uw500集散控制系统在锅炉煤气发电过程中的应用

《uw500集散控制系统在锅炉煤气发电过程中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、UW500集散控制系统在煤气锅炉发电过程中的应用1、概述燃油燃气锅炉发电在国内已有60多年的历史，当时在我国东北建成的锅炉，至今仍在安全运行。目前开发的燃油锅炉、燃气锅炉，在原有的煤气发生炉的基础上，又增添了节能、环保等技术，使之成为高效、节能、安全、环保型技术。锅炉的经济运行是一个急需得到重视的问题，这不仅牵扯个体的经济，而且在能源日益短缺的将来对节约能源，实现持续协调发展更具有重大意义。UW500集散控制系统是杭州优稳与浙江大学工业自动化国家工程研究中心联合开发，经过不断分析总结、开发创新、测试改进与考核完善，推出的新一代集散控制系统。该系

2、统能够显著提高监控的自动化水平，提高锅炉的经济和可靠的运行。2、工艺简介发电的过程就是一个能量转换的过程：燃料化学能蒸汽热能机械能电能。简单的说就是利用燃料（煤气）发热，加热水，形成高温高压过热蒸汽，推动气轮机旋转，带动发电机转子（电磁场）旋转，定子线圈切割磁力线，发出电能，再利用升压变压器，升到系统电压，与系统并网，向外输送电能。燃气发电的主要设备系统包括：燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、电气系统及其他一些辅助处理设备。其发电系统主要由燃烧系统（以锅炉为核心）、汽水系统（主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成）、电气

3、系统（以汽轮发电机、主变压器等为主）、控制系统等组成。前二者产生高温高压蒸汽；电气系统实现由热能、机械能到电能的转变；控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。3、控制策略集散控制系统锅炉机组的自动化功能，功能包括数据采集功能（DAS）、模拟量控制功能（MCS）、汽机停机保护（ETS）、顺序控制功能（SCS）、锅炉主燃料切断保护（MFT）及信息管理等功能。1、煤气燃料的控制系统一般锅炉燃烧系统控制中，主要的被控参数为主汽压力或负荷。对主汽压力和负荷参数的控制是通过调节进入锅炉的燃气量来实现的。锅炉的燃料量控制系统采用以控制锅炉的出口蒸汽压力为主调

4、，以锅炉主蒸汽流量为前馈。高炉煤气发电机组的燃烧系统可通过机组尽可能在维持不停炉的前提下，按煤气量大小维持锅炉在25%~110%的燃料负荷情况下运行。汽机进汽阀门的开度变化会引起主蒸汽的压力参数，通过反馈控制调节燃料来实现主蒸汽的压力稳定。因此，本系统首先保证高炉煤气进气压力，通过调节高炉煤气进气阀门的开度来控制高炉煤气进气压力，煤气压力得到保证的情况下，来控制燃料。2、送风量控制系统（烟氧含量控制系统）送风控制既要保证锅炉的安全燃烧，又要保证锅炉的经济效益，而送风控制系统最终是由保证最佳的炉膛出口氧量来标志其燃烧工况的安全与经济性的。送风控制

5、系统，是以调节高炉煤气的配风量为主，再以氧量校正回路串级接在送风量控制回路中。3、引风量控制系统（炉膛负压控制系统）根据高炉煤气发电实践工程，引风控制系统是以炉膛负压为主要控制参数，但可将送风总量信号作为前馈信号。4、机炉协调控制锅炉出口主蒸汽压力的改变，则高炉煤气燃料量的改变。若高炉煤气燃料量改变后，又必然通过其压力参数值的改变显示出来。因此，燃料系统的控制是通过调节高炉煤气进气阀门的开度来控制高炉煤气进气压力来控制燃烧状态（而不是控制煤气燃料的进气量），来配合汽机的控制达到控制锅炉主蒸汽压力的目的。因此，一方面，锅炉负荷的调节通过锅炉负荷分

6、配运算系统进行运算及控制；另一方面，锅炉主蒸汽母管压力的控制是通过调节汽机阀门的开度来控制的。5、主蒸汽温度控制系统锅炉主蒸汽温度的调节，应根据锅炉特点进行设计。在规定的锅炉运行范围内，达到温度控制的负荷时（特别是低负荷、高负荷区域），控制第一级过热器的出口温度使之达到设定范围之内。调节量：减温水流量调节设备：减温水调节阀门导前温度信号：高温过热器出口温度6、给水控制（汽包水位控制）正常的控制应是由蒸汽流量、汽包水位和给水流量组成的三冲量控制系统。当负荷小于30%时采用只有汽包水位的单冲量控制，当负荷大于30%时切换至三冲量控制，应提供单冲量和

7、三冲量控制之间的无扰切换，反之亦然。测量汽包水位的变送器，应为双重冗余，最好三重冗余，并有压力补偿、比较和选择。经温度补偿的给水流量应加入喷水流量，得出总给水流量信号。蒸汽流量测量应有压力和温度补偿，并加入供热母管流量得出总蒸汽流量信号。被调量：汽包水位调节量：给水流量副回路输入信号：给水流量前馈输入信号：主蒸汽流量图1汽包液位保护7、凝气器水位控制系统保持一定的凝汽器水位，目的用于保障建立正常的凝汽器真空。凝汽器水位的过高和过低都可能破坏凝汽器真空。在凝汽器水位控制系统中，凝汽器水位测量值与给定值的偏差值进行PID运算，其运算结果调节凝汽器水

8、位调节阀开度，维持凝汽器水位恒定。8、轴封压力控制系统在汽轮机级内隔板和主轴间隙处，以及主轴穿出气缸外处等部位，蒸汽气缸会往外泄漏或外部空气漏入，使汽