一種工業(yè)煤粉鍋爐自動控制系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種工業(yè)煤粉鍋爐自動控制系統(tǒng)，其特征在于：它包括工控機、控制柜、核心控制器、ＲＳ信號轉(zhuǎn)換器、智能顯示儀表和若干傳感器；所述傳感器的輸出端連接所述智能顯示儀表的輸入端，所述智能顯示儀表的輸出端連接所述ＲＳ轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述ＲＳ信號轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述工控機和控制柜連接；所述核心控制器則直接連接所述工控機和控制柜；所述核心控制器包括給水控制單元、供粉控制單元、煤粉燃燒控制單元和飛灰收集控制單元。本發(fā)明專利技術(shù)不僅可以完成鍋爐相關技術(shù)參數(shù)的采集，保證鍋爐的正常運行，并達到最好的燃燒效果，還可以在鍋爐運行過程中實現(xiàn)給水、供粉、啟停、除塵的自動調(diào)節(jié)和控制，保證鍋爐在無人監(jiān)控的情況下正常運行。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種自動控制系統(tǒng)，特別是關于一種工業(yè)煤粉鍋爐自動控制系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
目前，我國各類工業(yè)鍋爐的自動控制系統(tǒng)種類眾多，但現(xiàn)有的自動控制系統(tǒng)一 般以實現(xiàn)遠程控制為主，進行基本的啟停操作和數(shù)據(jù)顯示。而對于風量、壓力等燃 燒條件的配比，以及故障報警時的問題解決，卻不能實現(xiàn)自動控制。因此，設計一 種操作簡單、集中監(jiān)控和以計算機為基礎，實現(xiàn)運行過程的數(shù)據(jù)采集、過程控制、 安全報警和聯(lián)鎖保護等功能的自動控制系統(tǒng)迫在眉睫。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對上述問題，本專利技術(shù)的目的是提供一種可進行PID調(diào)節(jié)，集控制、采集和保 護于一體的工業(yè)煤粉鍋爐自動控制系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采取以下技術(shù)方案 一種工業(yè)煤粉鍋爐自動控制系統(tǒng)， 其特征在于它包括工控機、控制柜、核心控制器、RS信號轉(zhuǎn)換器、智能顯示儀表 和若干傳感器；所述傳感器的輸出端連接所述智能顯示儀表的輸入端，所述智能顯 示儀表的輸出端連接所述RS轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述RS信號轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述 工控機和控制柜連接；所述核心控制器則直接連接所述工控機和控制柜；所述核心 控制器包括給水控制單元、供粉控制單元、煤粉燃燒控制單元和飛灰收集控制單元。所述給水控制單元通過設置在鍋爐水位計的兩引壓管之間的差壓變送器實時 采集高位軟水箱的液位信號，并根據(jù)該信號控制自動軟水器的啟停當高位軟水箱 水位降低到液位下限時，啟動自動軟水器對高位軟水箱補水；當高位軟水箱水位達 到液位上限后，停止自動軟水器。所述供粉控制單元通過設置在中間粉倉中的料位傳感器實時采集中間粉倉的 料位信號，并根據(jù)該信號控制中間粉倉的旋轉(zhuǎn)閥作出相應動作當粉倉料位達到設 定的低料位時，所述供粉控制單元控制旋轉(zhuǎn)閥開啟向中間粉倉加料；當粉倉料位達 到高料位時，所述供粉控制單元控制旋轉(zhuǎn)閥停止。