1 Gambaran Keseluruhan
Penjanaan kuasa dandang minyak dan gas mempunyai sejarah lebih daripada 60 tahun di China. Dandang yang dibina di Timur Laut negara saya pada masa itu masih beroperasi dengan selamat hari ini. Dandang api minyak dan dandang api gas yang dibangunkan pada masa ini menambah teknologi penjimatan tenaga, mesra alam dan lain-lain kepada penjana gas asal, menjadikannya teknologi yang cekap, penjimatan tenaga, selamat dan mesra alam. Operasi ekonomi dandang adalah isu yang memerlukan perhatian segera. Ia bukan sahaja melibatkan ekonomi individu, tetapi juga amat penting untuk menjimatkan tenaga dan mencapai pembangunan yang mampan dan diselaraskan pada masa hadapan apabila tenaga semakin berkurangan.
Sistem kawalan teragih UW500 ialah sistem kawalan teragih generasi baharu yang dibangunkan bersama oleh Hangzhou Youwen dan Pusat Penyelidikan Kejuruteraan Kebangsaan untuk Automasi Industri Universiti Zhejiang. Ia adalah sistem kawalan teragih generasi baharu yang dilancarkan melalui analisis dan ringkasan berterusan, pembangunan dan inovasi, penambahbaikan ujian dan penilaian. Sistem ini boleh meningkatkan tahap automasi pemantauan dengan ketara dan meningkatkan operasi dandang yang menjimatkan dan boleh dipercayai.
2. Pengenalan proses
Proses penjanaan kuasa adalah proses penukaran tenaga: bahan api tenaga kimia wap tenaga haba tenaga mekanikal tenaga elektrik. Secara ringkasnya, ia menggunakan bahan api (gas) untuk menjana haba dan memanaskan air untuk membentuk wap panas lampau bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi, yang memacu turbin berputar dan pemutar penjana (medan elektromagnet) berputar. Gegelung pemegun memotong garisan daya magnet untuk memancarkan tenaga elektrik, dan kemudian menggunakan pengubah injak naik untuk naik ke Voltan sistem disambungkan ke grid dan menghantar tenaga elektrik ke luar.
Sistem peralatan utama penjanaan kuasa gas termasuk: sistem bekalan bahan api, sistem bekalan air, sistem stim, sistem penyejukan, sistem elektrik dan peralatan pemprosesan tambahan yang lain.
Sistem penjanaan kuasanya terutamanya terdiri daripada sistem pembakaran (dengan dandang sebagai teras), sistem wap dan air (terutamanya terdiri daripada pelbagai pam, pemanas air suapan, kondenser, saluran paip, dinding air, dll.), sistem elektrik (dengan penjana turbin, pengubah utama dsb.), sistem kawalan, dsb. Dua yang pertama menjana wap suhu tinggi dan tekanan tinggi; sistem elektrik merealisasikan transformasi daripada tenaga haba dan tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik; dan sistem kawalan memastikan operasi yang selamat, munasabah dan ekonomik bagi setiap sistem.
3. Strategi kawalan
Fungsi automasi unit dandang sistem kawalan teragih termasuk fungsi pemerolehan data (DAS), fungsi kawalan analog (MCS), perlindungan penutupan turbin (ETS), fungsi kawalan jujukan (SCS), perlindungan pemotongan bahan api utama dandang (MFT) dan Pengurusan maklumat dan fungsi lain.
1. Sistem kawalan bahan api gas
Dalam kawalan sistem pembakaran dandang am, parameter terkawal utama ialah tekanan atau beban stim utama. Kawalan tekanan wap utama dan parameter beban dicapai dengan melaraskan jumlah gas yang memasuki dandang. Sistem kawalan kuantiti bahan api dandang adalah berdasarkan kawalan tekanan stim alur keluar dandang, dan kadar aliran wap utama dandang digunakan sebagai suapan hadapan.
Sistem pembakaran unit penjana gas relau letupan boleh mengekalkan dandang yang beroperasi pada beban bahan api 25% hingga 110% mengikut jumlah gas tanpa menghentikan relau sebanyak mungkin melalui unit. Perubahan dalam pembukaan injap masuk turbin stim akan menyebabkan parameter tekanan stim utama, dan tekanan stim utama boleh distabilkan dengan melaraskan bahan api melalui kawalan maklum balas. Oleh itu, sistem ini terlebih dahulu memastikan tekanan masuk gas relau letupan, mengawal tekanan masuk gas relau letupan dengan melaraskan pembukaan injap masuk gas relau letupan, dan mengawal bahan api apabila tekanan gas dijamin.
2. Sistem kawalan volum bekalan udara (sistem kawalan kandungan oksigen asap)
Kawalan bekalan udara bukan sahaja mesti memastikan pembakaran selamat dandang, tetapi juga memastikan faedah ekonomi dandang. Sistem kawalan bekalan udara akhirnya menandakan keselamatan dan ekonomi keadaan pembakarannya dengan memastikan isipadu oksigen optimum di alur keluar relau.
