼放在編號高于 1023 的塊上，因?yàn)槟壳肮S環(huán)路的信息規(guī)模只允許這個(gè)環(huán)路未進(jìn)行控制調(diào)用到 1023 塊上為止。這個(gè)功能塊具有位置或速度型控制限制算法，它還提供一個(gè)防復(fù)位終止功能。 爐膛風(fēng)控制系統(tǒng)分析 風(fēng)控系統(tǒng)在火電廠中的應(yīng)用在電廠中引風(fēng)控制系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上就是爐膛壓力控制系統(tǒng)。當(dāng) 3 臺變送器全部正常時(shí)，選偏差不大的 2 臺變送器的平均值作為測量值；當(dāng)其中任一臺變送器有品質(zhì)報(bào)警，而其他 2 臺無品質(zhì)報(bào)警PC3PTTTttttTtTTPTTTTTTΣ/2RΣ Σ1 號風(fēng)機(jī)變頻器 2 號風(fēng)機(jī)變頻器SP+MFT主燃料跳閘鍋爐左側(cè)壓力鍋爐右側(cè)壓力位置Yt+的變送器控制偏差大，此時(shí)切手動(dòng)；當(dāng) 3 臺變送器全部有品質(zhì)報(bào)警時(shí)，切手動(dòng)；當(dāng) 3臺變送器之間全部有控制偏差報(bào)警時(shí)，切手動(dòng)。（4）爐膛壓力控制器一般設(shè)有一個(gè)死區(qū)，當(dāng)爐膛壓力的設(shè)定值和測量值的偏差不超過死區(qū)范圍時(shí)，控制器的輸出不變，執(zhí)行機(jī)構(gòu)不動(dòng)作，這就有效地消除了因爐膛壓力經(jīng)常波動(dòng)而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)頻繁動(dòng)作，提高了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的使用壽命。為了避免這種情況的發(fā)生，用 MFT 動(dòng)作信號引發(fā)一組邏輯動(dòng)作，直接前饋到該控制系統(tǒng)中去（如圖 所示） 。 防城港2 機(jī)組爐膛壓力控制系統(tǒng)的組態(tài)圖分析過程 引風(fēng)機(jī)手動(dòng)/自動(dòng)切換（1）引風(fēng)機(jī) A 和 B 都處于自動(dòng)狀態(tài)這時(shí)調(diào)節(jié)器的輸出疊加上前饋指令（送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉平均指令） ，并行送到兩臺引風(fēng)機(jī)的控制回路上，在引風(fēng)機(jī) B 操作站，由運(yùn)行人員設(shè)定的偏置信號分別輸入到引風(fēng)機(jī)A 操作站，乘以－1 后，輸入到引風(fēng)機(jī) B 操作站上，偏置信號的作用是在自動(dòng)方式下，可以用來調(diào)節(jié)兩臺引風(fēng)機(jī) A、B 的負(fù)荷平衡。以圖 中 A 引風(fēng)機(jī)入口導(dǎo)葉控制為例，由 可知，把 B 引風(fēng)機(jī)的控制信號作為 A 引風(fēng)機(jī)的跟蹤信號，由 REQ NATURE VENT(自然通風(fēng)請求)、INDUCE A