华润电气改造(技术方案).doc

华润雪花啤酒贵州有限公司SHL10-13-A锅炉大修电气改造(PLC+触摸屏全自动控制)技术方案贵州迪鑫工业设备工程有限公司二七年七月二十八日一、 前言现有锅炉电控由于当时技术条件所限，整个锅炉电气调节控制系统是由DDZ-II型单元仪表所构成，此类仪表普遍存在可靠性差及维护性、抗干扰性差等不足。另外，锅炉的引、鼓风风量调节采用机械挡板调节方式，引、鼓风机的驱动所耗电能不能随负荷需要而改变风量的大小，大量电能白白消耗。采用电机变频控制是从节约能源的角度考虑。此锅炉投入使用至今，已运行多年。其热工及调节仪表、电气控制系统问题较多，已影响锅炉的安全、经济运行。一、 客户需求1 更换传感器、信号变送器；2 锅炉安装蒸汽流量计；3 鼓、引风机、水泵、炉排电机采用变频器驱动；4 采用就近触摸屏+PLC现场监控。微机数据存储，多级管理及密码保护；二、 技术方案设计1方案设计概述本方案采用西门子S7-200 CPU226 PLC+EM235模拟量模块及PLC内丰富的数据处理、运算指令，架构系统控制算法程序，实现锅炉改造后的给水、燃烧等自动/手动调节系统。PLC监控系统所有测控点，实现运行故障、数据采集及传输故障、正常数据的实时监控。一旦数据采集或变送器出现故障（如断线等），系统可输出报警信息、必要时关断锅炉运行。PWS触摸屏作为系统人机界面，通过触摸屏与PLC的数据通讯，锅炉控制、运行等数据可实时显示，同时触摸屏实现锅炉运行数据设置、运行状态/故障报警信息、历史事件记录等功能。一台触摸屏替代原一台锅炉控制系统上多台操作/显示仪表。将极大方便司炉工的操作、运行观察，同时控制系统的可靠性比以前有很大提高。微机数据存储，多级管理及密码保护。西门子PLC有两个通讯口，一个口与PWS连接，另一个口今后可与微机连接读取PLC内锅炉运行数据，存于电脑硬盘。国内产热工类仪表近年来质量有了较大提高，为降低改造投入，结合近年实际工程经验，方案拟选用优质国产品牌现场一次仪表。锅炉的温度、压力、汽/水流量、风量、水位等现场仪表/变送器等，输出4-20mA标准模拟信号。为降低信号干扰，均采用信号隔离器进行电气隔离，后接入S7-200 EM235模拟量模块。系统中关键部位的信号变送器如：锅筒水位、蒸汽压力系统关键测控点考虑采用冗余配置。改造后引、鼓风风量调节采用变频器控制风机拖动电机，通过调节交流电机运行频率f改变电机转速n,从而改变风量Q。考虑到引风机运行阻尼较大，故引风机变频器应放高一功率段选型。现场引风电机功率30KW，变频器选用40KW。PLC控制的锅炉燃烧系统通过采集蒸汽压力、风量、炉膛负压等参数，结合设计的控制算法，输出调节变频器模拟信号，实现汽压、送/引风量的自动调节。经现场察看，考虑环境因素，建议变频柜移装到锅炉房楼上，减小因环境因素造成的对弱电元器件的影响，沿长其寿命。操作台重新更新，安装在原操作台位置。水位控制保留电动阀控制，以便特殊需要时使用。2控制算法DDZ-II型单元仪表组成的锅炉燃烧、给水等控制系统，除了可靠性差及维护性、抗干扰性差等不足外，事实上成功实现了锅炉燃烧、给水的自动控制。本方案采用PLC构成锅炉燃烧、给水自动控制系统，通过S7-200 PLC内数据处理、计算指令，参照原DDZ-II系统算法，构成PLC控制的算法 程-给水系统图-3、 报警信号 高水位、低水位、高炉膛负压、高排烟温度、省煤器出口高温、蒸汽压力超高、水泵故障鼓引风故障、炉排故障。这些影响锅炉安全运行的信号都以声光报警的方式提醒司炉人员，同时控制系统亦立即作出相应措施（如减小鼓引风、停止给煤）并将故障信号纪录，以便以后查看分析故障原因。4、施工质量及要求按以下标准执行GBJ93-86工业自动化仪表工程施工及验收规范GB50259-96电气装置安装工程施工及验收规范