一種啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)。啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)包括電源系統(tǒng)，所述電源系統(tǒng)包括第一啟動(dòng)鍋爐MCC、第二啟動(dòng)鍋爐MCC和DCS公用電源柜，所述第一啟動(dòng)鍋爐MCC分別給第一啟動(dòng)鍋爐所屬就地執(zhí)行器和第一燃燒器電源柜供電；所述第二啟動(dòng)鍋爐MCC分別給第二啟動(dòng)鍋爐所屬就地執(zhí)行器和第二燃燒器電源柜供電；所述DCS公用電源柜分別給所述第一DCS遠(yuǎn)程I/O柜和第二DCS遠(yuǎn)程I/O柜供電，所述第一燃燒器電源柜給和第一燃燒器所屬執(zhí)行器供電；所述第二燃燒器電源柜給和第二燃燒器所屬執(zhí)行器供電。本發(fā)明可簡化電路，提高可靠性。
【專利說明】一種啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] DCS是繼1969年P(guān)LC問世后，由HONEYWELL公司在1975年首先推出的系統(tǒng)。即： TDC2000,它只有模擬量控制。隨后，相繼有幾十家美國儀表公司也推出自己的系統(tǒng)。同時(shí)， 由于DCS的高額利潤，負(fù)責(zé)制造傳動(dòng)設(shè)備的公司和計(jì)算機(jī)公司也開始涉及DCS的開發(fā)、生 產(chǎn)。
[0003] 從不同方向發(fā)展起來的DCS在結(jié)構(gòu)上、軟件方面有些區(qū)別。儀表公司開發(fā)的DCS的 控制器的軟件部分比較符合儀表工程人員應(yīng)用的習(xí)慣，特別是組態(tài)方式比較方便。傳動(dòng)公 司設(shè)計(jì)的PLC部分比較好。計(jì)算機(jī)公司設(shè)計(jì)的DCS的人機(jī)界面比較友好。相繼出現(xiàn)的DCS 有 MAX-1、RS3、M0D III、N-90、D/3、WDPF、MICR0、ECS-1200 ;日本橫河的 YEPARK MARK II、東芝 的 T0SDIC ;，英國 kent 的 P4000 ;德國西門子的 TELEPERM、PR0C0NTR0LP、瑞典 abb 的 AC210 等。
[0004] 在硬件結(jié)構(gòu)、軟件應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議方面，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，大約有三次比較 大的變革。表現(xiàn)在現(xiàn)場設(shè)備、DCS網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場總線的出現(xiàn)三個(gè)方面。七十年代現(xiàn)場設(shè)備的硬 件、操作系統(tǒng)、監(jiān)控軟件都是專用的，由各DCS廠家自己開發(fā)的，現(xiàn)場設(shè)備也沒有動(dòng)態(tài)流程 圖，只有文本顯示。通訊網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議基本上都是采用輪詢方式的，在網(wǎng)絡(luò)上設(shè)交通指揮器。 八十年代就發(fā)生變化了，通訊網(wǎng)絡(luò)較多地使用令牌方式。九十年代現(xiàn)場設(shè)備出現(xiàn)了通用現(xiàn) 場設(shè)備，打開了 DCS形成的自動(dòng)化"孤島"。自動(dòng)化"孤島"的形成，既有歷史原因，也有商業(yè) 原因，而更重要的是商業(yè)原因。九十年代末DCS通訊網(wǎng)絡(luò)有部分開始采用以太網(wǎng)。21世紀(jì) 初DCS和MIS系統(tǒng)相結(jié)合，組成綜合管理信息系統(tǒng)。DCS的信號(hào)送到全廠和存入工廠數(shù)據(jù) 庫。供管理人員查詢。MIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸，載體采用光纖網(wǎng)和電話線網(wǎng)相結(jié)合的方式。傳 輸數(shù)據(jù)多的地方采用光纖，數(shù)據(jù)少的地方用電話線，很像公共交通中的高速公路和國道聯(lián) 合使用一樣。稱為對(duì)稱數(shù)字訂戶線（SDSL)技術(shù)。國內(nèi)已有非對(duì)稱數(shù)字訂戶線（ADSL)技術(shù)。
[0005] 總的來看，DCS本身的I/O板變化主要體現(xiàn)在I/O板A/D的轉(zhuǎn)換位數(shù)。現(xiàn)場設(shè)備 的變化體現(xiàn)在軟、硬件的改變，通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、協(xié)議的改進(jìn)?？刂破飨鄬?duì)來講變化要小的多。 它只是由于芯片水平的提高而作一些調(diào)整。功能塊的算法和組態(tài)方式是不變的。現(xiàn)場設(shè)備 主要表現(xiàn)在由專用機(jī)變化到通用機(jī)，監(jiān)控軟件由專用逐漸變化到通用。如普通微機(jī)（PC機(jī)） 和小型機(jī)、FIX和INT0UCH用于現(xiàn)場設(shè)備。專用現(xiàn)場設(shè)備的硬件在90年代初就被淘汰。后 來專用操作系統(tǒng)也被淘汰。目前許多DCS系統(tǒng)的操作系統(tǒng)采用UNIX或其變種，也有中、小 系統(tǒng)采用NT。相比較來看，UNIX的穩(wěn)定性要好一些，采用NT系統(tǒng)死機(jī)現(xiàn)象發(fā)生較多。
