¿Introducción al sistema de control DCS de calderas de lecho fluidizado circulante?
¿Esquema de control de la caldera? La caldera es un sistema de control de múltiples entradas, múltiples salidas, múltiples bucles, no lineal, interconectado y complejo. Hay muchas influencias cruzadas entre los parámetros de ajuste y los ajustados. Parámetros Es muy difícil de ajustar. Distribuimos el control del sistema en controles de circuito cerrado uno por uno: control de alimentación de carbón, control de suministro de aire, control de nivel de líquido del tambor, control de presión negativa del horno, etc. a? Control de alimentación de carbón? La tarea básica del ajuste automático del sistema de combustión de la caldera es adaptar el calor generado por la combustión del combustible para satisfacer las necesidades de la carga de vapor, manteniendo al mismo tiempo una combustión económica y un funcionamiento seguro de la caldera. En la actualidad, el mal desempeño del sistema de control de los hornos de carbón pulverizado pequeños y medianos se refleja principalmente en el control del suministro de aire y del suministro de carbón. El sistema de control del suministro de aire debe coordinarse con el control del suministro de carbón y controlarse en una determinada proporción de aire a carbón para mantener la combustión en el mejor estado económico. El diagrama de bloques del principio de control es el siguiente:
b ¿Control del suministro de aire? El ajuste del suministro de aire se realiza a través del regulador de la regla de carga "Al agregar carga, agregue aire primero y luego agregue carbón; al reducir la carga, reduzca el carbón primero y luego reduzca el aire". Las reglas de control. El diagrama de bloques del principio de control es el siguiente:
c ¿Control de presión negativa del horno? La presión negativa del horno refleja el equilibrio entre el volumen de suministro de aire y el aire inducido. El objetivo es garantizar que la caldera en funcionamiento se mantenga siempre en un estado estable de ligera presión negativa para garantizar su funcionamiento seguro y eficaz. El diagrama de bloques del principio de control es el siguiente:
d? La tarea del ajuste automático del suministro de agua de la caldera mediante el control del nivel de líquido del tambor de vapor es hacer que el volumen del suministro de agua siga la caldera. Hay tres tipos de control del nivel de líquido: ① Control de impulso único, es decir, de un solo parámetro. , sistema de control de bucle único con nivel de agua como única señal de ajuste; ② Control de doble impulso, es decir, un sistema de control de dos parámetros con flujo de vapor como señal suplementaria; ③Control de tres impulsos, un control de tres parámetros; Sistema con flujo de agua de alimentación y flujo de vapor principal como señales suplementarias. El sistema de control de tres impulsos también se puede dividir en ajuste de una sola etapa de tres impulsos y control en cascada de tres impulsos. El sistema de control es el siguiente:
El diagrama de bloques del principio de control del sistema de control en cascada de tres impulsos
e? Control de temperatura de salida de vapor sobrecalentado ¿Asegúrese de que la temperatura del vapor de salida de vapor sobrecalentado sea? dentro del rango permitido y proteja el sobrecalentador para que la temperatura de la pared del tubo del sobrecalentador no exceda el rango de temperatura permitido. El diagrama de bloques del principio de control es el siguiente:
Diagrama de bloques del principio de control de la temperatura de salida del vapor sobrecalentado< /. p>
3. Sistema de protección automática de la caldera El sistema de protección de la caldera es una parte importante del sistema de control de la caldera. Su contenido de protección depende de la estructura, capacidad, características técnicas y modo de funcionamiento del equipo de protección de la caldera. protección de nivel, protección contra incendios de calderas, protección de cadena y protección de apagado de emergencia, etc.
2. Configuración del sistema DCS El sistema DCS de caldera es un sistema de control distribuido dedicado al control de automatización de calderas. Monitoreo de la automatización para ahorrar energía, proteger el medio ambiente, mejorar las condiciones de trabajo y mejorar la eficiencia laboral. El sistema DCS de la caldera incluye la capa de gestión de la sala de despacho, la capa de Ethernet industrial, la computadora host de monitoreo en el sitio y la estructura real del sistema. Equipo terminal de control de calderas Se puede configurar de manera flexible según circunstancias específicas 1. Equipo terminal de control de calderas Para diversas calderas industriales, civiles, de carbón, de gas, de petróleo, de calentamiento de agua y de vapor, Shandong Sanmu Automation Company. ha desarrollado una serie de equipos terminales de calderas para adaptarse a diferentes tipos de calderas. Los equipos terminales de control de calderas completan el control de combustión en tiempo real, el ajuste del volumen de aire, el ajuste del nivel de agua del tambor de vapor, el control de la presión de la tubería de agua y el control de reposición de agua. , acumulación de consumo de agua, electricidad y carbón, alarma de falla, etc. Estructura del sistema distribuido: una caldera está equipada con un conjunto de terminales de control de la caldera. El dispositivo realmente realiza un control distribuido: integra las funciones de los instrumentos tradicionales, como los digitales. Pantalla, alarma y control manual/automático, que puede simplificar la configuración y el cableado del instrumento. Funciones potentes y rendimiento confiable: adopta un controlador principal de alto rendimiento y módulos de E/S para adaptarse a entornos de trabajo hostiles. Potentes herramientas de programación: puede utilizar la configuración del diagrama de escalera para completar el control lógico y de secuencia, operaciones de datos, ajuste PID, etc. También puede utilizar programación en lenguaje de alto nivel para completar requisitos de control especiales y cálculos de datos complejos.
