[發明專利]熱電聯產PLC控制系統

在審

• 申請號: 201410227301.8
• 申請日: 2014-05-27
• 公開（公告）號: CN103995514A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 姚群勇;許崇學;龔正亮;楊亞明
• 申請（專利權）人: 中國輕工業南寧設計工程有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 張鋒

技術領域

本發明涉及一種熱電聯產系統，尤其涉及熱電聯產的自動控制系統。

背景技術

發電廠既生產電能，又利用汽輪發電機作過功的蒸汽對用戶供熱的生產方式。以熱電聯產方式運行的火電廠稱為熱電廠。對外供熱的蒸汽源是抽汽式汽輪機的調整抽汽或背式汽輪機的排汽，壓力通常分為0.78～1.28兆帕(MPa)和0.12～0.25MPa兩等。前者供工業生產，后者供民用采暖。熱電聯產的蒸汽沒有冷源損失，所以能將熱效率提高到85%，比大型凝汽式機組(熱效率達40%)還要高得多。熱電聯產不僅大量節能，而且可以改善環境條件，提高居民生活水平。由于歷史的原因，電力系統中目前還存在著一大批中小型燃煤發電機組，規模效益差、浪費資源、污染環境。這些5萬千瓦及以下容量的中小電廠，為了生存，同時也為利用現有電廠處于市區或市區近郊的有利條件，發揮鍋爐、汽輪機尚可利用的潛力，紛紛將凝汽機組改造為熱電機組，向周圍工業企業和居民區供熱，成為熱電廠。很多舊工廠的熱電聯產的發配電中心系統，仍使用常規電表及非智能開關電器對各電量和非電量進行采集、測量、遠程控制，其人工監測和操作較為復雜，勞動量大、效率較低，可靠性及自動化程度不夠高，已經越來越不適應工廠日益增長的生產規模所帶來的更多各工房的配電需求。

近幾年來，隨著微電子技術及計算機技術的高速發展，PLC產品高度融合了計算機產業最新進的技術與工業自動控制的經典理論，在其功能及性能上指標上得以大大的豐富和完善，在中、小型控制領域內極大的擴展了其應用范圍。PLC以其結構緊湊，可靠性高，功能強，速度快，價格低等優點在工業自動化領域中發揮著重要的作用，其最適合的控制對象是：工業環境較差，對安全性、可靠性要求較高、系統?工藝復雜，輸入/輸出以開關量為主的工業自動控制系統或裝置。PLC可取代工業控制機算機，作為主控制器來完成復雜的工業自動控制任務。

發明內容

本發明的目的是提供一種為了克服：常規電表及非智能開關電器對各電量和非電量進行采集、測量、遠程控制，其人工監測和操作較為復雜，勞動量大、效率較低等缺陷的PLC控制裝置，對各控制設備及裝置進行遠程控制、保護、報警等，還可對開關進行遠程分合閘控制，實現安全聯鎖控制功能。

本發明提供的技術方案是：

熱電聯產PLC控制系統，該系統包括：鍋爐燃燒控制系統、汽輪機控制系統；鍋爐燃燒控制系統包含了鍋爐PLC控制器、現場傳感器、變頻器和電機；汽輪機控制系統包含汽輪機PLC控制器、蒸汽調節閥和汽輪機；其特征在于，經過除濕、干燥后的蔗渣經過傳輸帶輸送到鍋爐燃燒，鍋爐PLC控制器根據負載擾動、蒸汽壓力、爐膛負壓來調節輸送蔗渣量、引風量、送風量以及給水量，從鍋爐燃燒后的高壓蒸汽進入汽輪機發電，汽輪機PLC控制器根據汽輪機的運作情況來調節進氣量，蒸汽經過汽輪機發電后直接輸送到電網，其余熱供給蒸發罐、煮糖罐進行利用；鍋爐燃燒控制系統、汽輪機控制系統與監控室上位機通訊，方便運行人員對整個系統進行遠程監控。

所述鍋爐燃燒控制系統通過變頻器調節鍋爐的操縱機構開關量。其中負載擾動、蒸汽壓力、爐膛負壓經過A/D轉換，由鍋爐PLC控制器內部處理后，發出指令控制爐排變頻器、引風變頻器、給水變頻器、鼓風變頻器調節爐排電機、引風電機、水泵電機、鼓風電機的開關量，從而實現對鍋爐的燃燒控制。

所述鍋爐PLC控制器設有：事故信號裝置、預告信號裝置、位置信號。當發生異常或事故時能相應的發出燈光和音響信號，運行人員能夠按照信號指示確定和了解異常的性質、地點、范圍從而作出正確的處理。事故信號裝置：包括音響信號和燈光信號，燈光顯示故障的性質、范圍和保護動作情況，音響一般為喇叭。預告信號裝置：包括音響信號和光字牌，電氣設備發生異常時發出此信號，音響一般為警鈴。位置信號：一般用來指示開關或隔離開關的運行狀態，當開關和控制把手位置不對應將會閃光

所述汽輪機控制系統包括：監視模塊、保護模塊、控制模塊。監視模塊是保證汽輪機安全運行必不可少的部分，它能夠連續監測汽輪機運行中各參數的變化。屬于機械量的參數有：汽輪機轉速、軸振動、軸承振動、轉子軸向位移、油箱油位等。屬于熱工量的參數有：主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、主蒸汽流量、潤滑油壓、軸承溫度、排汽壓力、排汽溫度等。保護模塊的作用是當汽輪機本身或負載出現故障時，保護裝置根據實際情況迅速動作，使汽輪機或者采取一定措施進行保護，以防止事故擴大或設備損壞。保護的內容主要有：超速保護、低油壓保護、軸向位移保護、振動保護等。控制系統以PLC作為控制器。