[0006] DCS的另一個(gè)重要發(fā)展是：現(xiàn)場總線作為控制器的輸入、輸出。把現(xiàn)場總線作為 DCS的輸入、輸出板，目的是解決遠(yuǎn)程信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸問題。如把HART總線做成DCS的一種 輸入板，可以有16個(gè)變送器連接在HART總線上。又如L0NW0RKS總線作為M00RE的353回 路控制器的輸入、輸出。把兩個(gè)控制回路的控制器的控制回路增加到25個(gè)控制回路。同時(shí) 還能有100個(gè)開關(guān)量。變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和DCS的控制器的距離可達(dá)1公里以上。不僅解 決了遠(yuǎn)程信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸問題，還節(jié)省了連接電纜。
[0007] 現(xiàn)場總線的提出到現(xiàn)在也有將近十年的歷史，為節(jié)約從變送器到控制器的連接電 纜，擬把控制器甩掉而自成系統(tǒng)，即只有I/O板和人機(jī)界面。這種方案也在發(fā)展。相對(duì)于 DCS和工廠網(wǎng)的發(fā)展來看，顯得要緩慢一些。
[0008] 從理論上講，一個(gè)DCS系統(tǒng)可以應(yīng)用于各種行業(yè)。但由于各行業(yè)有它的特殊性，所 以DCS也就出現(xiàn)了型號(hào)與應(yīng)用行業(yè)是否匹配的問題。有時(shí)也由于DCS廠家和用戶的技術(shù)人 員的工藝知識(shí)的局限性而引起的。例如：H0NEYWELL公司對(duì)石化行業(yè)比較熟悉，其產(chǎn)品在石 化行業(yè)應(yīng)用較多，它缺少其它行業(yè)的特殊模塊，如事件記錄的快速模塊。而B AILEY的產(chǎn)品 則在電力行業(yè)應(yīng)用比較普遍，這些特殊模塊都已經(jīng)有了。用戶在選擇DCS的時(shí)候主要是要 注意其技術(shù)人員對(duì)自己生產(chǎn)工藝的熟悉程度，然后選擇符合自己要求的DCS。并應(yīng)注意行業(yè) 應(yīng)用的特殊性，如電廠的S0E、水泥廠的大純滯后，造紙廠的橫向水分控制等。DCS系統(tǒng)適用 于多大規(guī)模，比如使用NT操作系統(tǒng)的就適應(yīng)于中、小規(guī)模的系統(tǒng)(標(biāo)簽量在10000點(diǎn)以下)， 最后才考慮價(jià)格因素。各DCS廠家開發(fā)有不同類型硬件的現(xiàn)場設(shè)備，它和控制器的不同組 合會(huì)有不同的價(jià)格，其差異很大。在作系統(tǒng)配置時(shí)，即使是同一個(gè)系統(tǒng)的不同組合，價(jià)格也 不一樣。專用現(xiàn)場設(shè)備也是可改變的。以前是因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)不夠發(fā)達(dá)、沒有合適的軟、硬 件供選擇，所以DCS廠家只能自己開發(fā)自己的專用現(xiàn)場設(shè)備，因而造成封閉局面。后來則是 由于DCS廠家為了保證其利益造成的，因?yàn)椴捎脤Ｓ貌考?，在備件方面可以有很高的利潤?但這種封閉局面總會(huì)被打破，DCS的用戶只要及時(shí)了解技術(shù)的發(fā)展情況，就能選出合適的系 統(tǒng)。
[0009] 雖實(shí)現(xiàn)了 DCS對(duì)PLC側(cè)的簡單控制，但這些兩套系統(tǒng)間須靠硬接線來實(shí)現(xiàn)聯(lián)絡(luò)，由 于配置的PLC版本低，I/O通道數(shù)量有限，僅有極少數(shù)指令反饋經(jīng)硬接線接入DCS，因此靠現(xiàn) 有系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)爐的順序啟停非常困難，降低了整臺(tái)機(jī)組的自動(dòng)化水平。兩套控制系統(tǒng)的 聯(lián)絡(luò)使用了大量的硬接線，浪費(fèi)了控制資源以及犧牲了施工和設(shè)計(jì)等的大量人力，同時(shí)給 日后的維護(hù)帶來不便。兩套控制系統(tǒng)都安裝在就地，因與DCS控制系統(tǒng)通訊還存在技術(shù)問 題，因此啟動(dòng)爐的控制必須在就地進(jìn)行，被迫就地必須配置運(yùn)行值班人員，按照大唐國際安 全生產(chǎn)長效機(jī)制的管理體制中的要求集控定員只有6到8人，如因啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)原因不 能集中控制而要就地配值班人員，運(yùn)行定員勢(shì)必要相應(yīng)增加，嚴(yán)重違背了大唐國際安全生 產(chǎn)長效機(jī)制的管理體制中的堅(jiān)持集控運(yùn)行制的理念。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種可簡化電路，提高可靠性的啟動(dòng) 爐控制系統(tǒng)。
[0011] 本發(fā)明的啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)，包括電源系統(tǒng)，所述電源系統(tǒng)包括第一啟動(dòng)鍋爐MCC、 第二啟動(dòng)鍋爐MCC和DCS公用電源柜，以及第一啟動(dòng)鍋爐所屬就地執(zhí)行器、第一燃燒器電源 柜、第一燃燒器所屬執(zhí)行器、第一 DCS遠(yuǎn)程I/O柜、第二啟動(dòng)鍋爐所屬就地執(zhí)行器、第二燃燒 器電源柜、第二燃燒器所屬執(zhí)行器和第二DCS遠(yuǎn)程I/O柜；所述第一啟動(dòng)鍋爐MCC分別給第 一啟動(dòng)鍋爐所屬就地執(zhí)行器和第一燃燒器電源柜供電；所述第二啟動(dòng)鍋爐MCC分別給第二 啟動(dòng)鍋爐所屬就地執(zhí)行器和第二燃燒器電源柜供電；所述DCS公用電源柜分別給所述第一 DCS遠(yuǎn)程I/O柜和第二DCS遠(yuǎn)程I/O柜供電，所述第一燃燒器電源柜給和第一燃燒器所屬執(zhí) 