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70MW热水锅炉燃烧器控制系统P681操作说明.doc

70MW热水锅炉燃烧器控制系统P681操作说明

豆浆
2019-05-17 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《70MW热水锅炉燃烧器控制系统P681操作说明doc》,可适用于高等教育领域

H:fanwencaijitwo欢送词的用途doc项目名称:MW热水锅炉燃烧器控制系统文件名称:使用说明书版本:MW热水锅炉燃烧器控制系统使用说明书奥林燃烧器(无锡)有限公司CONTENTS项目名称:MW热水锅炉燃烧器控制系统文件名称:使用说明书版本:概述安全注意事项上电须知操作须知启动系统准备上电PLC控制柜PLC柜元器件清单PLC柜控制功能HMI界面HMISTARTUPDESCRIPTION-HMI功能实时数据监控设备操作和参数设定报警功能联锁保护功能WORKWITHHMI-HMI界面操作控制面板燃气流程参数表报警列表概述本燃烧器控制系统适用于MW热水锅炉燃烧器控制系统主要实现热水锅炉的自动点火自动负荷调节以及对锅炉及燃烧器实现自动联锁保护。本工程的燃烧器控制系统根据当前负荷变化自动调节供气及供风量满足供气要求。PLC控制柜内配备有一套SIEMENSS系列的控制系统用来采集燃烧器过程数据处理用户指令控制调节设备实现自动调节负荷和联锁保护及报警功能。安全注意事项为了确保人身和设备的安全在进行系统操作之前请仔细参阅下面的注意事项!上电须知·DANGER!如果不采取必要的预防措施可能会对设备和人身造成极大的伤害。PLC柜的输入电源为VAC误操作可能造成设备和人身的伤害。·DANGER!现场操作箱和电控柜内的接线端子和设备接线端上可能带有V交流电源只有具备资质的维护人员和授权的工程师可以进行带电维护工作。任何时刻不要随意触摸裸露的接线端子和铜排。操作须知·现场操作工和维护人员必须具备相应的工作资质。·HMI系统里不得安装除燃烧器控制操作界面之外的其它程序。·启动系统的时候请参照“启动系统”章节·操作PLC控制柜时请参照“PLC控制柜”章节。·操作人机界面时,请参照“HMI界面”章节。·当维护系统时务必配备必要的绝缘鞋和手套同时警示牌和安全帽也必不可少。启动系统准备·操作工和维护人员必须在场并做好相应准备工作。·所有电器、动力设备和阀门等处于正常待机状态。·供电正常。·其它一些必须的工艺和工况条件必须满足。上电·合上QFPLC柜受电VAC电源指示灯亮·合上QF给SITOP开关电源供电VAC·合上QF给SIEMENSSCPU供电VAC·合上QF燃烧器A阀组输出电路供电VAC·合上QF燃烧器B阀组输出电路供电VAC·合上QF其他设备供电VAC·合上QF柜内风扇滤网供电VACPLC控制柜在PLC控制柜里有一套西门子S控制器和一个寸彩色触摸屏CPU选用SIEMENSCPUDP触摸屏选用SIEMENSMPTOUCH。PLC控制柜是整个控制系统的核心所在采集系统运行的各种工况数据、设备运行状态通过CPUCDP上的DP通讯口将数据传输给HMI操作系统在画面上显示出来另一方面接收操作人员从HMI操作面板上发送的控制命令控制各相关设备。CP模块用来和DCS进行以太网通讯。