同仁县燃煤热水锅炉方案.doc

黄南州同仁县城霍尔加片区集中供热建设项目2台14MW燃煤热水锅炉技术方案西安德明电气有限责任公司2015年5月一、 概 述该方案适应黄南州同仁县城霍尔加片区集中供热建设项目锅炉炉电控设备，由2台14MW燃煤热水锅炉承担。控制系统采用后备操作台，进行锅炉生产的主要工艺参数(压力，温度、等) ，同时进行锅炉辅机的电气检测、控制、联锁保护等。锅炉房(14MW锅炉)配电控制与仪表监控的配套使用实现了锅炉“试运投入” 安全运行。电气控制部分启动顺序联锁、停止顺序联锁、故障联锁保护以及仪表测量、显示、调节部分的相互联锁、保护，组成了一套完整的工业锅炉电气仪表自动化监控系统。整体系统直观、安全、可靠，能有效的防止误操作引起的事故，从不同程度上减轻了司炉操作人员的劳动强度，保证了工作人员及设备的安全：引风、鼓风采用变频器控制，循环水泵采用软启动控制，有效的节省了能源、延长了设备使用寿命，从而获得了良好的经济效益。1、控制系统内容包括：1) 热工检测：对锅炉本体工艺系统的各种参数(压力，温度、调节等) 进行检测；2) 回路控制：对各控制回路采用优化的控制方式进行控制。 3) 自动控制：对锅炉进行集中控制和管理，达到自动化生产的目的；通过对鼓风、引风、水泵控制，以及对炉膛负压等参数的测量与控制，优化锅炉的燃烧工况，最大限度地降低锅炉运行的煤耗和电耗。三、低压电气部分低压配电控制柜均采用GGD2配电柜共6台，其中配电柜包括鼓引风变频控制柜4台，循环泵软启动柜2台，就地分控配电箱8台。1电气控制柜技术条件a. 额定绝缘电压 0.66kVb. 额定工作电压 0.38kVc. 额定工作频率 50Hzd. 柜体外形尺寸： 1000(宽)800（深）2200（高）e. 柜面应有表示开关分合状态的标志。f. 柜体颜色：按甲方要求。g. 柜底应留有安装孔和接地线连接装置。h. 符合标准：IEC60439-1，GB7251.1-2005低压配电柜内隔离开关、断路器、接触器、热继电器选用德力西产品；变频器选用普传产品；软启动器选用西普产品。2、 2台锅炉引风机、鼓风机变频器配电控制，可在锅炉控制操作台上实现操作调节控制引风、鼓风电机的频率、从而调节控制了引风、鼓风的风量和启停、运行停止指示，同时现场可实现启停控制。3、联锁控制及报警功能特点a联锁控制锅炉电控系统在上位机上设有“试运联锁”转换功能：b 引风机、鼓风机、炉排电机、锅炉补水泵实行联锁控制，对锅炉设备按工艺要求顺序启停，进行联锁控制，c 炉排电机、除渣电机的互锁功能：为了防止除渣设备积渣，造成除渣卡、堵以及除渣电机超负荷运行，在炉排运行时必须先启动除渣电机，再启动炉排电机。停止时必须先停炉排电机，再停除渣电机。当除渣设备出现异常情况时，可直接停止除渣电机，炉排电机也将随之停止。d 控制系统报警：锅炉控制系统对重要参数设置报警。当实际值超过设定的上限、下限时，系统将会以声光形式发出报警，提醒司炉工注意，各限值可根据实际情况修正。e 每台主要设备均设就地控制箱，箱内设有设备的启停按钮及运行指示。6、电气控制柜配置1）、2台14MW燃煤热水锅炉及公有辅机强电控制参数 辅机名称引风机鼓风机循环泵炉排补水泵除尘水泵重框除渣机输送机电机功率132KW55KW90KW2.2KW11KW3KW5.5KW11KW回路数22422111起动方式变频变频软起随减速机直启直启直启直启辅机名称上煤斗提机振动给料机震动煤筛煤闸门电机功率7.5KW0.37KW0.37KW2.2KW回路数1111起动方式直启直启直启直启2）、分项配置（根据技术要求及设备清单）1、2#引风变频柜GGD（共两台）序号名称规格型号生产厂家数量1隔离开关HGL-400/3德力西1台2塑壳断路器CDM1-400L/3320 