2. Computadora host de monitoreo de la caldera Múltiples dispositivos terminales de control de caldera en un taller de calefacción pueden comunicarse con la computadora host de monitoreo en el sitio y la máquina de reserva activa a través de la red de bus o la red Ethernet industrial.
El operador monitorea el estado de funcionamiento, visualización de alarmas, informe de curvas, etc. de cada caldera en la computadora host y establece los parámetros. Procese y guarde estadísticamente parámetros importantes del funcionamiento de la caldera, como presión, temperatura, diferencia de presión, caudal, etc., y realice visualización de curvas, consulta de datos históricos, impresión de informes, etc. ? La computadora host adopta una computadora o estación de trabajo industrial de alto rendimiento y se puede utilizar una copia de seguridad en caliente de dos máquinas. 3. Capa de Ethernet industrial: después de instalar una tarjeta de red en la computadora host de monitoreo en el sitio, se puede conectar a una red Ethernet industrial. Se pueden configurar múltiples estaciones de monitoreo de calderas, estaciones de mantenimiento e impresoras de red en la capa de red Ethernet. Dependiendo de los requisitos de confiabilidad y seguridad del sistema, se pueden seleccionar diferentes niveles de diseños de redundancia de servidores y redes. 4. ¿Gestión de la sala de despacho? El sistema DCS de la caldera proporciona una línea dedicada MODEM, red de acceso telefónico o modo inalámbrico, lo que permite a los administradores de la sala de despacho central comunicarse con múltiples salas de calderas dispersas a varios kilómetros o más de diez kilómetros de distancia, y comprender el Estado de cada sala de calderas, estado de funcionamiento, integridad de los instrumentos, estado de la caldera, etc. El método de red de acceso telefónico puede aprovechar al máximo las líneas telefónicas originales y conectar la sala de despacho central y cada sala de calderas a través de la red telefónica pública, ahorrando costos y ciclos de construcción, y es muy adecuado para las inspecciones de rutina diarias de cada sala de calderas.
3. Funciones de monitoreo y gestión del centro de monitoreo 1. ¿Detección en tiempo real de los parámetros de funcionamiento de la caldera? Para comprender completamente las condiciones de funcionamiento de todo el sistema, el sistema de monitoreo monitoreará y recopilará los datos de la caldera. parámetros de proceso relacionados y parámetros eléctricos en tiempo real, y el estado de funcionamiento del equipo, etc. El sistema tiene una rica biblioteca de gráficos. A través de la configuración, los gráficos del equipo de la caldera y los parámetros operativos relacionados se pueden mostrar en la pantalla, además, los parámetros también se pueden mostrar en forma de listas o grupos. ?2.Análisis completo y emisión de instrucciones de control? Según los datos de funcionamiento de la caldera monitoreados y la estrategia de control establecida, el sistema de monitoreo emite instrucciones de control para ajustar el funcionamiento del equipo del sistema de caldera para garantizar un funcionamiento eficiente y confiable de la caldera. 3. Diagnóstico de fallas y gestión de alarmas El centro de control principal puede mostrar, gestionar y transmitir varias señales de alarma del funcionamiento de la caldera, mejorando así en gran medida el nivel de seguridad, a prueba de explosiones y de funcionamiento seguro de la caldera. Para garantizar el funcionamiento seguro y confiable del sistema de caldera, el sistema de monitoreo realizará un diagnóstico de fallas basado en los parámetros monitoreados. Una vez que ocurre una falla, el sistema de monitoreo mostrará rápidamente el punto de alarma en la pantalla del operador. Las capacidades de visualización relacionadas con alarmas asocian pantallas definidas por el usuario con cada punto de modo que cuando ocurre una alarma, el operador pueda acceder inmediatamente a los detalles del punto de alarma y seguir las medidas de emergencia recomendadas. Todo el estado de las alarmas y los bucles se registra en informes diarios de alarmas y eventos para poder recuperarlos fácilmente en el futuro. Si el valor medido de cada punto de medición se desvía del valor normal en cierta medida, se debe considerar anormal y el sistema emitirá una alarma. 4. Registro histórico de los parámetros operativos. La base de datos en tiempo real del sistema de monitoreo mantendrá registros históricos de los parámetros operativos de la caldera. Además, el sistema de monitoreo también tiene un registro de eventos de alarma especial para registrar información de alarmas/eventos y cambios de operador. Según los requisitos del operador, el sistema puede mostrar datos históricos como valores instantáneos o valores promedio dentro de un cierto período de tiempo. Los datos registrados históricamente se pueden mostrar de diversas formas, como curvas, gráficos específicos, informes, etc., además, los datos registrados históricamente también se pueden aplicar mediante una variedad de software de aplicación basado en red. Los datos históricos se pueden archivar o guardar en CD y discos. El software del sistema de monitoreo puede recuperar fácilmente los datos históricos archivados. 5. Calcule los parámetros operativos Algunos parámetros operativos del funcionamiento de la caldera no se pueden medir directamente, como la carga operativa anual, el consumo de vapor, el volumen de reposición de agua, el volumen de retorno de condensado, el tiempo de funcionamiento acumulado del equipo, etc. El sistema de monitoreo proporciona una gran cantidad de algoritmos de procesamiento estándar para calcular estas cantidades derivadas en función de los parámetros operativos medidos.