系统采集的模拟量数据如下:·鼓风机频率·燃气温度·燃气压力·含氧量·燃气流量·A燃烧器气调节阀反馈位置·A燃烧器风门挡板反馈位置·B燃烧器气调节阀反馈位置·B燃烧器风门挡板反馈位置·燃烧器以外的各种温度、压力、流量信号系统控制的设备包括:·风机·两套燃烧器阀组·燃气调节阀·风门调节阀·点火设备操作PLC控制柜之前请参照前面的上电程序PLC柜元器件清单PLC柜的主要元器件清单如下表所示序号材料名称型号规格单位数量CPUDPESAHAB块PS(A)ESEAAA块SMDIESBLAA块SMDOESBLAA块SMAIESKFAB块SMAOESHDAJ块DIN导轨ESAFAA块SITOPEPAA块MPAVCDAX块CPGKCXXE块IMESAAXB块MPI电缆ESBFAA块端子UKN个继电器RUSVDC个空开CNPDA个空开CNPDA个柜体**个PLC柜控制功能系统的控制功能实现和系统运行的安全、可靠、稳定是系统控制软件设计的关键。系统控制软件是在SIEMENS公司的STEP编程环境下开发完成的。PLC控制软件实现的功能具体如下:序号项目内容热水温度控制根据用户蒸汽压力的设定值智能调节燃气调节阀开度。并可无扰动的切换到手动控制。风量控制根据然气调节阀的开度按比例的控制风门挡板位置。同时根据风压差的设定值自动调节鼓风机频率。联锁停炉控制当锅炉和燃烧器出现异常状况时联锁停炉。报警系统出现报警时PLC会自动向触摸屏和DCS发送报警信息。如果是联锁报警系统会自动停炉等待查明原因后才能再次启动燃烧器如果是提示性的报警用户需要去现场确认设备是否能正常工作。HMI界面HMI操作界面为热媒炉控制系统和操作人员提供了一个人机交互的接口MP操作系统基于WindowsCE操作界面是通过SIEMENS公司的WinCCFlexible软件开发出来的。通过这个人机交互界面用户可以配置HMI和PLC之间的通讯从PLC读取数据向PLC发送命令浏览报警列表查看和设置参数等。HMISTARTUP·合上QF给SITOP电源供电由SITOP提供VDC然后合上熔丝端子XEXD端子触摸屏得电。·然后等待系统启动完成·一般系统启动完成后会自动进入人机交互界面若无法进入系统桌面会显示一个菜单条“Transfer|Start|ControlPanel|Taskbar”选择“Start”系统将会启动人机界面程序。DESCRIPTION-HMI功能实时数据监控通过HMI人机操作界面用户可以监控系统运行进程通过触摸式操作操控系统设备。人机界面组态有多个操作监控画面如“控制面板”、“控制流程”、“参数显示”、“报警列表”、“参数设置”等所有经由PLC采集的数据和用户设定值均分画面显示在HMI界面上HMI操作界面上同时显示了设备的状态。例如当泵或风机处于待机状态时背景显示为灰色当设备正常运行时背景显示为绿色。阀门处于打开状态阀门处于操作中状态既没打开也没关闭阀门处于关闭状态阀门故障既有开信号也有关信号风机处于运行状态风机处于停止状态风机处于故障状态设备操作和参数设定一旦用户登录进HMI操作系统用户就可以进行符合其权限的操作启停风机、控制开关阀、设定控制参数和调节阀门等。具备最高权限的用户可以设置重要的参数如风门和总燃气调节阀的比例曲线等。报警功能无论何时当系统产生一个新的报警时HMI界面上的消息通知器会蓝白色闪烁提醒用户。查看“报警列表”在后面的章节中将会详细介绍。点击“报警复位”按钮复位报警。为了更好的方便操作人员检查报警详情增加了两幅报警画面分别是“联锁报警”和“预报警”。每一个联锁报警都会导致相应的燃烧器联锁停炉控制柜门上相应的报警灯也会点亮。预报警只是提示用户相应的设备有故障。在启炉之前首先检查控制柜门板上的故障指示灯是否点亮如果点亮进入报警列表画面通过“报警复位”按钮来复位联锁报警报警复位后再查看门上的报警指示灯如果报警灯还是点亮的进入“报警列表”画面中的“联锁报警”画面查询详细的报警。