河北三河燕郊供热有限公司五热厂 - 锅炉房工程自控“交钥匙”项目

三河燕郊供热有限公司位处河北三河燕郊开发区。该公司 为燕郊经济技术开发区唯一一家供热企业,公司承担燕郊经济技术开发区集中供热及、 驻区企业的生产用汽。随着开发区进区企业的不断增多,原供热能力已不能满足要求,因此改造锅炉房工程势在必行。

本工程为三河燕郊供热有限公司五热厂锅炉房4*35T/H蒸汽锅炉自控系统一 期工程。一期工程暂建两台35T/H蒸汽锅炉及其共用部分,但为保证后期扩容时控制室盘台的一致性,在初期盘台一次性配齐(壳体)。工程中,我们采用PLC 控制系统和常规仪表(含手操器和必要的二次仪表)进行锅炉房热工检测控制。 对极其重要的水位点,不但采用电接点水位计进行监视,还设立了电视监视系统, 同时显示每台汽炉的实时水位情况,以供司炉人员参考,为了考核燃烧经济性设 置了含氧量测点反映风煤配比情况以优化燃烧。PLC控制系统选用德国西门子公 司S7-300,在其软硬件基础上开发这套系统具有良好的可维护性、网络开放性、 可扩展性等特点。整个控制系统配置如下:设置三个操作员站(台湾研华工业 IPC)、每一个操作员站相对于现场控制站具有同等的监控地位,互为热备;每台 锅炉和公用系统部分都设置设置一个集中控制站和两个分布控制站(西门子各种 I/O模块):1#锅炉数据通过1#现场控制站采集和处理,2#锅炉数据通过2#现场 控制站采集和处理,母管给水系统和除氧系统以及电气测点通过集中控制站以 PROFIBUS总线方式建立通讯连接,实时传送相关数据。等二期工程两台锅炉的 现场数据也可通过此方式进行采集,非常方便;操作员站和现场控制站间的通讯 采用工业以太网方式。应用此控制方式的目的是做到控制尽量分散以降低其危险 性,而管理相对集中以提高其效率,使整个系统可靠性大大提高,操作运行方便, 真正实现设备安全运行,经济生产。(以下为工程设备结构图)

现场主要设备选型包括:

  • 温度检测仪表选用沈阳东联热工的热电阻、热电偶型温度表;
  • 压力检测仪表选用上海威尔泰WT-1151系列智能变送器;
  • 蒸汽流量和给水流量检测仪表选用孔板测量方式;
  • 操作仪表选用福光百特双光柱智能操作器;
  • 调节阀采用天津津达的调节阀;

整个控制系统实现了饱和蒸汽锅炉的给水自动控制和燃烧系统自动控制,可以根据外界负荷的变化自动调整鼓风和给煤量,从而改变锅炉的出力达到经济燃烧,保证正常生产。同时控制系统根据工艺要求设置了汽包低水位、高压力极限热工保护和引风机跳闸联锁电气保护功能,最大程度保证锅炉生产和操作人员的人身安全。给水系统采用母管给水阀门调节,应用变频/工频多泵切换技术保证母管水压在允许的范围内受控,实现节电运行。

该系统已在现场运行以来,取得了良好的经济效益和社会效益。工业锅炉自动化的实现,对于节省能源,减少污染,减轻操作人员的劳动强度,保证煤炉安全运行和延长使用寿命等,都具有特殊的意义。现场运行效果证明,它是一套结构完善、技术先进、操作简单、运行可靠的系统。系统交付使用后,可在控制室内通过计算机系统或常规仪表对锅炉房生产过程进行集中监控,能实现锅炉生产过程和系统供汽自动化。

系统配置

  • 锅炉类型:链条锅炉
  • 锅炉型号:1.60Mpa/160℃低压饱和蒸汽
  • 监控对象:2×35t/h链条锅炉、 除氧器
  • 控制系统:
    SIEMENS S7-300
  • 控制网络:
    工业以太网、PROFIBUS总线
  • 集中控制站:1套
  • 分布控制站:2套
  • 操作监控站:2台
  • 工程师站:1台

锅炉自动控制功能

  1. 汽包水位控制
  2. 蒸汽压力控制
  3. 炉膛负压控制
  4. 炉排转速控制
  5. 给水泵控制
  6. 除渣控制
  7. 中间水箱水位控制
  8. 除氧水位控制
  9. 除氧温度控制
  10. 凝结水箱水位控制
  11. 除灰控制

锅炉热工保护功能

  1. 汽包水位低保护
  2. 蒸汽压力高保护

锅炉电流显示功能

  1. 鼓风机运行电流
  2. 引风机运行电流
  3. 炉排电机运行电流
  4. 二次风机运行电流

过程累计功能

  1. 单台炉蒸汽量累计
  2. 单台炉给水量累计
  3. 各生产线蒸汽量累计