行器供電；所述第二燃燒器電源柜給和第二燃燒器所屬執(zhí)行器供電 進(jìn)一步的，啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)還包括位于作業(yè)現(xiàn)場的、用于采集參數(shù)和執(zhí)行操作的現(xiàn)場 設(shè)備，與現(xiàn)場設(shè)備信號(hào)連接的就地控制室，與就地控制室通過DCS通信協(xié)議通信的電子設(shè) 備間，以及與電子設(shè)備間通過DCS通信協(xié)議通信的集控室；所述就地控制室包括DCS遠(yuǎn)程 I/O柜以及DCS遠(yuǎn)程操作員站，所述電子設(shè)備間包括DCS系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備；所述集控室包括 DCS現(xiàn)場設(shè)備；所述顯示設(shè)備包括與DCS遠(yuǎn)程I/O柜連接的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出端依次 串接有受控運(yùn)行參數(shù)模塊、測量一次元件、信號(hào)變送器，所述信號(hào)變送器輸出端連接到所述 DCS遠(yuǎn)程I/O柜。
[0012] 進(jìn)一步的，啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)還包括電源系統(tǒng)，所述電源系統(tǒng)包括公用電源柜，所述 現(xiàn)場設(shè)備包括電源切換裝置，所述公用電源柜輸出兩路電源到電源切換裝置；所述啟動(dòng)爐 控制系統(tǒng)還包括PLC控制柜、以及給PLC控制柜供電的第一電子間電磁閥柜。
[0013] 進(jìn)一步的，所述啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)還包括啟動(dòng)爐控制室和MCC間間抽屜柜，以及燃 燒器的點(diǎn)火電磁閥、火檢、電磁閥組、點(diǎn)火變壓器，所述啟動(dòng)爐控制室與MCC間間抽屜柜墻 壁設(shè)有兩個(gè)電源柜，所述燃燒器的點(diǎn)火電磁閥、火檢、電磁閥組、點(diǎn)火變壓器通過電源柜供 電。
[0014] 進(jìn)一步的，所述啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)還包括第一啟動(dòng)爐和第二啟動(dòng)爐，每個(gè)啟動(dòng)爐配 置有一個(gè)DCS遠(yuǎn)程控制柜，所述現(xiàn)場設(shè)備包括采集模塊，所述采集模塊收集完信息后通過 光纖將信號(hào)送入任意一個(gè)機(jī)組設(shè)備電子間主機(jī)的控制器，就地現(xiàn)場設(shè)備通過光電轉(zhuǎn)換器、 光纖與所述控制器所在的設(shè)備電子間網(wǎng)絡(luò)柜的交換機(jī)相連，調(diào)取主機(jī)的控制器數(shù)據(jù)。
[0015] 進(jìn)一步的，所述DCS控制子系統(tǒng)包括啟動(dòng)爐保護(hù)模塊，當(dāng)滿足下列任意一個(gè)條件 時(shí)，所述啟動(dòng)爐保護(hù)模塊切斷鍋爐燃燒系統(tǒng)的燃料滅火：過熱蒸汽壓力> 1.43MPa、汽包蒸 汽壓力彡1. 57MPa、爐膛壓力高彡4KPa、汽包水位彡-100mm延時(shí)10S、汽包水位彡175mm延 時(shí)10S、過熱蒸汽溫度彡320 ° C、天然氣泄漏、天然氣放散閥已打開、送風(fēng)機(jī)電機(jī)已停止、 燃燒機(jī)故障、熄火保護(hù)、天然氣壓力< 20KPa、天然氣壓力> 70KPa、燃燒機(jī)泄漏。
[0016] 進(jìn)一步的，所述DCS控制子系統(tǒng)包括燃燒控制模塊，當(dāng)滿足下列所有條件時(shí)，所述 燃燒控制模塊啟動(dòng)鍋爐燃燒系統(tǒng)的點(diǎn)火：過熱蒸汽壓力< L 4MPa、汽包蒸汽壓力（壓力開 關(guān)三取二）彡1. 57MPa未動(dòng)作，且汽包壓力彡1. 54MPa、爐膛壓力彡4KPa未動(dòng)作，且爐膛壓 力彡3KPa、包水位彡-50mm且彡50mm、任一給水泵已啟動(dòng)、送風(fēng)機(jī)啟動(dòng)、燃燒機(jī)未出現(xiàn)故障、 天然氣壓力< 70KPa，且彡20KPa、天然氣放散閥已關(guān)閉、過熱蒸汽溫度< 320 ° C。
[0017] 進(jìn)一步的，所述DCS控制子系統(tǒng)包括送風(fēng)機(jī)控制模塊、給水泵控制模塊，當(dāng)滿足下 列所有條件時(shí)，啟動(dòng)送風(fēng)機(jī)：送風(fēng)電機(jī)現(xiàn)故障取非、送風(fēng)電機(jī)處于遠(yuǎn)控位、送風(fēng)機(jī)入口門關(guān) 閉、爐膛壓力高高彡4KPa)未動(dòng)作、爐膛壓力（變送器）彡3KPa ; 當(dāng)燃燒機(jī)停止延時(shí)300S時(shí)關(guān)閉送風(fēng)機(jī)； 當(dāng)滿足下列所有條件時(shí)，啟動(dòng)給水泵：給水調(diào)節(jié)閥< 20%、給水泵電機(jī)故障取非、給水 泵電機(jī)處于遠(yuǎn)控位、汽包水位< 100mm、除氧器水位> _50mm且< 50mm。
