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20t/h硫化床锅炉电控系统的可靠性方案设计
发布时间：2013-10-20 08:39 来源：未知
随着企业生产规模的扩大，2010年公司新建一台20t/h循环硫化床燃煤锅炉。锅炉产生蒸汽给后续工艺进行加工生产。如果没有蒸汽，后续工艺就无法进行生产。由此可见，锅炉是企业生产的动力源。而锅炉辅机的电控系统又是锅炉的心脏发动机，为锅炉运行提供血液动力。因为，锅炉系统能否最终可靠运行，都是由电控系统来保证的。因此，在锅炉本体已选定以后，锅炉辅机的电控系统（包含控制系统和电气系统）可靠性就显得尤为必要。
锅炉电控系统的方案拟定，自控方面无异于以下几种：常规仪表控制、计算机控制、PLC控制和DCS控制，电气系统有自藕、直接启动、变频和软启动等模式。以下表格为几种方案的对比：
以上表格所列举之方案，可单一方案或者任意组合，所列举性能对比也是相对的。无论采用哪种方案，必须适合于工艺要求，要具有很高的可靠性以维持生产，同时要具有可扩展性和先进性，以适合后续工艺发展趋势，即就是所谓的性价比高�？煽啃愿吣芪笠到谑∽式�，可扩展性在未来能把动力部门的其它设施（比如污水处理、除尘等）兼容整合；先进性是为了适应企业的集团化发展趋势，将来能融人生产信息管理一体化(MIS)的系统中。总之，本方案的确定要符合“一次投资，终身受益”的原则，富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗�；怪频哪拘忌镏士帕Ｈ剂�。
原则确定以后，我们首先参考原来旧炉的使用经验。旧炉于2006年建成，使用的电控方案是常规仪表+计算机的控制模式。在使用过程中，我们发现这种方案虽然价格不高，但是后期会出现故障，维护量大，也相当于加大了投资。为此，我们确定：自控方面是PLC+仪表+计算机+后备手操的模式，电气方案是采用多点控制+变频+工频的控制模式。这两二者能够合二为一。经过预算，投资并不比旧炉的电控方案贵多少，但是性能和可靠性有绝对的保证。体现在如下几个方面：
(1)以PLC自控为主，常规仪表为辅，人机界面是计算机。所有监控的点在计算机上都能观测到。而一些主要数据，如炉膛温度、炉膛压力、蒸汽压力和汽包水位等，仅用3个常规仪表就可以同时显示。这样，既能充分利用计算机的海量存储和查询功能，叉能实现当计算机故障无法显示时，还能用常规仪表来显示必要的运行数据。因此，此措施实现了锅炉的连续运行，提高了可靠性。新旧两台锅炉的参数监控方案对比如下：
由上图1、图2对比可看出，图2的仪表+计算机模式缺陷在于，当仪表故障时，锅炉的运行参数不但仪表无法显示，计算机参数也无法显示，严重时甚至造成锅炉停产的可能。而图1却避免了这一弊端。
操纵对象的多点控制。平常的操作对象，如阀门、风门、电机等，无论是启�；故强眨瓤赏ü扑慊氖蟊昀词迪�，又能由按钮或开关来实现。对于某些老工人，习惯于按钮和开关的操作方式；对于多数年轻工人，都有计算机知识，能够适应计算机的操作方式。由此，由手动控制向实现现代化控制上具有过渡作用。另一方面，无论是电脑和按钮开关任何一种控制方式，当其中一种有问题，都能够由另一种来实现。此措施也实现了锅炉的连续运行，提高了可靠性。
(2)电机控制以工频为辅、变频为主。大功率电机采用变频器控制，所取得的节能效果已是不争的事实。为此，通常锅炉运行中，都是通过调节变频器的频率来调整电机的转速，而很少去操作风阀。但是当变频器故障时，又能切换到工频的运行方式。此措施也实现了锅炉的连续运行，提高了可靠性。以下为工频变频的切换示意图。
(3)设备的选型上，也必须采用可靠的知名品牌。因为如果选型不当，系统的执行率也很低，可靠性也得不到保障。为此，传感器我们选用了川仪横河品牌，计算机采用戴尔DELL品牌，PLC采用西门子300系列，变频器采用西门子的430系列。这几个品牌在国内都有很好的知名度，应用案例成熟，备件充足时间长久。相对于—些偏门同类设备，价格便宜；相对于一些其他广泛应用的设备，却又显得成熟可靠。比如横河川仪变送器，五年内零点漂移仅仅0.5%，数据非常准确。而西门子PLC和变频器，其可靠性已是众所周知的了。
(4)锅炉电控系统的超限联锁保护措施。根据锅炉运行监察规程，锅炉电控系统应设参数超限联锁�；ご胧�。本锅炉属于大容量锅炉，因此设定了多种�；ご胧Ｆ渲兄匾陌ㄕ羝沽�、锅筒水位的超限�；ぃ蝗忌障低车牧；さ�。而锅筒水位尤为重要。为此，我们从多个方面监控锅炉水位参数，第一用双监视器监控左右锅筒水镜，保证直观上的对比；第二，用差压式和电接点式传感器分别测量锅筒水位，保证给水系统的自控运行和联锁保护。自控运行，保证了锅炉运行的稳定；联锁措施，保证了当锅炉意外紧急情况出现时，能够及时停炉，达到安全要求。
综上所述，本锅炉的电控方案在理论上是高可靠的，选型符合性价比高的要求。虽然DCS(分布控制集中管理系统)总线系统的可靠性和功能比它优越，但是价格却不菲。而单一的计算机系统或者常规仪表系统，尽管价格低廉，但又功能单一，可靠性也差很多。本系统自投产运行一年来，几乎无任何故障发生。实践证明，系统是可靠的。因此，本文的电控系统可靠性方案，从设计到应用，都是成功的，为企业达到了增产增效的目的。对于同行业类似的方案设计，具有一定的指导意义。