315A德力西1台3塑壳断路器CDM1-63L/3300 40A德力西1台4电流互感器ACH-0.66 300/5A爱可信1个5电流表42L-A德力西1个6电压表42L-V德力西1个7变频器132KW普传1台8熔断器RT18-32德力西3套9继电器MY4P西门子3个10信号灯AD16西门子3个11按钮LA39西门子2个12辅料德明1套13壳体8006002200德明1台1、2#鼓风变频柜GGD（共两台）序号名称规格型号生产厂家数量1隔离开关HGL-250/3德力西1台2塑壳断路器CDM1-225L/3320 125A德力西1台3塑壳断路器CDM1-63L/3300 40A德力西3台4电流互感器ACH-0.66 150/5A爱可信1个5电流表42L-A德力西1个6电压表42L-V德力西1个7变频器55KW普传1台8熔断器RT18-32德力西3套9继电器MY4P西门子3个10信号灯AD16西门子3个11按钮LA39西门子2个12辅料德明1套13壳体8006002200德明1台1、2#循环泵变频柜GGD2（共两台）序号名称规格型号生产厂家数量1隔离开关HGL-500/3德力西1台2塑壳断路器CDM1-400L/3300 250A德力西2台3塑壳断路器CDM1-63L/3300 40A德力西3台4电流互感器ACH-0.66 250/5A爱可信2个5软起动器90KW西普1台6交流接触器CJ20-250-42M德力西3台7电流表42L-A德力西1个8电压表42L-V德力西1个9熔断器RT18-32德力西3套10继电器MY4P西门子6个11信号灯AD16西门子5个12按钮LA39西门子4个13辅料德明1套14壳体10008002200德明1台3）、元器件选型简介塑料外壳式断路器、微型断路器、接触器、热继电器等电器元件选用德力西公司产品变频器选用普传产品，软启动器选用西普产品。(一).塑料外壳式断路器适用范围:CDM1系列塑料外壳式断路器（以下简称断路器）主要用于交流50Hz(或60Hz)，额定绝缘电压690V，额定工作电压690V及以下，额定电流1250A及以下的配电网络中作为分配电能和保护线路及电源设备的过载、欠电压和短路保护，400A壳架等级以下的断路器也可作为电动机的过载、欠电压和短路保护。在正常情况下可作为线路的不频繁转换和电动机的不频繁起动之用。正常工作条件及安装条件： 1、周围空气温度上限值不超过+40, 下限值不低于-5，且24h的平均温度值不超过+35;2、安装地点的海拔不超过2000m;3、大气相对湿度在周围空气温度为+40时不超过50%，在较低温度下可以允许有较高的相对湿度，例如在+20时达90%，对由于温度变化偶尔产生的凝露应采取适当的措施;4、污染等级: 3级;5、安装类别: 断路器主电路为，控制电路和辅助电路为类。(二).交流接触器 CJ20系列交流接触器主要用于交流50Hz或60Hz、额定电压至660V、电流10A至630A的电力系统中供远距离频繁接通和分断电路，并可与适当的热继电器或电子式保护装置组合成电磁起动器，以保护可能发生过载的电路。(三).热继电器JR20系列双金属片式热过载继电器是一种性能优越、工作可靠的新型热继电器，该继电器广泛用于交流50Hz，主电路额定工作电压至660V，电流0.1A630A的电力系统中作为三相交流电动机的过载和断相保护。该热继电器除具有过载及断相保护功能，还具有温度补偿、手动及自动复位、动作灵活性检查、动作指示、断开检验按钮等功能。