[0018] 進(jìn)一步的，所述DCS控制子系統(tǒng)包括閥門控制模塊，當(dāng)滿足下列所有條件時(shí)，允許 自動(dòng)啟動(dòng)給水調(diào)節(jié)閥：汽包水位> _60mm且< 60mm、除氧器水位> -60mm且< 60mm、給水泵 電機(jī)運(yùn)行； 當(dāng)滿足下列任一條件時(shí)，全關(guān)連鎖：汽包水位> 140mm、除氧器水< -100mm、燃燒機(jī)故障停機(jī)； 當(dāng)滿足下列條件時(shí)，允許自動(dòng)啟動(dòng)減溫水調(diào)節(jié)閥：過熱蒸汽溫度> 280 ° C； 當(dāng)滿足下列條件時(shí)，全關(guān)連鎖：過熱蒸汽溫度< 280 ° C ; 當(dāng)滿足下列條件時(shí)，允許自動(dòng)啟動(dòng)除氧器水位調(diào)節(jié)閥：除氧器水位> -50mm且 ^ 50mm ； 當(dāng)滿足下列條件時(shí)，全關(guān)連鎖：除氧器水位> 200mm ; 當(dāng)滿足下列條件時(shí)，允許自動(dòng)啟動(dòng)除氧器壓力調(diào)節(jié)閥：除氧器壓力< 30KPa ； 當(dāng)滿足下列條件時(shí)，全關(guān)連鎖：除氧器水位< -100mm ; 當(dāng)滿足下列條件時(shí)，允許自動(dòng)啟動(dòng)燃燒機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)閥組：過熱蒸汽壓力> 1.3MPa且 彡1. 4MPa、送風(fēng)機(jī)出口壓力彡5KPa。
[0019] 借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)： 本發(fā)明解決用兩套控制系統(tǒng)造成的啟停困難，提高機(jī)組自動(dòng)化程度，提高機(jī)組集控運(yùn) 行程度。簡化回路，使系統(tǒng)流程由復(fù)雜變?yōu)榍逦?，便于日后?duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。取消就地兩套 控制系統(tǒng)，把現(xiàn)在所具有的控制功能全部納入到已在主機(jī)上應(yīng)用的OVATION的DCS控制系 統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)鍋爐的控制和監(jiān)視。減少現(xiàn)場生產(chǎn)人員的勞動(dòng)力，減低人工成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為現(xiàn)有的啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)原理示意圖； 圖2為本發(fā)明啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)供電原理示意圖； 圖3為本發(fā)明啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)控制原理示意圖； 圖4為本發(fā)明燃燒器閥門原理示意圖； 圖5為本發(fā)明鍋爐點(diǎn)火成功后升溫、升壓曲線示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 如圖2所示，本發(fā)明的啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)，包括電源系統(tǒng)，電源系統(tǒng)包括第一啟動(dòng)鍋 爐MCC、第二啟動(dòng)鍋爐MCC和DCS公用電源柜，以及第一啟動(dòng)鍋爐所屬就地執(zhí)行器、第一燃燒 器電源柜、第一燃燒器所屬執(zhí)行器、第一 DCS遠(yuǎn)程I/O柜、第二啟動(dòng)鍋爐所屬就地執(zhí)行器、第 二燃燒器電源柜、第二燃燒器所屬執(zhí)行器和第二DCS遠(yuǎn)程I/O柜；第一啟動(dòng)鍋爐MCC分別給 第一啟動(dòng)鍋爐所屬就地執(zhí)行器和第一燃燒器電源柜供電；第二啟動(dòng)鍋爐MCC分別給第二啟 動(dòng)鍋爐所屬就地執(zhí)行器和第二燃燒器電源柜供電；DCS公用電源柜分別給第一 DCS遠(yuǎn)程1/ 〇柜和第二DCS遠(yuǎn)程I/O柜供電，第一燃燒器電源柜給和第一燃燒器所屬執(zhí)行器供電；第二 燃燒器電源柜給和第二燃燒器所屬執(zhí)行器供電。
[0022] 如圖3所示，啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)還包括位于作業(yè)現(xiàn)場的、用于采集參數(shù)和執(zhí)行操作 的現(xiàn)場設(shè)備10,與現(xiàn)場設(shè)備信號(hào)連接的就地控制室20,與就地控制室通過DCS通信協(xié)議通 信的電子設(shè)備間30,以及與電子設(shè)備間通過DCS通信協(xié)議通信的集控室40 ;所述就地控制 室包括DCS遠(yuǎn)程I/O柜21以及DCS遠(yuǎn)程操作員站22,所述電子設(shè)備間包括DCS系統(tǒng)監(jiān)控設(shè) 備；所述集控室包括DCS現(xiàn)場設(shè)備；所述顯示設(shè)備包括與DCS遠(yuǎn)程I/O柜連接的執(zhí)行機(jī)構(gòu) 11，執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出端依次串接有受控運(yùn)行參數(shù)模塊12、測量一次元件13、信號(hào)變送器14,所 述信號(hào)變送器輸出端連接到所述DCS遠(yuǎn)程I/O柜。
[0023] 本發(fā)明解決用兩套控制系統(tǒng)造成的啟停困難，提高機(jī)組自動(dòng)化程度，提高機(jī)組集 控運(yùn)行程度。簡化回路，使系統(tǒng)流程由復(fù)雜變?yōu)榍逦?，便于日后?duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。取消就地 兩套控制系統(tǒng)，把現(xiàn)在所具有的控制功能全部納入到已在主機(jī)上應(yīng)用的OVATION的DCS控 制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)鍋爐的控制和監(jiān)視。減少現(xiàn)場生產(chǎn)人員的勞動(dòng)力，減低人工成本 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】進(jìn)一步產(chǎn)生本發(fā)明的構(gòu)思。
