1. 개요
중국의 석유 및 가스 보일러 발전 역사는 60년이 넘었습니다. 당시 우리나라 동북부에 건설된 보일러는 오늘날에도 여전히 안전하게 작동하고 있습니다. 현재 개발되고 있는 석유보일러와 가스보일러는 원래의 가스발생기에 에너지 절약, 친환경 등의 기술을 추가하여 효율적이고 에너지 절약적이며 안전하고 친환경적인 기술을 구현하고 있습니다. 보일러의 경제적 운영은 시급히 관심이 필요한 문제입니다. 이는 개인 경제뿐만 아니라 에너지가 점점 부족해지는 미래에 에너지를 절약하고 지속 가능하고 조화로운 발전을 달성하는 데 있어서 큰 의미를 갖습니다.
UW500 분산 제어 시스템은 Hangzhou Youwen과 Zhejiang University의 산업 자동화를 위한 국가 공학 연구 센터가 공동으로 개발한 차세대 분산 제어 시스템입니다. 지속적인 분석 및 요약, 개발 및 혁신, 테스트 개선 및 평가를 통해 출시된 차세대 분산 제어 시스템입니다. 이 시스템은 모니터링 자동화 수준을 크게 향상시키고 보일러의 경제적이고 안정적인 작동을 향상시킬 수 있습니다.
2. 프로세스 소개
발전 과정은 에너지 전환 과정입니다. 연료 화학 에너지 증기 열 에너지 기계 에너지 전기 에너지. 쉽게 말하면 연료(가스)를 이용해 열을 발생시키고, 물을 가열해 고온·고압의 과열증기를 형성해 터빈을 회전시키고 발전기 회전자(전자기장)를 회전시키는 방식이다. 고정자 코일은 자력선을 절단하여 전기 에너지를 방출한 후 승압 변압기를 사용하여 상승합니다. 시스템 전압은 그리드에 연결되어 전기 에너지를 외부로 전달합니다.
가스 화력 발전의 주요 장비 시스템에는 연료 공급 시스템, 물 공급 시스템, 증기 시스템, 냉각 시스템, 전기 시스템 및 기타 보조 처리 장비가 포함됩니다.
발전 시스템은 주로 연소 시스템(보일러를 핵심으로 함), 증기 및 물 시스템(주로 다양한 펌프, 급수 가열기, 응축기, 파이프라인, 수벽 등으로 구성), 전기 시스템(터빈 발전기, 주 변압기 등), 제어 시스템 등 처음 두 개는 고온 및 고압 증기를 생성합니다. 전기 시스템은 열 에너지와 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환합니다. 제어 시스템은 각 시스템의 안전하고 합리적이며 경제적인 작동을 보장합니다.
3. 제어 전략
분산 제어 시스템 보일러 유닛의 자동화 기능에는 데이터 수집 기능(DAS), 아날로그 제어 기능(MCS), 터빈 정지 보호(ETS), 시퀀스 제어 기능(SCS), 보일러 주 연료 차단 보호(MFT) 및 정보 관리가 포함됩니다. 그리고 다른 기능.
1. 가스 연료 제어 시스템
일반적인 보일러 연소 시스템 제어에서 주요 제어 매개변수는 주 증기 압력 또는 부하입니다. 주 증기 압력과 부하 매개변수의 제어는 보일러에 유입되는 가스의 양을 조정하여 달성됩니다. 보일러의 연료량 제어 시스템은 보일러의 출구 증기 압력 제어를 기반으로 하며, 보일러의 주 증기 유량을 피드포워드로 사용합니다.
고로가스발생장치의 연소시스템은 장치를 통해 보일러를 최대한 정지시키지 않고 가스량에 따라 25%~110%의 연료부하로 보일러 운전을 유지할 수 있다. 증기터빈 입구 밸브의 개방도 변화에 따라 주증기의 압력 매개변수가 변경되며, 피드백 제어를 통해 연료를 조정하면 주증기의 압력이 안정화될 수 있습니다. 따라서 본 시스템은 먼저 고로가스 입구압력을 확보하고, 고로가스 입구밸브의 개도를 조절하여 고로가스 입구압력을 제어하며, 가스압력이 확보되면 연료를 제어한다.
2. 급기량 조절 시스템(연기산소량 조절 시스템)
공기 공급 제어는 보일러의 안전한 연소를 보장할 뿐만 아니라 보일러의 경제적 이익도 보장해야 합니다. 공기 공급 제어 시스템은 궁극적으로 노 출구에서 최적의 산소량을 보장함으로써 연소 조건의 안전성과 경제성을 보장합니다.