Sistem kawalan bekalan udara digunakan terutamanya untuk melaraskan volum pengedaran udara gas relau letupan, dan kemudian litar pembetulan volum oksigen disambungkan ke gelung kawalan volum bekalan udara.
3. Sistem kawalan volum udara teraruh (sistem kawalan tekanan negatif relau)
Menurut projek amalan penjanaan kuasa gas relau letupan, sistem kawalan draf teraruh menggunakan tekanan negatif relau sebagai parameter kawalan utama, tetapi jumlah isyarat bekalan udara boleh digunakan sebagai isyarat suapan hadapan.
4. Kawalan selaras mesin dan relau
Jika tekanan wap utama pada alur keluar dandang berubah, jumlah bahan api gas relau letupan akan berubah. Jika jumlah bahan api gas relau letupan berubah, ia pasti akan dipaparkan melalui perubahan dalam nilai parameter tekanannya. Oleh itu, kawalan sistem bahan api adalah untuk mengawal keadaan pembakaran dengan melaraskan pembukaan injap masuk gas relau letupan untuk mengawal tekanan masuk gas relau letupan (daripada mengawal jumlah salur masuk bahan api gas), bersama-sama dengan kawalan turbin stim untuk mengawal wap utama dandang. Tujuan tekanan. Oleh itu, dalam satu pihak, pelarasan beban dandang dikira dan dikawal melalui sistem pengiraan pengagihan beban dandang; sebaliknya, kawalan tekanan paip utama wap utama dandang dikawal dengan melaraskan pembukaan injap turbin.
5. Sistem kawalan suhu wap utama
Pelarasan suhu wap utama dandang hendaklah direka mengikut ciri-ciri dandang. Dalam julat operasi dandang yang ditentukan, apabila beban kawalan suhu dicapai (terutamanya di kawasan beban rendah dan beban tinggi), suhu alur keluar pemanas lampau peringkat pertama dikawal dalam julat yang ditetapkan.
Jumlah pelarasan: aliran air nyahpanas
Peralatan kawal selia: injap kawal selia air nyahpanas
Isyarat suhu utama: suhu alur keluar superheater suhu tinggi
6. Kawalan bekalan air (kawalan aras air dram)
Kawalan biasa hendaklah sistem kawalan tiga impuls yang terdiri daripada aliran wap, paras air dram dan aliran air suapan. Apabila beban kurang daripada 30%, kawalan impuls tunggal dengan hanya paras air dram diterima pakai. Apabila beban lebih besar daripada 30%, ia ditukar kepada kawalan tiga impuls. Pertukaran tanpa henti antara kawalan impuls tunggal dan kawalan tiga impuls harus disediakan, begitu juga sebaliknya.
Pemancar yang mengukur paras air dram hendaklah berlebihan dua kali ganda, sebaik-baiknya lebihan tiga kali ganda, dan mempunyai pampasan tekanan, perbandingan dan pemilihan.
Aliran air suapan pampasan suhu hendaklah ditambah kepada aliran air semburan untuk mendapatkan isyarat aliran air suapan keseluruhan.
Pengukuran aliran wap hendaklah diberi pampasan tekanan dan suhu, dan aliran paip utama pemanasan perlu ditambah untuk mendapatkan isyarat aliran stim keseluruhan.
Kuantiti terlaras: aras air dram
Jumlah pelarasan: aliran bekalan air
Isyarat input litar tambahan: aliran air suapan
Isyarat masukan ke hadapan: aliran wap utama
Rajah 1 Perlindungan aras cecair dram wap
7. Sistem kawalan paras air pemeluwap
Mengekalkan paras air pemeluwap tertentu untuk memastikan penubuhan vakum pemeluwap biasa. Paras air yang terlalu tinggi dan terlalu rendah dalam pemeluwap boleh memusnahkan vakum pemeluwap. Dalam sistem kawalan paras air pemeluwap, nilai sisihan antara nilai terukur paras air pemeluwap dan nilai yang diberikan tertakluk kepada pengiraan PID, dan hasil pengiraan melaraskan pembukaan injap pengatur paras air pemeluwap untuk mengekalkan air pemeluwap yang berterusan tahap.
8. Sistem kawalan tekanan meterai aci
Pada jurang antara plat partition dalam dan aci utama peringkat turbin stim, serta tempat di mana aci utama menembusi bahagian luar silinder, silinder stim akan bocor keluar atau udara luaran akan bocor masuk, yang akan mengurangkan kecekapan turbin stim dan memburukkan vakum unit, memusnahkan operasi biasa turbin stim. Oleh itu, kedap aci mesti digunakan untuk menyekat kebocoran wap dan kebocoran udara untuk memastikan operasi normal turbin stim. Prestasi pengedap aci dicapai dengan mengawal tekanan wap pengedap aci.