[0024] 本發(fā)明的啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)還包括以下部分的改造。啟動(dòng)爐保護(hù)功能；燃燒機(jī)點(diǎn)火 允許；送風(fēng)機(jī)控制；給水泵控制；開關(guān)型閥門控制；調(diào)節(jié)型閥門控制； 主要內(nèi)容 取消就地兩套控制系統(tǒng)，把現(xiàn)在所具有的控制功能全部納入到已在主機(jī)上應(yīng)用的 OVATION的DCS控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)鍋爐的控制和監(jiān)視。
[0025] 使用現(xiàn)在在控制領(lǐng)域比較流行并被大量采用的遠(yuǎn)程1/0控制功能。在就地增加一 個(gè)遠(yuǎn)程1/0控制柜代替原控制系統(tǒng)，通過遠(yuǎn)程1/0功能實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)爐的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視。涉及 點(diǎn)數(shù)DI點(diǎn)：55個(gè)；D0點(diǎn)：34個(gè)；AI點(diǎn)：45個(gè)(其中：34個(gè)4-20MA，5個(gè)PT100,6個(gè)熱電偶）； Α0點(diǎn)：9個(gè)。
[0026] 啟動(dòng)爐保護(hù)功能，啟動(dòng)爐在出現(xiàn)下列任一條件是，自動(dòng)切斷燃料而滅火。
[0027] (a)過熱蒸汽壓力彡1. 43MPa (b) 汽包蒸汽壓力（壓力開關(guān)三取二）彡1. 57MPa (c) 爐膛壓力高高(壓力開關(guān)三取二）彡4KPa (d) 汽包水位(變送器三取二X -100mm延時(shí)10S (e) 汽包水位(變送器三取二）彡175mm延時(shí)10S (f) 過熱蒸汽溫度彡320 ° C (g) 天然氣泄漏(廠房內(nèi)的測漏探頭報(bào)警，非程控的雙組閥測漏） (h) 天然氣放散閥已打開 ⑴送風(fēng)機(jī)電機(jī)已停止(取自化水PC段開關(guān)室，燃燒機(jī)自判斷） (j) 燃燒機(jī)故障(燃燒機(jī)自判斷） (k) 熄火保護(hù)(燃燒機(jī)自判斷） (l) 天然氣壓力彡20KPa (燃燒機(jī)自判斷） (m) 天然氣壓力> 70KPa (燃燒機(jī)自判斷） (η)燃燒機(jī)泄漏（由燃燒機(jī)程控啟動(dòng)組合自判斷） 燃燒機(jī)點(diǎn)火允許(邏輯與） (a) 過熱蒸汽壓力< 1.4MPa (b) 汽包蒸汽壓力（壓力開關(guān)三取二）彡1. 57MPa未動(dòng)作，且汽包壓力彡1. 54MPa (c) 爐膛壓力高高(壓力開關(guān)三取二彡4KPa未動(dòng)作，且爐膛壓力（變送器）< 3KPa (d) 汽包水位> -50mm且< 50_ (e) 任一給水泵已啟動(dòng) (f) 送風(fēng)機(jī)啟動(dòng)(燃燒機(jī)自判斷） (g) 燃燒機(jī)未出現(xiàn)故障(燃燒機(jī)自判斷） (h) 天然氣壓力彡70KPa，且彡20KPa (燃燒機(jī)自判斷） (i) 天然氣放散閥已關(guān)閉 (j) 過熱蒸汽溫度彡320 ° C 送風(fēng)機(jī)控制(一臺(tái)風(fēng)機(jī)） 啟動(dòng)允許(邏輯與） (a) 送風(fēng)電機(jī)現(xiàn)故障取非(取自化水PC段開關(guān)室） (b) 送風(fēng)電機(jī)處于遠(yuǎn)控位 (c) 送風(fēng)機(jī)入口門關(guān)閉 (d) 爐膛壓力高高(壓力開關(guān)三取二彡4KPa)未動(dòng)作， (e) 爐膛壓力（變送器）彡3KPa 停止允許 燃燒機(jī)停止延時(shí)300S (5分鐘） 停止保護(hù) 送風(fēng)機(jī)電機(jī)故障(取自化水PC段開關(guān)室） 給水泵控制(兩臺(tái)，一運(yùn)一備） 啟動(dòng)允許(邏輯與） (a) 給水調(diào)節(jié)閥< 20% (b) 給水泵電機(jī)故障取非(取自化水PC段開關(guān)室） (c) 給水泵電機(jī)處于遠(yuǎn)控位 (d) 汽包水位(變送器三取二X 100mm (e) 除氧器水位> -50mm且< 50mm 啟動(dòng)連鎖 另一臺(tái)給水泵電機(jī)故障且本給水泵電機(jī)在備用位 停止保護(hù) (c)給水泵電機(jī)故障(取自化水PC段開關(guān)室） (b) 汽包水位(變送器三取二）> 140mm (c) 除氧器水位< 100mm 開關(guān)型閥門控制 天然氣放散閥，運(yùn)行人員根據(jù)規(guī)程要求在操作畫面上手動(dòng)操作開關(guān) 過熱蒸汽電動(dòng)門（控制過熱蒸汽通道的開或關(guān))，運(yùn)行人員根據(jù)規(guī)程要求在操作畫面上 手動(dòng)操作開關(guān) 生火排氣門(控制鍋爐蒸汽排空） 開連鎖：燃燒機(jī)啟動(dòng)，且過熱器溫度彡150 ° C，且汽包壓力彡0. 2MPa 過熱蒸汽壓力彡1.41MPa 汽包蒸汽壓力（變送器）彡1. 54MPa 關(guān)連鎖：過熱蒸汽電動(dòng)門打開(開度超過20%)且過熱器出口溫度> 280 ° C 緊急放水電動(dòng)門。控制鍋爐緊急排水。