所述煤粉燃燒控制單元通過設置在鍋爐上的壓力變送器和溫度傳感器實時采 集蒸汽壓力信號和爐膛溫度信號，同時通過設置在一、二次風管的引壓管上的差壓 變送器實時采集一、二次風流量信號，并自動判斷鍋爐水位和粉倉料位，在全部滿 足點火條件后進入煤粉燃燒器的啟動程序，否則進行報警。4所述飛灰收集控制單元通過設置在布袋除塵器上的差壓變送器實時采集布袋 除塵器進出口壓差信號，并根據(jù)該信號控制布袋除塵器脈沖電磁閥實時噴吹布袋。 在所述控制柜中加入已有技術(shù)的切換電路實現(xiàn)手動和自動兩種模式。 本專利技術(shù)由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下特點1、本專利技術(shù)核心控制器中的 給水控制單元、供粉控制單元、煤粉燃燒控制單元和飛灰收集控制單元不僅能完成 鍋爐相關技術(shù)參數(shù)的采集，保證鍋爐的正常運行，并達到最好的燃燒效果，還可以 在鍋爐運行過程中實現(xiàn)給水、供粉、啟停、除塵的自動調(diào)節(jié)和控制，保證鍋爐在無 人監(jiān)控的情況下正常運行。2、本專利技術(shù)核心控制器中的煤粉燃燒控制單元可在鍋爐 出現(xiàn)故障時可對故障進行診斷和報警，特別情況下可實現(xiàn)停爐保護。3、本專利技術(shù)的 控制柜中加入已有技術(shù)的轉(zhuǎn)換開關，可實現(xiàn)手動和自動兩種操作模式，切換簡單， 操作安全、方便，并可在工控機上實現(xiàn)點火的全自動操作。3、本專利技術(shù)的工控機利 用自動化控制組態(tài)軟件建立過程控制系統(tǒng)的人機界面，使系統(tǒng)直觀，操作簡單。4、本專利技術(shù)的工控機集成了動畫顯示、流程控制、數(shù)據(jù)采集、設備控制與輸出、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸、工程報表、數(shù)據(jù)與曲線等多種功能，以實現(xiàn)整個系統(tǒng)直觀、簡單的操作和安全、穩(wěn)定的運行。5、本專利技術(shù)的核心控制器所選用的PLC可編程邏輯 控制器是開放系統(tǒng)，符合國際IEEE通訊標準，具有當今可靠、先進的硬件指標， 且具有自診斷功能，其編程較容易，操作系統(tǒng)為WINDOWS平臺，操作較方便，也易 于上網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)。 附圖說明圖1是本專利技術(shù)的實施設備整體結(jié)構(gòu)框圖 圖2是本專利技術(shù)的煤粉燃燒器啟動邏輯順序流程圖 具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)進行詳細的描述。如圖1所示，本專利技術(shù)包括工控機1、控制柜2、核心控制器3、 RS信號轉(zhuǎn)換器4、 智能顯示儀表5和若干傳感器6。傳感器6的輸出端連接智能顯示儀表5的輸入端， 智能顯示儀表5的輸出端連接RS轉(zhuǎn)換器4的輸入端，RS信號轉(zhuǎn)換器4的輸出端與 工控機1和控制柜2連接。核心控制器3則直接連接工控機1和控制柜2。本專利技術(shù)的核心控制器3包括給水控制單元31、供粉控制單元32、煤粉燃燒控 制單元33和飛灰收集控制單元34。給水控制單元31通過設置在鍋爐水位計的兩引 壓管之間的差壓變送器實時采集高位軟水箱的液位信號，并根據(jù)該信號控制自動軟 水器的啟停。供粉控制單元32通過設置在中間粉倉中的料位傳感器實時采集中間 粉倉的料位信號，并根據(jù)該信號控制中間粉倉的旋轉(zhuǎn)閥作出相應動作。煤粉燃燒控制單元33通過設置在鍋爐上的壓力變送器和溫度傳感器實時采集蒸汽壓力傕號和爐膛溫度信號，同時通過設置在一、二次風管的引壓管上的差壓變送器實時采集一、 二次風流量信號，并自動判斷鍋爐水位信號和粉倉料位信號，在全部滿足點火條件后進入煤粉燃燒器的啟動程序，否則進行報警。