本钢发电厂锅炉控制系统

摘要：本文叙述本钢发电厂锅炉控制系统的保护连锁及功能。

关键词：控制系统，锅炉，安全控制

1概述

本设计方案采用新技术计算机集散控制系统（DCS），完成总体方案、布局设计、硬件和软件配置、安装调试。其计算机、控制站设备，采用先进的控制系统设备，一次信号采集设备（变送器、电偶、热电阻等）利用原来设备，并有部分增加设备。

2画面功能

本计算机监控系统是集现场信号采集、动态显示、自动控制、电气设备（泵）遥控操作及联锁控制等功能于一体的综合性系统。配以适当和操作画面，在计算机操作和监视画面上可实现以下功能：

2.1采用手/自动无扰操作

在控制系统设有手/自动切换装置，当投运初期，一般总是先手动遥控，待工况正常后，再切向自动。而当系统在运行的过程中出现异常时，又往往需要从自动切向手动。

2.2计算机通过DCS系统全程了解锅炉运行情况

2.3报警一览：当参数报警时，报警信息自动登录到报警画面，以历史报警方式进行记录，记录最长为1000条报警信息。查阅报警一览画面，可得到历史报警情况。

2.4系统总貌：系统检索目录。从中可以查看系统流程图、趋势曲线、数据一览、控制分组等信息，并可从总貌画面直接进入某页选中的流程图、趋势曲线、数据一览、控制分组等画面；也可从总貌画面直接弹出某个选中的动态参数的棒状仪表，从中查阅该参数的详细信息。

2.5控制分组：可从中查阅有关调节或可调整参数的信息，在操作权限许可的情况下，可对调节或调整参数进行修改操作。并可从控制分组画面直接进入调整画面。作用：将相关仪表放在同一个画面，同时进行操作。

2.6趋势图：趋势曲线画面：可从中查阅有关参数的记录曲线。每页趋势曲线画面最多可记录8个参数的变化趋势。每条曲线可单独查阅，以便更清楚的查阅。

2.7流程图：工艺流程画面，为系统主要监控和操作界面，在流程图上可以实现监视和控制现场的功能。

2.8弹出式流程图画面：点击相关连接命令按钮可以弹出相关弹出式流程图画面，并可以在相应画面上实现相关操作。为防止弹出式流程图画面弹出过多影响主画面操作，最多可以弹出3幅弹出式流程图画面，3幅以上每再弹出一幅，将会把最前一幅弹出式流程图画面自动关闭。

2.9报表画面：报表画面以报表的形式显示实时数据，包括重要的系统数据和现场数据，以供系统状态检查或工艺分析。

2.10数据一览：每页数据一览画面最多可显示32个动态参数，选择某页数据一览画面，可集中查阅多个参数的动态变化情况。

2.11系统状态：含故障诊断画面和进程信息画面，故障诊断画面用于显示控制站硬件和软件运行情况的远程诊断结果。进程信息用于显示后台服务的信息。

2.12操作记录一览：将监控画面中所有操作进行记录，提供给操作人员查看。操作记录一览分位号操作记录和系统操作记录两种方式显示。

3连锁功能

当总联锁、制粉联锁及磨煤保护装置投入时：

3.1运行中的两台吸风机，有一台停机时，其导向风门自动关闭，两台吸风机全停时，报警，联锁停止运行中的送风，給粉、排粉、磨煤、给煤机，关闭热风门，打开甲乙侧冷却风门。同时关闭减温水调节阀门。

3.2运行中的两台送风机有一台停机时，其导向风门自动关闭，两台送风机都停时，报警，联锁停止运行中的给粉、排粉、磨煤、给煤机，关闭热风门，打开甲乙侧冷却风门。

3.3当一台排粉机停止时，联锁停止相应的磨煤，给煤机，关闭其热风门，开启对应的冷却风门。

3.4中间继电器联锁为6KVJ用母线低电压保护中间继电器接点，当电压低于5.1KV，0.5秒磨煤机跳闸9秒送风机跳闸。

3.5当磨煤机停止时，联锁停止相应的给煤机。

3.6低油压联锁为磨煤机低油压保护，当系统油压低于0.12MPa时备用的油泵启动，低于0.06MPa则磨煤机跳闸。

3.7冷风门连锁为当磨煤机出口温度高于70℃时，入口冷风门开启。

3.8操作室仪表盘上设有锅炉事故紧急按钮，在大联锁的情况下，需紧急停炉时，按表盘上的紧急按钮，就会停炉。

3.9在大联锁投入的情况下，意外停炉时，自动关闭主蒸汽阀门和自动打开集汽向空排汽阀门。

4.点火程序

在燃料进入炉膛燃烧之前（初次点火或在锅炉跳闸之后）DCS系统必须对炉膛完成一次成功的吹扫，以有效地清除在炉膛，烟口及其相连的烟道中可能积聚的任何可燃混合物，当吹扫完毕满足点火的允许；DCS系统给出允许点火信号。

程序点火控制柜可按以下程序进行远程点火：

点火枪推进

启动点火器

开点火燃气速断阀

点火瓦斯枪点燃

燃烧器有火（火检判断）

点火枪退出

以上点火程序按顺序判断控制。若在启动燃烧器过程中：点火枪进不到位；燃气速断阀打开后，火检在10秒內检测该燃烧器无火焰信号，则立即关闭所对应燃气速断阀，并发出“点火失败”报警。

5安全保护

锅炉安全运行至关重要，因而设置了计算机联锁保护控制系统。即当锅炉出水温度超过超高限或出水压力低于超低限，则计算机按照先停炉排、再停鼓风、最后停引风的顺序自动停炉。保证锅炉的安全，防止危险事故的发生。在联锁停炉信号解除后，锅炉才可再次投运。联锁保护保证在启动前没有燃料进入燃烧器，并在运行时遇到下列情况时，切断燃料供应：

火焰熄灭；

燃气压力低于允许最低值或高于允许最高值；

安全联锁装置电源中断；

燃烧空气中断或空气压力低于允许最低值；

送、引风机故障；

蒸汽锅炉压力超过允许最高值，热水锅炉超温或压力低于允许最低值；

蒸汽锅炉水位低于最低安全水位；

6结束语

本文将传统的锅炉控制系统改进成以DCS为核心的控制系统。通过软件来实现各种控制与监视。从而实现了锅炉控制系统的自动控制。

参考文献：

[1]樊泉桂.亚临界与超临界参数锅炉[M].北京：中国电力出版社，2006.

（作者单位：本溪钢铁（集团）信息自动化有限责任公司）