[0028] 開連鎖：汽包水位(變送器三取二）> 100mm 關(guān)連鎖：汽包水位(變送器三取二）< 30mm 定排電動(dòng)閥開(控制鍋爐排污)，運(yùn)行人員根據(jù)規(guī)程要求在操作畫面上手動(dòng)操作開關(guān) 過熱器疏水電動(dòng)閥1、2 (控制鍋爐疏水） 開連鎖： 燃燒機(jī)啟動(dòng)，且過熱器出口蒸汽溫度彡100 ° C，且汽包壓力（變送器）彡0. 2MPa 關(guān)連鎖： 過熱器出口蒸汽溫度彡100 °C延時(shí)30S 過熱蒸汽壓力（變送器）彡〇· 2MPa延時(shí)30S 噴水減溫器疏水電動(dòng)閥 開連鎖： 燃燒機(jī)啟動(dòng)，且過熱器出口蒸汽溫度彡100 ° C，且汽包壓力（變送器）彡0. 2MPa 關(guān)連鎖： 過熱器出口蒸汽溫度彡100 °C延時(shí)30S 過熱蒸汽壓力（變送器）彡〇· 3MPa延時(shí)30S 定排冷卻水電動(dòng)閥(控制鍋爐疏水)，運(yùn)行人員根據(jù)規(guī)程要求在操作畫面上手動(dòng)操作開 關(guān) 表面排污電動(dòng)閥(控制鍋爐上鍋筒排出表面污水） 開連鎖： 過熱蒸汽電動(dòng)門打開(開度彡20%)且過熱器出口蒸汽溫度彡100 °C 生火排氣門已打開且過熱器出口蒸汽溫度彡100 ° C 關(guān)連鎖： 過熱蒸汽電動(dòng)門關(guān)閉（開度< 10%)，且生火排氣門已關(guān)閉，且燃燒機(jī)停止 調(diào)節(jié)型閥門控制 給水調(diào)節(jié)閥 設(shè)定范圍：_30mm到+30mm 手動(dòng)控制：在畫面上切換到手動(dòng)狀態(tài)，跟據(jù)鍋爐水位，手動(dòng)控制閥門大?。ǚ秶?0?100%)。
[0029] 自動(dòng)控制：在畫面上切換到自動(dòng)狀態(tài)，在畫面上輸入水位值（范圍-ΚΚΓ+100)，系 統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的大小。
[0030] 投入自動(dòng)允許： 汽包水位> _60mm且< 60mm 除氧器水位> _60mm且< 60_ 給水泵電機(jī)運(yùn)行 全關(guān)連鎖： 汽包水位> 140mm 除氧器水位< _1〇〇_ 燃燒機(jī)故障停機(jī) 減溫水調(diào)節(jié)閥 設(shè)定范圍：285 ° C到305 ° C 手動(dòng)控制：在畫面上切換到手動(dòng)狀態(tài)，跟據(jù)鍋爐過熱蒸汽溫度（范圍(Γ?οο%)，手動(dòng)控 制閥門大小。
[0031] 自動(dòng)控制：在畫面上切換到自動(dòng)狀態(tài)，在畫面上輸入溫度值（范圍(Γ350 ° C)，系 統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的大小。
[0032] 投入自動(dòng)允許：過熱蒸汽溫度彡280 ° C 全關(guān)連鎖： 過熱蒸汽溫度< 280 °C 除氧器水位調(diào)節(jié)閥 設(shè)定范圍：_50mm到+50mm 手動(dòng)控制：在畫面上切換到手動(dòng)狀態(tài)，跟據(jù)鍋爐水位，手動(dòng)控制閥門大小（范圍 0?100%)。
[0033] 自動(dòng)控制：在畫面上切換到自動(dòng)狀態(tài)，在畫面上輸入水位值（范圍-22(Γ+220)，系 統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的大小。
[0034] 自動(dòng)允許：除氧器水位>-50mm且< 50mm 全關(guān)連鎖： 除氧器水位> 200_ 除氧器壓力調(diào)節(jié)閥 手動(dòng)控制：在畫面上切換到手動(dòng)狀態(tài)，跟據(jù)除氧器實(shí)際壓力，手動(dòng)控制閥門大小（范圍 (Γ100%)。手動(dòng)時(shí)需注意除氧器壓力不能超出除氧器額定壓力。
[0035] 自動(dòng)控制：在畫面上切換到自動(dòng)狀態(tài)，在畫面上輸入壓力值（范圍(T30KPa)，系統(tǒng) 自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的大小。
[0036] 自動(dòng)允許： 除氧器壓力彡30KPa 全關(guān)連鎖： 燃燒機(jī)故障停機(jī) 除氧器水位< _1〇〇_ 燃燒機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)閥組(汽壓自動(dòng)） 手動(dòng)控制：在畫面上切換到手動(dòng)狀態(tài)，跟據(jù)除氧器實(shí)際壓力，手動(dòng)控制閥門大?。ǚ秶?(Γ100%)。手動(dòng)時(shí)需注意除氧器壓力不能超出除氧器額定壓力。
[0037] 自動(dòng)控制：在畫面上切換到自動(dòng)狀態(tài)，在畫面上輸入壓力值（范圍0~1. 3MPa)，系 統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的大小。
[0038] 自動(dòng)允許： 過熱蒸汽壓力彡1. 3MPa且彡1. 4MPa 送風(fēng)機(jī)出口壓力彡5KPa 送風(fēng)調(diào)節(jié)門 送風(fēng)門是為防喘而設(shè)計(jì)需跟據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)。
[0039] (4)、燃燒控制系統(tǒng)：燃燒控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)爐的點(diǎn)火順控、負(fù)荷調(diào)整等功能。