联锁保护功能系统运行时发生下列情况之一将会导致相应的燃烧器停止:·点火火焰报警·主火焰报警·燃烧空气压力低报警·#主气阀泄露·#主气阀泄露·燃气压力高报警·燃气压力低报警·#主气阀故障报警·#主气阀故障报警·放空阀故障报警·气调节阀故障报·风门挡板故障报警·急停报警·鼓风机故障报警·鼓风机压力低报警·锅炉故障报警·热水出口温度高报警·热水出口压力高报警·含氧量低报警·循环水流量计报警·鼓风机没有启动报警报警处理:燃烧空气压力低:鼓风机风道阻尼过大导致。燃气压力高锅炉负荷过大导致即从燃气管道进入锅炉内的燃气过多超过锅炉的额定负荷会出现该报警。适当减小负荷或者调节燃气压力高压力开关的设定值。然后故障复位可以消除该报警。燃气压力低主气阀前的燃气供气压力过低确保供气压力在Kg左右后故障复位可以消除该报警。、#主气阀泄露首先确保压缩空气的压力是否在~Kg确保压缩空气的压力后手动关闭放空阀然后打开#主气阀检测检漏开关是否动作如果没有动作证明该压力开关已出现故障对这个压力开关进行维修或更换。如果压力开关没有问题检查#主气阀泄露情况。、#主气阀泄露首先确保压缩空气的压力是否在~Kg确保压缩空气的压力后手动关闭放空阀然后打开#主气阀检测检漏开关是否动作如果没有动作证明该压力开关已出现故障对这个压力开关进行维修或更换。如果压力开关没有问题检查#主气阀和放空阀的泄露情况。、点火火焰报警点火设备包括:点火燃气阀、点火空气阀、点火变压器、点火火焰检测器。对这四个设备的开关控制进行逐一检查。如果这些设备的开关控制都没有问题检查点火燃气阀和点火控制阀是否有燃气和控制排出。如果有排出调整点火燃气和点火空气的阀后压力调整至合适的位置再进行点火实验直至点火正常。、主火焰故障首先检查#、#、#主气阀是否可以正常控制如果可以正常动作则检查主气阀出口的燃气压力表确认有燃气喷入炉膛。若确认有燃气喷入炉膛检查是否有主火焰产生如果有主火焰产生检查主火焰检测器是否出现问题。如果没有主火焰产生进入触摸屏参数设置画面修改燃气调节阀点火位和风门点火位从而改变进入炉膛的燃气量和风气比然后启动燃烧器试试是否正常。、锅炉故障、DCS不允许启动燃烧器故障这两个故障都是DCS给BMS控制系统的联锁停炉故障出现这两个故障时检查DCS报警的原因并消除报警源然后故障复位。、氧量低故障当氧量低于时产生该报警。检查氧化锆是否出现故障。WORKWITHHMI-HMI界面操作系统含有个主界面“控制面板”、“控制流程”、“参数显示”、“报警列表”。如下图所示。通过点击这些按钮可以切换至相关的操作画面。控制面板点击按钮“控制面板”进入燃烧器控制示意图画面如下所示。在本画面上显示了燃烧器控制的按钮和输入参数。燃烧器控制这个区域有两个燃烧器启动按钮通过这两个按钮启停两个燃烧器。在没有联锁报警的情况下点击启动按钮并确认燃烧器将安装工艺要求自动的一步一步启动至大火焰点火成功。点击按钮后会出现下方的对话框如果确认操作就点击“确认”来执行操作员想要的操作如果点击“取消”则撤销操作。(下文中不再做重复说明)负荷控制方式选择通过该按钮切换气阀调节方式。自动只在燃烧器启动后起作用自动时气阀根据热水温度设定来调节手动时直接通过气阀设定来控制器调节阀。在正常燃烧的情况下两台燃烧器依次分别启动完成后负荷比较小建议通过手动调节负荷的方式来提升锅炉的蒸汽压力具体的操作方式是:负荷从开始每几分钟将两个气调节阀的位置同步提升左右一直提升到额定负荷附近(在几次燃烧后应该能知道额定负荷时气调节阀的位置大概的位置比如)然后在额定负荷附近的位置燃烧一段时间使热水温度达到额定压力附近然后将负荷控制方式选择为自动这样BMS系统就能非常平稳的调节蒸汽压力了。