飛灰收集控制單元34通過設置在 布袋除塵器上的差壓變送器實時采集布袋除塵器進出口壓差信號，并根據(jù)該信號控 制布袋除塵器脈沖電磁閥的啟停。本專利技術(shù)的工作原理是傳感器6采集相關的技術(shù)參數(shù)，并將這些參數(shù)輸入智能 顯示儀表5顯示出數(shù)據(jù)。智能顯示儀表5同時輸出RS485信號給RS轉(zhuǎn)換器4， RS 信號轉(zhuǎn)換器4將RS485信號轉(zhuǎn)換為工控機1所能讀取識別的232信號，并傳送給工 控機l。工控機l利用自動化控制組態(tài)軟件建立過程控制系統(tǒng)的人機界面，并在 組態(tài)軟件中寫入相應量的地址，使其與核心控制器3的通訊程序相對應。核心控 制器3便可通過通訊程序?qū)?shù)據(jù)進行讀取并產(chǎn)生相應的控制量(包括數(shù)字量和模擬 量)，并將這些控制量輸入執(zhí)行機構(gòu)(圖中未示出)，執(zhí)行相關的控制動作，同時通 過組態(tài)軟件將數(shù)據(jù)在工控機1的人機界面上顯示出來。如圖1所示，本專利技術(shù)的啟動邏輯順序流程是1 、來自外界自來水系統(tǒng)的自來水首先進入給水控制單元31的自動軟水發(fā)生器， 去離子軟化后進入高位軟水箱。高位軟水箱與煤粉鍋爐鍋殼構(gòu)成連通器，通過高位 軟水箱的液位可以指示出鍋爐水位。給水控制單元31實時采集高位軟水箱的液位 信號，并根據(jù)該信號控制自動軟水器的啟停當高位軟水箱水位降低到液位下限時， 啟動自動軟水器對高位軟水箱補水；當高位軟水箱水位達到液位上限后，停止自動 軟水器。2、 供粉控制單元32實時采集中間粉倉料位信號，并根據(jù)該信號控制旋轉(zhuǎn)閥作 出相應動作當粉倉料位達到設定的低料位時，供粉控制單元32控制旋轉(zhuǎn)閥開啟 向中間粉倉加料；當粉倉料位達到高料位時，供粉控制單元32控制旋轉(zhuǎn)閥停止， 從而實現(xiàn)了供粉的自動控制。3、 煤粉燃燒控制單元33在全部滿足點火條件后進入煤粉燃燒器的啟動程序， 具體包括以下步驟①啟動變頻引風機，核心控制器3自動調(diào)節(jié)引風機變頻將爐膛 負壓控制在設定值范圍；②延時依次啟動二次風機和一次風機，待爐膛壓力重新穩(wěn) 定后啟動點火系統(tǒng)；③啟動螺旋給料機，由一次風將煤粉切入爐膛，并與液化氣混 燒，繼續(xù)延時至燃燒穩(wěn)定后，關閉點火系統(tǒng)；④調(diào)整負荷和配風比例，控制出口氧 濃度，進入穩(wěn)定燃燒階段。4、 經(jīng)過省煤器的煙氣進入布袋除塵器，飛灰收集控制單元34實時采集布袋除塵器進出口壓差信號，并根據(jù)該信號控制布袋除塵器脈沖電磁閥實時噴吹布袋，使 黏附在本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種工業(yè)煤粉鍋爐自動控制系統(tǒng)，其特征在于：它包括工控機、控制柜、核心控制器、ＲＳ信號轉(zhuǎn)換器、智能顯示儀表和若干傳感器；所述傳感器的輸出端連接所述智能顯示儀表的輸入端，所述智能顯示儀表的輸出端連接所述ＲＳ轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述ＲＳ信號轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述工控機和控制柜連接；所述核心控制器則直接連接所述工控機和控制柜；　所述核心控制器包括給水控制單元、供粉控制單元、煤粉燃燒控制單元和飛灰收集控制單元。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王乃繼，紀任山，冀飛，周建明，何海軍，范瑋，肖翠微，張帆，
申請(專利權(quán))人：煤炭科學研究總院，
類型：發(fā)明
國別省市：11[中國|北京]