产品符合GB 14048.4、GB 14048.5、IEC 60947-4-1、IEC60947-5-1及JB/T 8627等国际、国内标准(四).变频器变频传动应用于广泛的工业领域。特别适合风机水泵传动，典型的应用包括恒压供水，冷却风机，地铁和陡道通风机等等。 完美匹配风机水泵应用；高级控制盘；用于降低偕波的专利技术，变感式电抗器；循环软起；多点U/F曲线；超越模式；内置RFI滤波器作为标准配置，适用于第一和第二环境；CE认证。(五).变频器中文助手型控制盘控制盘更容易进行传动编程，可带电插拔。控制盘有调试向导功能，并内置了帮助功能用来指导用户。控制盘可以拷贝参数用于备份或下载到另一个传动中。一个大的显示屏和软键是传动非常容易操作。 、外形结构、系统图四、自动控制部分 1.概述该控制系统是根据热水锅炉操作规程及用户控制要求设计的，具有对锅炉进行仪表控制及故障保护等功能。主要控制对象为引风机、鼓风机、炉排调速、出渣机、循环水泵等锅炉辅机设备。仪表控制系统实现了锅炉的手动控制、热工仪表监控等监控要求，还具备了故障检测、故障报警、故障处理等功能，最大限度的保证了锅炉的安全可靠运行。同时，我公司对控制柜进行了专业的造型设计、数控制造，使得控制柜内部结构和外部造型更符合工业现场要求和人体工学，使得锅炉控制更加完美。 功能简介通过仪表进行出水温度、出水压力等报警参数的设置，在满足这些报警值的条件时，系统可以手动运行。同时控制台实时显示锅炉出水温度、炉膛负压、出水压力、炉膛温度等系统工况。在出现故障时，系统将根据故障情况作相应处理及提示。 2.锅炉房热工检测部分锅炉热工检测就是检测和测量锅炉运行过程中的各种物理量、化学量以及辅机工作状态的参数。以此为依据来监视锅炉的运行情况和发展趋势，以保证锅炉的安全、经济、高效的运行。锅炉热工测点主要分为温度测点，压力测点、流量测点、水位测点以及其他辅助测点（如辅机的电流、频率、运行状态；阀门的开度等）。为了达到理想的控制效果，测点的选取必须要依据锅炉生产工艺的要求来进行设计。本设计方案的测点选取及控制要求如下：2-1、1#锅炉控制柜：序号名称型号（说明）品牌数量1出水温度数显表HNR-1100虹润12回水温度数显表HNR-1100虹润13出水压力数显表HNR-1100虹润14炉膛负压数显表HNR-1100虹润15炉膛温度数显表HNR-1100虹润16排烟温度数显表HNR-1100虹润17鼓引风手操器HNR-5500虹润28电流表42L-A德力西49电压表42L-V德力西110塑壳断路器CDB6-D20/3P D10A德力西111交流接触器CJX2-1210德力西112热继电器JRS1-12306德力西113继电器MY3NJ欧姆龙514照明灯220V-10W佛山115微型断路器CD6BS 1P 6A施耐德116检修插座9孔公牛117附料德明118操作台132012001080西安德明12#锅炉控制柜：序号名称型号（说明）品牌数量1出水温度数显表HNR-1100虹润12回水温度数显表HNR-1100虹润13出水压力数显表HNR-1100虹润14炉膛负压数显表HNR-1100虹润15炉膛温度数显表HNR-1100虹润16排烟温度数显表HNR-1100虹润17鼓引风手操器HNR-5500虹润28电流表42L-A德力西49电压表42L-V德力西110塑壳断路器CDB6-D20/3P D10A德力西111交流接触器CJX2-1210德力西112热继电器JRS1-12306德力西113软水箱液位HNR-1100虹润114继电器MY3NJ欧姆龙515照明灯220V-10W佛山116微型断路器CD6BS 1P 6A施耐德117检修插座9孔公牛118附料德明119操作台132012001080西安德明12-2两台锅炉现场传感器配置：序号测点名称现场仪表名称现场仪表参数数量品牌1出水温度热电阻WZP-230 PT1002虹德2回水温度热电阻WZP-230 PT1002虹德4炉膛温度热电偶WZP-230 K2虹德4排烟温度热电阻WZP-230 PT1002虹德5出水压力变送器01.6MPA2华尔威6炉膛负压变送器200PA2华尔威3. 