급기 제어 시스템은 주로 고로 가스의 공기 분배량을 조정하는 데 사용되며 산소량 보정 회로는 급기량 제어 루프에 캐스케이드 연결됩니다.
3. 유도풍량 조절 시스템(로 부압 조절 시스템)
고로 가스 발전 실습 프로젝트에 따르면 유도 통풍 제어 시스템은 노 부압을 주요 제어 매개 변수로 사용하지만 전체 공기 공급 신호는 피드 포워드 신호로 사용할 수 있습니다.
4. 기계 및 용광로의 공동 제어
보일러 출구의 주증기압력이 변하면 고로가스연료의 양도 변하게 됩니다. 고로가스연료의 양이 변경되면 필연적으로 압력 매개변수 값의 변경을 통해 표시됩니다. 따라서 연료계통의 제어는 제어와 연계하여 (가스연료 입구량을 조절하는 것이 아니라) 고로가스 입구 밸브의 개도를 조절하여 고로가스 입구 압력을 조절하여 연소상태를 제어하는 것이다. 보일러의 주 증기를 제어하는 증기 터빈의. 압력의 목적. 따라서, 한편으로는 보일러 부하의 조정이 보일러 부하 분포 계산 시스템을 통해 계산되고 제어됩니다. 반면, 보일러의 주증기 주배관 압력 제어는 터빈 밸브의 개방도를 조정하여 제어됩니다.
5. 주요 증기 온도 조절 시스템
보일러의 주증기 온도 조절은 보일러의 특성에 맞게 설계되어야 한다. 지정된 보일러 작동 범위 내에서 온도 제어 부하에 도달하면(특히 저부하 및 고부하 지역) 1단계 과열기 출구 온도가 설정 범위 내로 제어됩니다.
조정량: 과열수량 감소
조절 장비: 과열 방지 물 조절 밸브
주요 온도 신호: 고온 과열기 출구 온도
6. 급수 조절(드럼 수위 조절)
일반적인 제어는 증기 흐름, 드럼 수위 및 급수 흐름으로 구성된 3단계 제어 시스템이어야 합니다. 부하가 30% 미만인 경우 드럼 수위만 사용한 단일 임펄스 제어가 채택됩니다. 부하가 30%보다 크면 3임펄스 제어로 전환됩니다. 단일 임펄스와 3임펄스 제어 간의 무충돌 전환이 제공되어야 하며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
드럼 수위를 측정하는 트랜스미터는 이중 중복, 바람직하게는 삼중 중복이어야 하며 압력 보상, 비교 및 선택 기능을 갖추고 있어야 합니다.
전체 급수 흐름 신호를 얻으려면 온도 보상된 급수 흐름을 분무수 흐름에 추가해야 합니다.
증기 흐름 측정은 압력과 온도를 보상해야 하며, 총 증기 흐름 신호를 얻으려면 가열 주 파이프 흐름을 추가해야 합니다.
조정된 수량: 드럼 수위
조정량 : 급수량
보조 회로 입력 신호: 급수 흐름
피드포워드 입력 신호: 주 증기 흐름
그림 1 스팀 드럼 액체 레벨 보호
7. 콘덴서 수위 조절 시스템
정상적인 응축기 진공을 확보하려면 특정 응축기 수위를 유지하십시오. 응축기의 수위가 너무 높거나 낮으면 응축기 진공이 파괴될 수 있습니다. 응축기 수위 조절 시스템에서는 응축기 수위 측정값과 주어진 값의 편차 값을 PID 계산하고, 그 계산 결과에 따라 응축기 수위 조절 밸브의 개방도를 조정하여 응축수 수위를 일정하게 유지한다. 수준.
8. 샤프트 씰 압력 제어 시스템
증기터빈단의 내부 칸막이판과 주축 사이의 틈새 및 주축이 실린더 외부를 관통하는 곳에서는 증기실린더가 새거나 외부공기가 새어들어가는 부분에서 증기 터빈의 효율을 저하시키고 장치의 진공을 악화시켜 증기 터빈의 정상적인 작동을 파괴합니다. 따라서 증기터빈의 정상적인 작동을 위해서는 샤프트씰을 사용하여 증기누출과 공기누출을 차단해야 합니다. 샤프트 씰의 성능은 샤프트 씰의 증기압을 제어하여 달성됩니다.