[0040] 點(diǎn)火順控： 在鍋爐無跳閘條件存在的情況下，運(yùn)行人員在獨(dú)立的燃燒器控制機(jī)柜的前門上安裝的 控制面板上打開控制畫面，按下啟動(dòng)鍵，啟動(dòng)爐燃燒器開始點(diǎn)火：首先進(jìn)行閥門檢漏，檢漏 成功后開始進(jìn)行前吹掃30S (風(fēng)門打開到60%開度后開始計(jì)時(shí)，風(fēng)門開度可以根據(jù)具體情 況設(shè)定)，吹掃結(jié)束后，進(jìn)入點(diǎn)火模式，風(fēng)門開始關(guān)閉到點(diǎn)火開度5%，開始點(diǎn)火：首先點(diǎn)火器 打火(維持10S)，點(diǎn)火電磁閥打開(兩個(gè)vll和vl2,見圖2)，如火檢探測器檢測到火焰，則 立即打開燃?xì)膺M(jìn)氣組合電磁閥（vl和v2,見圖2)，關(guān)閉點(diǎn)火電磁閥（vll和vl2)，點(diǎn)火成功。 如點(diǎn)火后10S內(nèi)檢測不到火焰或運(yùn)行中火焰消失，則報(bào)點(diǎn)火失敗，立即關(guān)閉點(diǎn)火電磁閥和 組合供氣電磁閥。點(diǎn)火失敗后需立即停止點(diǎn)火控制程序，按下停止按鈕，程序自動(dòng)進(jìn)行后吹 掃：打開風(fēng)門到吹掃位60%，開始計(jì)時(shí)吹掃30S，吹掃結(jié)束后，風(fēng)門關(guān)閉到5%位置。
[0041] 閥門檢漏：檢驗(yàn)是專門為安全切斷閥設(shè)計(jì)的，在發(fā)生氣體泄漏時(shí)，該系統(tǒng)可以阻止 燃燒器啟動(dòng)。在與壓力開關(guān)連接使用時(shí)，閥門驗(yàn)證會(huì)在燃燒器啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)開始檢驗(yàn)，閥門檢 驗(yàn)測試基于2級(jí)壓力驗(yàn)證測試原理： 第一階段測試：先把主管道閥門的測試區(qū)域排放干凈(主汽閥V2通電打開5秒再關(guān) 閉)，然后通過檢漏開關(guān)1，檢測里面的大氣壓力，如果有壓力反應(yīng)，這說明主汽閥VI漏氣。 (如圖2所示） 第二階段測試：給燃燒器閥門的測試區(qū)域加壓(主汽閥VI通電打開5秒再關(guān)閉)，天然 氣通過VI閥進(jìn)入到閥門的測試區(qū)域，這時(shí)測試區(qū)域充滿天然氣，如壓力開關(guān)1沒有因管路 內(nèi)部充滿壓力而動(dòng)作則說明主汽閥V2漏氣。（如下圖4所示） (5)鍋爐點(diǎn)火成功后升溫、升壓曲線圖3所示。
[〇〇42] 以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型， 這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)，其特征在于，啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)包括電源系統(tǒng)，所述電源系統(tǒng)包 括第一啟動(dòng)鍋爐MCC、第二啟動(dòng)鍋爐MCC和DCS公用電源柜，以及第一啟動(dòng)鍋爐所屬就地執(zhí) 行器、第一燃燒器電源柜、第一燃燒器所屬執(zhí)行器、第一 DCS遠(yuǎn)程I/O柜、第二啟動(dòng)鍋爐所屬 就地執(zhí)行器、第二燃燒器電源柜、第二燃燒器所屬執(zhí)行器和第二DCS遠(yuǎn)程I/O柜；所述第一 啟動(dòng)鍋爐MCC分別給第一啟動(dòng)鍋爐所屬就地執(zhí)行器和第一燃燒器電源柜供電；所述第二啟 動(dòng)鍋爐MCC分別給第二啟動(dòng)鍋爐所屬就地執(zhí)行器和第二燃燒器電源柜供電；所述DCS公用 電源柜分別給所述第一 DCS遠(yuǎn)程I/O柜和第二DCS遠(yuǎn)程I/O柜供電，所述第一燃燒器電源 柜給和第一燃燒器所屬執(zhí)行器供電；所述第二燃燒器電源柜給和第二燃燒器所屬執(zhí)行器供 電。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)，其特征在于，啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)還包括位 于作業(yè)現(xiàn)場的、用于采集參數(shù)和執(zhí)行操作的現(xiàn)場設(shè)備，與現(xiàn)場設(shè)備信號(hào)連接的就地控制室， 與就地控制室通過DCS通信協(xié)議通信的電子設(shè)備間，以及與電子設(shè)備間通過DCS通信協(xié)議 通信的集控室；所述就地控制室包括DCS遠(yuǎn)程I/O柜以及DCS遠(yuǎn)程操作員站，所述電子設(shè)備 間包括DCS系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備；所述集控室包括DCS現(xiàn)場設(shè)備；所述顯示設(shè)備包括與DCS遠(yuǎn)程 I/O柜連接的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出端依次串接有受控運(yùn)行參數(shù)模塊、測量一次元件、信 號(hào)變送器，所述信號(hào)變送器輸出端連接到所述DCS遠(yuǎn)程I/O柜。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)，其特征在于，啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)還包括電 源系統(tǒng)，所述電源系統(tǒng)包括公用電源柜，所述現(xiàn)場設(shè)備包括電源切換裝置，所述公用電源柜 輸出兩路電源到電源切換裝置；所述啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)還包括PLC控制柜、以及給PLC控制柜 供電的第一電子間電磁閥柜。
4. 如權(quán)利要求2所述的一種啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)，其特征在于，所述啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)還包 括啟動(dòng)爐控制室和MCC間間抽屜柜，以及燃燒器的點(diǎn)火電磁閥、火檢、電磁閥組、點(diǎn)火變壓 器，所述啟動(dòng)爐控制室與MCC間間抽屜柜墻壁設(shè)有兩個(gè)電源柜，所述燃燒器的點(diǎn)火電磁閥、 火檢、電磁閥組、點(diǎn)火變壓器通過電源柜供電。
