朔里煤矿6.5T锅炉更新及自动节能控制系统改造总方案.doc

精选优质文档-----倾情为你奉上朔里煤矿6.5T/h散装锅炉更新及2台锅炉自动节能控制系统改造方案朔里煤矿2010-6-30朔里煤矿6.5T/h散装锅炉更新及2台锅炉自动节能控制系统改造方案第一部分 6.5T/h散装锅炉更新改造方案一、现状及存在问题1、设备老化不能满足生产需要朔里煤矿6.5T/h散装锅炉为1986年左右建成投入使用，至今已使用20年按照国家《蒸汽锅炉安全技术监察规程》规定，一般普通工业锅炉的使用年限为15年，该锅炉已属超期服役由于使用年限长，锅炉受压部件腐蚀严重，金属结构强度降低，炉排片机械强度降低，滑道损坏严重，严重影响设备的安全运行2010年4月淮北市特种设备监督检验所对矿内2#锅炉进行了年度检验，检验结果及处理意见为：锅炉运行年限较久，上、下锅筒、集箱及水管等承压部件腐蚀较为严重，壁厚已不符合相关规定，建议更换新锅炉2、矿井煤质条件差朔里矿现使用的SHL6.5－1.25－AⅡ型散装锅炉（链条炉排）为1986年左右建成投入使用，经多年的使用及多次的锅炉本体大修，锅炉热效率已大大降低特别是近年来随着井下煤炭储量的锐减，锅炉用煤煤质已大不如前例如，我矿2009年冬季供暖期间煤质就很差，二台锅炉同时燃烧仅仅能勉强供应矿内浴池用汽，锅炉工时刻不停的拨火仍烧不上压，炉膛温度仅能维持在400℃左右，有时甚至烧灭。

3、锅炉房基础条件制约锅炉选型范围我矿6.5t/h散装锅炉为上海四方锅炉厂生产，采用的是二层布置，锅炉本体布置在二楼，引、鼓风机及除渣系统布置在一楼由于受锅炉房的条件限制，组装锅炉无法直接进入厂房，适合安装散装锅炉二、针对上述问题，机电科提出6.5T/h锅炉更新方案选择一台蒸发量10T/h的组装锅炉，通过增大锅炉蒸发量，能进一步提高锅炉燃烧效率以及煤质的适应能力，满足我矿的用汽需要由于受锅炉房的条件限制，组装锅炉无法直接进入厂房，10T/h的组装锅炉也可以拆分进行现场组装以SZL10-1.25-AII燃煤蒸汽锅炉为例安装一台10T/h的组装锅炉费用如下：序号品名型号规格单位数量单价总价备注1燃煤蒸汽锅炉SZL10-1.25-AII台143.50 43.50 2仪表阀门10T配套套12.40 2.40 　3鼓风机10T配套台13.80 3.80 　　4引风机10T配套台15给水泵 10T配套台21.20 2.40 6控制柜10T配套台14.30 4.30 　7调速箱10T配套台11.80 1.80 　8省煤器10T配套台13.50 3.50 　9合计: 61.7 万元（人民币）除锅炉部分为费用61.7 万元外，原6.5T除尘器改为10T除尘器价格为12万元以上，再加上锅炉施工部分的锅炉及辅机设备基础拆除更换费用约10万元，锅炉全套安装费30万元；安装一台10T/h锅炉总费用约为113万元。

第二部分 蒸汽锅炉自动节能控制系统一、系统概述 链条炉是一种应用最广泛的火床炉，已有多年的发展历史，在我国企业中使用很普遍，随着计算机网络和控制技术、现代变频技术的不断提高，采用先进的控制手段，比较容易实现锅炉给水、炉排、风机等运转的控制，保证了锅炉的安全、经济、高效运行朔里煤矿1、2#锅炉电控系统也已老化，存在控制系统不稳定、运行不经济等缺陷根据朔里煤矿锅炉房的实际情况，设计了该套改造方案二、总体设计方案保证系统安全、稳定、经济高效运行，在正常情况下由计算机对整个系统进行自动控制，异常情况采用备用手动操作，保证锅炉正常运行对关键参数如汽包水位、蒸汽压力、炉膛负压等采用备用仪表显示，给水、鼓引风、给煤等操作备用手动控制功能通过对锅炉燃烧参数的检测，自动控制鼓、引风机的运行频率，自动调整给煤速度，从而使锅炉始终保持最佳的燃烧工况，达到节煤、节电的目的控制框图如下：DCS控制计算机1#锅炉2#锅炉3#锅炉燃烧系统给水系统4#锅炉预留预留上煤控制总体要求：1、系统控制分为1、2#锅炉运行、保护控制部分和公共设备控制（包括：出渣机、排污泵、软水控制）部分；并预留3、4#锅炉集中控制拓展接口2、该锅炉控制系统能实现集控、就地两种控制方式。

集控、就地控制为独立双线制，可互相切换每种控制又具有手动、自动功能，锅炉的自动控制按照预先编制的控制程序进行自动控制，并可在锅炉房集中控制室通过鼠标或键盘进行控制手动控制由设在仪表柜上的按钮进行操作； 3、该系统采用集中控制方式，锅炉鼓风、引风、给水泵、炉排、采用智能控制，各自相互独立，运行协调4、该控制系统装置的设计、制造和调试等符合现行国家或行业标准，具有较高自动化控制水平，达到节能的目的三、具体技术要求：1、给水系统（1）锅炉的给水为一台水泵对应一台锅炉的供水方式，水位根据设定要求自动调节水泵的控制采用一用一备控制方式2）锅炉水位实现监测、监控2、锅炉炉排给煤炉排根据蒸汽压力、蒸汽流量、炉膛温度的变化以及风煤比的设定，实现给煤量和鼓风量的自动控制1#锅炉炉排采用变频调速，留有改为电磁调速的位置；2#锅炉炉排采用电磁调速3、鼓、引风系统（1）安装微压差变送器来检测炉膛负压，并以此控制引风量，保证炉膛负压相对稳定2）鼓、引风系统与给水实现联锁控制4、排渣控制与锅炉运行状态连锁，可实现自动（手动）开停与锅炉运行状态连锁可实现自动（手动）开停5、锅炉安全联锁保护锅炉安全联锁保护主要考虑三个因素：(1)汽包水位的安全保护锅炉汽包水位过低，应停鼓风机、引风机、炉排，并声、光报警。

