自动化博览_中国科普博览

城市供热系统自动化

　　随着人民生活水平的提高，集中供热系统已相当普及。如何使区域的集中供热智能化，合理化，是有待探索的课题，目前自动化技术在生活区供热中心的供热系统中得到了广泛的应用。

　　供热中心选用3台QXL700-13/95/70型热水锅炉。配套的电气控制属于系统控制,其装置具有如下功能：首先控制引风机、鼓风机、补水泵、炉排机、上煤机等。开炉时，先开引风机,延时20s再开鼓风机和链条炉排。引风机和鼓风机及链条炉排设自动联锁，鼓风门、引风门设遥控功能。停炉时，先停炉排机,再停鼓风机,延时30s后，再停引风机。其次补水泵由总回水管的压力控制,可实现自动补水。还包括锅炉出水温度高或低时,可自动停、起鼓风机、引风机和炉排机。具有出水温度、炉膛温度、回水温度、排烟温度、省煤器出口水温、补给水压力、引风负压、省煤器前后烟压、鼓风压力、炉膛负压等参数的显示功能。系统设计中补水系统在锅炉运行中,由于取样、排污、泄漏等原因,要损失掉一部分水。为安全运行,应及时补充符合水质要求的水。本系统集中补水,选用2台补水泵，一备一用，在总回水管上安装一套压力检测装置P，自动控制补水泵的启停,并指示出回水压力。若回水压力低,则P常开触点闭合,水泵1(或水泵2)接触器线圈得电,常开点闭合,运行指示灯亮,水泵自动投入运行。若回水压力高了，P常开触点断开,该泵的接触器线圈失电，常闭触点闭合,停止指示灯亮，水泵停止工作。通过一转换开关可设置“1号泵自动，2号泵备用”,“1号泵备用，2号泵自动”或“手动”三种状态,用来选择哪台泵工作。为保证除氧器可靠运行，特选用低位水喷射真空除氧装置,该装置可对除氧器的压力及除氧水箱、水温、水位进行准确的自动调节。

北京市西某城区供热中心全景

　　为了保证锅炉运行质量,使锅炉的燃烧效率达到最佳值,可利用变频调速系统调节鼓、引风机的转速,使送风量和入炉煤量保持适当比例。送风量变送器将炉内压力控制在微负压,不仅仅是保持正常燃烧的需要,还在于控制从炉膛到炉膛出口、对流管束、省煤器，直到烟道出口的烟气速度,从而控制各段热量的分配和传热系数。锅炉入炉煤量由锅炉出口水温控制。当锅炉出口水温与设定值的偏差小于设定温度范围时，变参数PID控制进入静区,入炉煤保持不变，只要负荷不变，锅炉保持在这一点附近运行。在动态过程中，由变氧量燃烧控制系统自动跟踪最佳风煤比，从而实现静态寻优,动态跟踪。机械通风常采用鼓风机、引风机配合运行。鼓、引风机电动机功率选择在锅炉额定负荷时,通常富裕量在20%左右。实际运行中,大多满负荷运行，这样鼓、引风机风门开度在50%～60%左右就能满足风量要求，只得用堵的办法来实现合理的配风及稳定燃烧的目的。利用变频调速技术对鼓引风机进行无级调速控制是实现该环节自动控制及节能的有效手段。

　　循环水泵系统为满足管网的压力要求及锅炉运行的安全可靠性,锅炉循环系统设置了3台75kW循环泵,配1台MT-A140-75K400V变频器,两用一备。刚开始运行时,由1台变频水泵运行。随着压力的变化,逐渐增加为1台变频泵加1台满负荷泵并联运行,从而实现根据水压无级变频调节。上煤系统为循环上煤,启动时要求各设备逆工艺流程方向联锁启动。正常停车时,为实现将煤送至顶层上煤仓,应顺工艺流程方向连锁停车。系统运转过程中,为防止设备故障引起皮带机上煤料堆积和设备中煤料堆塞,应设紧急停车功能,使故障点逆工艺流程方向的各设备停车,而顺工艺流程方向的各设备继续运行,以保证煤料送到顶层料仓。由于上煤廊、仓等处粉尘污染严重,除在顶层上煤仓控制室设集中控制柜外,各设备处还设有机旁操作箱实现就近控制。

　　随着社会的发展及《节约能源法》的实施,节能问题越来越被重视,因而对电气自动控制系统提出了更高的要求,变频调速等新技术、新方法也越来越多的得到应用。这样不仅满足了工艺方面的自控要求,而且节约了能源,提高了效率,使系统更加稳定可靠。