正常情况下只允许两台燃烧器同时燃烧如果只启动一台燃烧器是不允许烧大负荷的只允许开到的阀位。两台燃烧器共同燃烧时手动提负荷通过“”“”“”“”按钮来实现也可以直接点击设定框通过键盘输入。注:“”设定值增加“”设定值增加“”设定值减小“”设定值减小。风门挡板方式按钮通过该按钮切换风门调节方式。自动只在燃烧器启动后起作用自动时气阀根据气阀位置来配比手动时直接由风门设定的位置直接控制风门挡板。正常运行时这个按钮一直放在自动位置上。鼓风机频率控制方式选择区域:“风机调速”按钮:自动鼓风机的频率通过风压差的设定值自动调节手动鼓风机的频率控制直接在“频率设定”框中设定。正常运行时这个按钮为自动。“风压差氧量修正”按钮:失效氧量不参与风压差的修正有效氧量参与风压差的修正正常运行时这个按钮为自动。“风压差设定”为风压差曲线计算值“风压差设定修正值”为氧量PID修正后的风压差设定值。正常运行时这个按钮为有效。“氧量PID手自动切换”按钮:手动:直接设定PID的输出氧量的PID将不调节自动:通过氧量的设定值自动调节氧量PID而这个PID的调节直接作用于“风压差氧量修正”按钮区的风压差的设定值这修正后的风压差设定值显示在“风压差设定修正值”框中。氧量PID为时氧量对风压差零修正。燃气流程点击按钮“燃气流程”进入燃气流程图画面如下所示。控制流程上反映了燃烧器管线及配套阀门和点火设备等的状况。在画面的最下方还显示了燃烧器当前所处的状态如:“阶段:准备”还可以显示每个步骤的时间可以清楚的知道燃烧流程中每个步骤的实际进行情况。前面说过所有设备状态都有不同的颜色指示根据不同的颜色可以知道设备的状态。同时可控的设备(燃烧器在待机的状态下才可控)点击设备图标会弹出对话框提示是否进行该操作。如点击A燃烧器的#主气阀会弹出如下对话框:注:在燃烧器没有联锁报警的情况下启动燃烧器燃烧器自动启动流程如下:待机阶段准备检漏阶段:检漏阶段#主气阀检漏阶段:打开#主气阀向#和#主气阀中间冲天然气阶段:#主气阀检漏(没有另外的燃烧器运行时需要前吹扫如果已经有燃烧器启动则跳至阶段进行点火)阶段:前吹扫变频器HZ风门挡板阶段:点火建立阶段风门挡板和气调节阀放在点火位变频器HZ然后开启点火空气阀、点火气阀、点火变压器和点火火焰检测器阶段:主火焰建立阶段打开#和#主气阀向炉膛喷天然气阶段:主火焰稳定阶段大火焰刚刚建立成功为了稳定火焰在这个阶段不允许进行负荷调节阶段:燃烧器启动成功可以进行负荷调节(在此之前是不能进行负荷调节的)停炉流程:正常运行阶段:停止准备切断#和#主气阀(如果没有其他燃烧器运行进行后吹扫如果还有其他燃烧器运行跳至阶段)阶段:后吹扫风门挡板开到鼓风机变频器HZ进行分钟的后吹扫阶段:单台燃烧器停止。参数表点击按钮“参数显示”进入参数表画面如下所示。在本画面上现场来的仪表参数。这个主画面中我们主要介绍的是“参数设置”中的内容。点击“参数设置”按钮自动弹出如下对话框输入用户名和密码进入参数设置页面。参数设置页面有四幅画面:氧量比例和风压差比例、风气比例、参数设置、量程设置、IO检查表。风气比例画面:这个画面中有两个曲线表:“A燃烧器风门挡板对应于气调节阀的配比表”和“B燃烧器风门挡板对应于气调节阀的配比表”。风门对应于气调节阀位置的算法如下:“燃气风门挡板配比”曲线表:风门的位置由燃油调节阀的位置来决定将燃油调节阀的位置分成段每一段为。比如燃油调节阀的位置是则根据上面的画面可以得知风门的位置也是如果将上面的画面中油调节阀对应的风门位置由修改成则当油调节阀的位置为时风门就为。