증기터빈 발전기 세트의 샤프트 씰 압력 조절 시스템에서는 샤프트 씰 압력의 측정값과 주어진 값을 PID 계산하고, 그 계산 결과에 따라 샤프트 씰 증기 공급 조절 밸브를 제어하여 샤프트 씰 압력을 유지하게 됩니다. 설정된 값으로.
9. 연속 팽창 선박의 수위 제어 시스템
연속 팽창 용기의 수위 신호에 따라 연속 팽창 용기의 소수성 조절기를 제어하여 연속 팽창 용기의 수위를 설정값으로 유지한다.
10. 고압히터 수위 조절 시스템
고압 히터는 터빈 추출 증기와 주 급수 사이의 열 교환 장치입니다. 저압 히터는 터빈 추출 증기와 응축수를 위한 열교환 장치입니다. 수위가 너무 높아 물이 터빈에 유입되어 사고가 발생할 수 있습니다.
고압히터 수위조절 시스템에서는 측정된 수위값과 PID 연산을 위해 주어진 값을 비교하고, 그 연산결과에 따라 고압히터의 배수조절밸브를 제어하여 고수위가 충족되도록 한다. 운영 요구 사항.
11. 저압히터 수위 조절 시스템 (일반적으로 소형에서는 사용 불가능)
저압히터 수위조절 시스템에서는 측정된 수위값과 PID 연산을 위해 주어진 값을 비교하고, 그 연산결과에 따라 저압히터의 배수조절밸브를 제어하여 저수위가 충족되도록 한다. 운영 요구 사항. 비상시에는 비상배수 전기도어에 의해 액위가 조절됩니다.
12. 탈기기 수위 조절 시스템
탈기기 수위를 유지하는 목적은 보일러 용수 공급과 수요의 균형을 유지하는 것입니다. 생산 공정에 따라 탈기기 수위 조절 장치에는 단일 임펄스와 3 임펄스의 두 가지 조정 방법이 있습니다. 차이점은 약품보충수를 지속적으로 공급하는지 여부이다. 그 중 3단계 조정 방식은 드럼 수위 조절 시스템과 유사합니다. 시동 및 저부하 작동 중에는 단일 임펄스 조정이고, 정상 부하 시에는 3임펄스 조정입니다. 단일 임펄스와 삼중 임펄스 간 전환은 수동 또는 자동으로 수행할 수 있습니다.
탈기기 수위가 높은 값에 도달하면 탈기기 수위 조절기가 닫히고 응축수 재순환 밸브가 열립니다. 탈기기의 수위가 너무 높을 경우 비상수 방출용 전동문을 열어주세요. 터빈이 작동하지 않을 때 탈기기 수위는 약품 공급수 밸브에 의해 조정됩니다.
13. 탈기기 압력 제어 시스템
장치 시동 중에는 탈기기 압력 설정값을 유지하기 위해 플랜트 증기 주배관 조절 밸브를 열어 탈기기 압력을 조정합니다.
정상 부하 조건에서 탈기기 압력 조정 시스템은 탈기기 압력 측정값과 설정값 간의 편차를 PID로 전송하여 계산하도록 설계되었습니다. 계산 결과에 따라 탈기기 압력 조절 밸브를 조정하여 탈기를 제어합니다. 장치의 압력이 설정값에 있습니다.
4. 제어공학
UW500 분산 제어 시스템은 보일러 발전에 널리 사용되었습니다. UW500은 데이터 수집, 아날로그 제어, 용광로 안전 보호, 전기 제어, 공장 전력 공개 제어, 난방 네트워크 제어 등을 포함한 기능을 완료할 수 있습니다. 시스템은 32개의 제어 스테이션을 지원하며 시스템 규모는 AIO: 16384, DIO: 32768에 이릅니다.
UW500 분산제어 시스템은 보일러 발전에서 모니터링이 필요한 다수의 포인트를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 뛰어난 이중화 설계로 시스템이 더욱 안정적이고 신뢰할 수 있습니다.
그림 2 시스템 구성 다이어그램
그림 3 보일러 연소 시스템
5. 요약
UW500 분산 제어 시스템을 사용하여 다수의 모니터링 지점을 모니터링하면 작업자의 작업량을 크게 줄일 수 있으며 분산된 대량의 데이터를 운영 스테이션 중앙에 표시할 수 있습니다. 안정적인 시스템으로 제어가 더 안전하고 쉬워집니다. 보일러의 연소도 잘 제어되어 연소 효율이 크게 향상됩니다.