Dalam sistem peraturan tekanan kedap aci set penjana turbin stim, nilai terukur tekanan kedap aci dan nilai yang diberikan tertakluk kepada pengiraan PID, dan hasil pengiraan mengawal injap pengawal selia bekalan stim meterai aci untuk mengekalkan tekanan kedap aci pada nilai yang ditetapkan.
9. Sistem kawalan paras air untuk vesel pengembangan berterusan
Mengikut isyarat paras air kapal pengembangan berterusan, pengawal selia hidrofobik kapal pengembangan berterusan dikawal untuk mengekalkan paras air kapal pengembangan berterusan pada nilai yang ditetapkan.
10. Sistem kawalan paras air pemanas tekanan tinggi
Pemanas tekanan tinggi ialah peranti pertukaran haba antara stim pengekstrakan turbin dan air suapan utama. Pemanas tekanan rendah ialah alat pertukaran haba untuk pengekstrakan turbin wap dan air kondensat. Paras air mereka terlalu tinggi, yang boleh menyebabkan air memasuki turbin, menyebabkan kemalangan.
Dalam sistem pelarasan paras air pemanas tekanan tinggi, nilai paras air yang diukur dibandingkan dengan nilai yang diberikan untuk operasi PID, dan hasil operasi mengawal injap pengawal selia longkang pemanas tekanan tinggi supaya paras air yang tinggi memenuhi keperluan operasi.
11. Sistem kawalan paras air pemanas tekanan rendah (biasanya tidak tersedia dalam unit kecil)
Dalam sistem pelarasan paras air pemanas tekanan rendah, nilai paras air yang diukur dibandingkan dengan nilai yang diberikan untuk operasi PID, dan hasil operasi mengawal injap pengawal selia longkang pemanas tekanan rendah supaya paras air rendah memenuhi keperluan operasi. Dalam kecemasan, paras cecair dikawal oleh pintu elektrik pelepasan air kecemasan.
12. Sistem kawalan paras air Deaerator
Tujuan mengekalkan paras air deaerator adalah untuk memastikan keseimbangan antara bekalan dan permintaan air dandang. Bergantung pada proses pengeluaran, kawalan paras air deaerator mempunyai dua kaedah pelarasan: impuls tunggal dan tiga impuls. Perbezaan di antara mereka terletak pada sama ada air tambahan kimia diberi makan secara berterusan. Antaranya, kaedah pelarasan tiga impuls adalah serupa dengan sistem kawalan paras air dram. Ia adalah pelarasan impuls tunggal semasa operasi permulaan dan beban rendah, dan ia adalah pelarasan tiga impuls semasa beban biasa. Beralih antara impuls tunggal dan impuls tiga kali ganda boleh dicapai secara manual atau automatik.
Apabila paras air deaerator mencapai nilai yang tinggi, pengawal selia paras air deaerator ditutup dan injap edaran semula kondensat terbuka. Apabila paras air dalam deaerator terlalu tinggi, buka pintu elektrik pelepasan air kecemasan. Apabila turbin tidak berfungsi, paras air deaerator diselaraskan oleh injap air bekalan kimia.
13. Sistem kawalan tekanan deaerator
Semasa permulaan unit, tekanan deaerator dilaraskan dengan membuka injap pengawal selia paip utama wap loji untuk mengekalkan nilai set tekanan deaerator.
Di bawah keadaan beban biasa, sistem pelarasan tekanan deaerator direka untuk menghantar sisihan antara nilai pengukuran tekanan deaerator dan nilai yang ditetapkan kepada PID untuk pengiraan. Hasil pengiraan melaraskan injap pengatur tekanan deaerator untuk mengawal penyahujaan. Tekanan peranti berada pada nilai yang ditetapkan.
4. Kejuruteraan kawalan
Sistem kawalan teragih UW500 telah digunakan secara meluas dalam penjanaan kuasa dandang. UW500 boleh melengkapkan fungsi termasuk pengumpulan data, kawalan analog, perlindungan keselamatan relau, kawalan elektrik, kawalan awam kuasa kilang, kawalan rangkaian pemanasan, dll. Sistem ini menyokong 32 stesen kawalan, dan skala sistem mencapai: AIO: 16384, DIO: 32768.
Sistem kawalan teragih UW500 boleh memantau sejumlah besar titik yang perlu dipantau dalam penjanaan kuasa dandang dalam masa nyata. Reka bentuk dwi redundansi yang sangat baik menjadikan sistem lebih stabil dan boleh dipercayai.
Rajah 2 Rajah Organisasi Sistem
Rajah 3 Sistem pembakaran dandang
5. Rumusan
Menggunakan sistem kawalan teragih UW500 untuk memantau sejumlah besar titik pemantauan boleh mengurangkan beban kerja pekerja, membolehkan sejumlah besar data bertaburan dipaparkan secara berpusat pada stesen operasi. Sistem yang stabil menjadikan kawalan lebih selamat dan lebih mudah. Pembakaran dandang juga dikawal dengan baik, yang meningkatkan kecekapan pembakaran dengan ketara.