如果燃油调节阀的位置是也就是说燃油调节阀的位置在之间根据下图的相似三角形的公式:xx=yy得出y=x*yx这个算出来的只是从到对应的增加值而对应的风门位置应该是对应的风门位置再加上y,比如燃油调节阀时对应的风门位置为则燃油调节阀位置时对应的风门位置为:y=y氧量比例和风压差比例画面:这个画面中有两个曲线表:“氧量对应气调节阀的设定曲线”和“风压差对应于气调节阀的设定曲线”。原理同上。另外“氧量对应气调节阀的设定曲线”中还有一个新旧氧量选择开关通过这个按钮来选择使用哪一个氧化锆。参数设置画面:在这个画面中PID参数设定区:这个画面中有系统中所有PID的参数查看、修改区。可以查看PID的工作情况根据实际需要修改PID参数。PID的参数主要是比例和积分比例为Kc积分为TiKc越大PID调整的速度就越快Ti越大PID的调整就越平缓不容易超调。量程设定区:系统所有的传感器量程可以在这里设定。如果遇到以后更换传感器但是遇到量程和原先的两成不一致的情况就可以从这里修改量程。燃烧器点火参数设定:点大火时的风门位置、气调节阀位置、点火火焰时间大火焰时间、鼓风机频率都可以在这里进行更改。前面提到主火焰故障如果确认设备全部正常但是没有产生主火焰就可以在这里修改点火位置然后重新试点燃烧器。这里要说明的是点火时间和点火火焰故障时间、主火时间和主火焰故障时间的区别点火时间和主火时间是程序自动走流程时的时间间隔而点火火焰故障时间和主火焰故障时间则是点点火火焰和主火焰时多长时间没有产生火焰后联锁停炉的时间这两种时间之间一般相差秒(ms)。限制值设定区:这里有一些限制值的设定单台燃烧器最大负荷设定:一般只运行两台燃烧器同时燃烧然后同时调节负荷但是如果只燃烧单台燃烧器这里设定了单台燃烧器的最大负荷比如这样单台燃烧器就不可能大于这个负荷。两台燃烧器最大负荷设定:这个设定值直接决定了燃烧器的最大负荷比如。鼓风机最小频率限位:为了保证足够的风压鼓风机的频率不能太小设定了这个值后鼓风机的频率就不会小于这个频率。鼓风机点火频率:在点火过程中为了保证炉膛内合适的压力需要将鼓风机的频率固定在一个特定的频率下。量程设定区:当更换变送器时如果更换后的变送器量程和之前的不一致则需要在这个区域修改相应的量程。IO检查表画面:这个别表用于调试人员调试时检测输入输出信号用的对于一般的人员来说。没有什么作用。报警列表点击按钮“报警列表”进入报警显示画面。系统中新出现的报警将显示为红色已确认但仍未消失的报警显示为桔黄色已确认且消失的报警显示为绿色未确认已消除的报警显示为蓝色。点击“报警复位”复位报警点击“报警消音”消音。该列表用于查询报警的时间等详细信息。点击这个图标会弹出如下图的图画框:点击这个图标可以查看下图的报警具体信息:根据详细的报警信息可以指导仪表检修人员判断和分析故障原因。联锁报警画面这个页面中显示了所有的联锁报警当出现联锁报警时相应的联锁报警旁边的绿线会变红同时中间的“联锁报警”绿框也会变成红黑闪烁。任何一个联锁报警都会引起停炉。启动燃烧器前先查看BMS控制柜门板的故障指示灯如果故障灯亮将触摸屏翻到这一页检查哪些报警导致燃烧器故障。按下“报警复位”按钮将可消除的报警消除剩下的报警一一检查如果排除报警时需要指导可以参照报警列表中的操作调出详细的报警信息。预报警画面:这个页面中显示了所有的预报警当出现预报警时相应的预报警旁边的绿线会变红同时中间的“预报警”绿框也会变成红黑闪烁。

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