5. 如權(quán)利要求2所述的一種啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)，其特征在于，所述啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)還包 括第一啟動(dòng)爐和第二啟動(dòng)爐，每個(gè)啟動(dòng)爐配置有一個(gè)DCS遠(yuǎn)程控制柜，所述現(xiàn)場設(shè)備包括 采集模塊，所述采集模塊收集完信息后通過光纖將信號(hào)送入任意一個(gè)機(jī)組設(shè)備電子間主機(jī) 的控制器，就地現(xiàn)場設(shè)備通過光電轉(zhuǎn)換器、光纖與所述控制器所在的設(shè)備電子間網(wǎng)絡(luò)柜的 交換機(jī)相連，調(diào)取主機(jī)的控制器數(shù)據(jù)。
6. 如權(quán)利要求要求1?5任一所述的一種啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)，其特征在于，所述DCS控 制子系統(tǒng)包括啟動(dòng)爐保護(hù)模塊，當(dāng)滿足下列任意一個(gè)條件時(shí)，所述啟動(dòng)爐保護(hù)模塊切斷鍋 爐燃燒系統(tǒng)的燃料滅火：過熱蒸汽壓力彡1. 43MPa、汽包蒸汽壓力彡1. 57MPa、爐膛壓力高 彡4KPa、汽包水位彡-100mm延時(shí)10S、汽包水位彡175_延時(shí)10S、過熱蒸汽溫度彡320 ° C、天然氣泄漏、天然氣放散閥已打開、送風(fēng)機(jī)電機(jī)已停止、燃燒機(jī)故障、熄火保護(hù)、天然氣 壓力< 20KPa、天然氣壓力彡70KPa、燃燒機(jī)泄漏。
7. 如權(quán)利要求要求1?5任一所述的一種啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)，其特征在于，所述DCS控 制子系統(tǒng)包括燃燒控制模塊，當(dāng)滿足下列所有條件時(shí)，所述燃燒控制模塊啟動(dòng)鍋爐燃燒 系統(tǒng)的點(diǎn)火：過熱蒸汽壓力彡1.4MPa、汽包蒸汽壓力（壓力開關(guān)三取二）彡1.57MPa未動(dòng) 作，且汽包壓力彡1. 54MPa、爐膛壓力彡4KPa未動(dòng)作，且爐膛壓力彡3KPa、包水位彡-50mm 且彡50mm、任一給水泵已啟動(dòng)、送風(fēng)機(jī)啟動(dòng)、燃燒機(jī)未出現(xiàn)故障、天然氣壓力彡70KPa，且 彡20KPa、天然氣放散閥已關(guān)閉、過熱蒸汽溫度< 320 ° C。
8. 如權(quán)利要求要求1?5任一所述的一種啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)，其特征在于，所述DCS控制 子系統(tǒng)包括送風(fēng)機(jī)控制模塊、給水泵控制模塊，當(dāng)滿足下列所有條件時(shí)，啟動(dòng)送風(fēng)機(jī)：送風(fēng) 電機(jī)現(xiàn)故障取非、送風(fēng)電機(jī)處于遠(yuǎn)控位、送風(fēng)機(jī)入口門關(guān)閉、爐膛壓力高高彡4KPa)未動(dòng)作、 爐膛壓力（變送器）彡3KPa ; 當(dāng)燃燒機(jī)停止延時(shí)300S時(shí)關(guān)閉送風(fēng)機(jī)； 當(dāng)滿足下列所有條件時(shí)，啟動(dòng)給水泵：給水調(diào)節(jié)閥< 20%、給水泵電機(jī)故障取非、給水 泵電機(jī)處于遠(yuǎn)控位、汽包水位< 100mm、除氧器水位> _50mm且< 50mm。
9. 如權(quán)利要求要求1?5任一所述的一種啟動(dòng)爐控制系統(tǒng)，其特征在于，所述DCS控 制子系統(tǒng)包括閥門控制模塊，當(dāng)滿足下列所有條件時(shí)，允許自動(dòng)啟動(dòng)給水調(diào)節(jié)閥：汽包水位 > -60mm且< 60_、除氧器水位> -60mm且< 60_、給水泵電機(jī)運(yùn)行； 當(dāng)滿足下列任一條件時(shí)，全關(guān)連鎖：汽包水位> 140mm、除氧器水< -100mm、燃燒機(jī)故障停機(jī)； 當(dāng)滿足下列條件時(shí)，允許自動(dòng)啟動(dòng)減溫水調(diào)節(jié)閥：過熱蒸汽溫度> 280 ° C； 當(dāng)滿足下列條件時(shí)，全關(guān)連鎖：過熱蒸汽溫度< 280 ° C ; 當(dāng)滿足下列條件時(shí)，允許自動(dòng)啟動(dòng)除氧器水位調(diào)節(jié)閥：除氧器水位> -50mm且 ^ 50mm ； 當(dāng)滿足下列條件時(shí)，全關(guān)連鎖：除氧器水位> 200mm ; 當(dāng)滿足下列條件時(shí)，允許自動(dòng)啟動(dòng)除氧器壓力調(diào)節(jié)閥：除氧器壓力< 30KPa ； 當(dāng)滿足下列條件時(shí)，全關(guān)連鎖：除氧器水位< -100mm ; 當(dāng)滿足下列條件時(shí)，允許自動(dòng)啟動(dòng)燃燒機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)閥組：過熱蒸汽壓力> 1.3MPa且 彡1. 4MPa、送風(fēng)機(jī)出口壓力彡5KPa。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK104049622SQ201410315921
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】邊登鵬, 王鳳明, 謝輝, 徐鈺劍, 董坤, 張?zhí)煊? 周雪峰 申請(qǐng)人:浙江大唐國際紹興江濱熱電有限責(zé)任公司