锅炉汽包水位过高发出声、光报警2）蒸汽超压：应停鼓风机、引风机、给煤机，并声、光报警3)鼓风机、引风机、炉排电动机的联锁保护鼓风机、引风机、炉排电动机出现任何电气故障，均应联锁停止工作每台锅炉设置以下参数检测点： 压力：共设计3个压力检测点，分别是：1、蒸汽压力 2、炉膛负压 3、给水压力 液位：汽包水位连续测量 （电极信号和电感信号两种参数） 电流：显示共5点：1、 引风机电流 2、鼓风机电流 3、水泵电流 4 排污泵电流 5出渣机电流 温度：1、炉膛温度 2、排烟温度 3、省煤器进、出水温度 流量：对每台锅炉的蒸汽流量检测公共部分设置以下参数检测点：原水池及两处软水池液位检测炉膛负压、蒸汽压力、给水压力、汽包液位(两种显示)、炉排转速、蒸汽流量、炉膛温度、排烟温度、鼓风机电流、引风机电流、水泵电流、排污泵电流、出渣机电流等信号在仪表盘上可以直观地显示出来炉膛负压、蒸汽压力、给水压力、汽包液位、炉膛温度、排烟温度、省煤器进、出水温度、引风频率、鼓风频率、炉排转速、水泵频率、原水池液位、2处软水池液位在计算机显示屏显示出测量数据 四、具体控制方案1、 锅炉燃烧控制系统具体方法是：采用变频技术、自动化仪器仪表、PID运算来自动调节锅炉的引风、鼓风风量和炉排的给煤量，使炉膛负压保持在一个理想值（你所设定的值，推荐－20～－40之间最佳）上，并能根据蒸汽压力自动调整锅炉燃烧力度，减少引风鼓风的启停次数，达到连续燃烧的目的，这对保持炉膛温度，减少机械启动磨损和节约燃煤有很重要的意义。

由于整个系统的设计是全自动闭环控制，燃烧和进煤量都是由蒸汽压力和炉膛负压两个参数自动调节的，无须人的参与，司炉工只要根据这批煤的质量设定一下炉排的转速和炉膛的负压值，锅炉就会自动跟踪设定值进入最佳燃烧状况经多家厂家使用证明，该系统性能十分稳定可靠工控机实测值控制进风量鼓风变频器蒸汽压力检 测 仪程控器PLC计算算炉膛负压检测仪 引风变频器控制排风量炉排调节器2、汽包水位控制全自动恒液位供水系统基于变频控制技术采用最新的PID模糊控制理论开发出的产品.它将锅炉的液位信号,转换成标准信号,经PID运算和纯滞后补偿控制,输出一信号控制水泵的工作频率,实时调节水泵转速,当汽包液位低于设定液位高度时,PID调节器将自动提高水泵的转速增大进水量,当汽包液位高于设定液位高度时, PID调节器将自动降低水泵的转速减少进水量从而实现恒液位供水.该控制系统采用工频和变频两种控制方式,当变频出现故障时,可立即切换到原来的工频方式运行,保证锅炉的正常连续运行3、水池液位控制在原水池进水管上安装电动阀，根据水位传感器检测和设定，控制电动阀的开启通过检测软水池水位，根据设定要求自动控制软水泵和电动阀的运行，保持软水池水位在要求范围内三、系统控制配置1、工业计算机软件部分 ◆微软WINDOWS 2000操作系统◆昆仑通态MCGS组态软件◆昆仑通态MCGS运行软件◆西门子S7-300编程软件SETUP7 v5.2+sp1◆风煤比及风煤比自动寻优软件2、工业计算机部分   采用国内最稳定的研华原装工业电脑，配置如下：◆P4 2.8G CPU；2G DDR内存；32M显卡；320G硬盘； 52XCDROM；4个USB2.0接口；双10/100M网卡；◆24英寸三星液晶显示器。

3、可编程控制器PLC采用德国西门子的S7-300系列可编程控制器  内置PID模块6、压力变送器采用香港上润公司的产品压力、温度变送显示仪选用日本富士产品经多家使用，其测量精确、性能非常稳定5、各动力配电柜都由本公司自行生产，符合国家强制性认证实施要求有3C认证证书系统具体配置序号品 名规格型号单位数量备 注一DCS控制设备套11工控机P4 2.8 2G 320G台12显示器22寸台13组态软件MCGS 512点套14应用软件MCGS套15编程软件Setup7 v5.2+sp1套16风煤比及风煤比自动寻优软件套17通讯卡CP5611台18PC MPI电缆6ES7 972-0C套19操作台台110UPS电源台1二仪表及PLC控制柜套21PLCCPU313C台1×22电源6ES7 307台1×234AI/2AOSM334台4×2432k存储器6ES7 951-0KE台1×25压力变送器WP-KAS10-1.6MPa台2×26风压变送器WP-DS ±250台1×27温度传感器Pt100支2×28温度传感器K支1×29压力变送显示仪PXR-9BEY台3×210温度变送显示仪PXR-9TEY台2×211电流表WP-LEA台4×212炉排电磁调速器JD-4台1×113炉排。