锅炉操作台壳体结构图4.仪表介绍4-1温度传感器简介温度传感器我们主要把它分为两类：热电阻传感器、热电偶传感器 电阻式传感器原理：热电阻是利用导体的电阻率随温度而变化这一物理量现象来测量温度的。常用的热电阻材料是铂和铜，在低温测量中，则使用铂、锰及碳等材料制成的热电阻，铂是贵重的金属，因此在一些测量精度不高的情况下，且测温范围较小（50150）的情况下，普遍利用铜电阻。铜电阻的缺点是电阻率较小，稳定性也比较差，容易被氧化。铂易于提纯，物理、化学性质稳定，电阻率较大，能耐高温。所以权衡稳定性我们决定使用铂电阻。铂电阻式的结构如下图所示。铂热电阻具有这样的特性：1）、电阻值与温度变化具有良好的线形关系。2）、电阻温度系数大，便于精确测量。3）、电阻率高，热容量小，反应速度快。4）、在温度范围内都具有稳定的物理性质和化学性质。5）、材料质量要纯，容易加工复制，价格便宜。使用热电阻进行测量时，一种形式是将电阻元件与被测物体相接触，他们之间经过热交换后达到热平衡时热敏元件的电阻值即反应了被测物体的温度值。另一种形式是将流过恒定电流的热敏元件置于被测气体或液体中，介质中的某些参数将影响热敏元件与介质之间的热交换和热平衡，利用这一原理达到测量介质的某些参数的目的。4-2压力传感器简介 技术性能及指标电 源：24VDC；无负载时变送器可工作在12VDC，最大为40VDC。负载特性：输出信号：420mA 负载阻抗R与电源电压V的关系：R50（V-12）量程和零点：打开接线端侧盖后连续可调，零点调整范围为最大量程的5%，量程调整范围为最大量程的40%100%。温度范围：环境温度-4080 介质温度-4085 储存温度-4085超压极限：见量程表相对湿度：095%。阻尼：0.5S。重量：0.85kg， 精度：0.2%包括线性、变差和重复性的综合误差。稳定性：最大量程的0.1%（1年）温度影响：在-2080内，变化量0.15%/10。超压影响：加超压极限内压力后，误差为最大量程的0.25%。振动影响：在任何轴向上频率15Hz，误差小于最大量程的0.01%/g。电源影响：小于输出量程0.01%/V。负载影响：如输入电压满足负载特性，则无负载影响。安装位置影响：无。 4-3、NHR-5100系列单回路数字显示控制仪 NHR-5100系列单回路数字显示控制仪针对现场温度、压力、液位、速度等各种信号进行采集、显示、控制、远传、通讯、打印等处理，构成数字采集系统及控制系统，广泛运用于电力、石化、冶金、轻工、制药、航空等诸多领域。单路输入，双屏LED数码显示，且带有光柱模拟指示功能(0100)。具备36种信号输入功能，可任意选择输入信号类型；0.2级测量精度。热电阻热电偶信号分辨率可切换：1或0.1。具备“上下限报警”、“延时报警”、“断线报警”、“闪烁报警”等报警功能，带LED报警灯指示。具有电压、电流变送输出信号可选。支持RS485、RS232串行接口，采用标准MODBUS RTU通讯协议。仪表可带RS232C打印功能，具有手动打印、定时打印、报警打印等功能。4-4、NHR-5500系列手