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自動(dòng)化技術(shù)在熱源廠的應(yīng)用論文
摘要:介紹了自動(dòng)化技術(shù)在熱源廠中的具體應(yīng)用，分析了自動(dòng)化應(yīng)用的具體原理和實(shí)際情況，通過(guò)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)解決了該廠鍋爐設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，環(huán)境空氣凈化等問(wèn)題，使該廠的廢氣排放達(dá)到了環(huán)保要求，方便了鍋爐操作人員的遠(yuǎn)程監(jiān)控和實(shí)時(shí)操作。
關(guān)鍵詞:自動(dòng)化技術(shù)，DCS，煤筒倉(cāng)，熱源廠
熱源廠使用的是4臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐，配套的設(shè)施有鏈斗除渣機(jī)，新增除塵脫硫脫硝系統(tǒng)，煤筒倉(cāng)存煤監(jiān)測(cè)，棧橋輸煤系統(tǒng)，12臺(tái)鍋爐給煤機(jī)輸送等設(shè)備，自動(dòng)化技術(shù)在整個(gè)熱源廠中的運(yùn)用十分廣泛。小到一個(gè)溫度點(diǎn)的監(jiān)測(cè)，大到執(zhí)行器的動(dòng)作，輸煤過(guò)程的完成都離不開(kāi)自動(dòng)化技術(shù)。
1、自動(dòng)化技術(shù)的概述
隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)也越來(lái)越普及到了我們生活的方方面面，在現(xiàn)代化的集中供熱熱源廠中也是應(yīng)用十分廣泛，從鍋爐流量、壓力、溫度的監(jiān)測(cè)到無(wú)人操作的執(zhí)行器，全部都是自動(dòng)化的，大大的節(jié)省了人力的同時(shí)也提高了工作效率。近幾年，隨著國(guó)家環(huán)境形勢(shì)的愈發(fā)緊迫，自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)也更多地運(yùn)用到了煙氣監(jiān)測(cè)中，與此同時(shí)也使我們的空氣環(huán)境變得更加的美好了。自動(dòng)化是指機(jī)器設(shè)備、系統(tǒng)或過(guò)程(生產(chǎn)、管理過(guò)程)，在沒(méi)有人或較少人的直接參與下，按照人的要求，經(jīng)過(guò)自動(dòng)檢測(cè)、信息處理、分析判斷、操縱控制，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)。
2、自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用
在太原市熱力公司熱源廠鍋爐本體上遍布了很多的壓力測(cè)點(diǎn)、流量測(cè)點(diǎn)、溫度測(cè)點(diǎn)、空氣含氧量測(cè)點(diǎn)以及各種風(fēng)門(mén)測(cè)點(diǎn)，這些測(cè)點(diǎn)通過(guò)壓力變送器、流量變送器、熱電偶氧化鋯氧量分析儀以及執(zhí)行器把數(shù)據(jù)通過(guò)DCS系統(tǒng)呈現(xiàn)在操作站的操作員面前，操作員可通過(guò)直觀數(shù)據(jù)觀察判斷鍋爐的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況。熱源廠中的除塵系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)、鏈斗除渣系統(tǒng)、煤筒倉(cāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等很多方面也是離不開(kāi)自動(dòng)化技術(shù)的。DCS是DistributedControlSystem的大寫(xiě)英文縮寫(xiě)字母，英文直譯為“分散控制系統(tǒng)”，也就是人們習(xí)慣理解而稱(chēng)謂的“集散控制系統(tǒng)”。集散控制系統(tǒng)的主要特征是它的集中管理和分散控制。操作員通過(guò)主控室的操作站調(diào)節(jié)熱源廠內(nèi)循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速來(lái)改變出水壓力、回水壓力、出水流量以及回水流量，通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)執(zhí)行器的開(kāi)度來(lái)改變風(fēng)壓、風(fēng)量以協(xié)助鍋爐達(dá)到最佳燃燒效果。操作站包括主機(jī)、顯示器、鍵盤(pán)、打印設(shè)備等，也就是我們俗稱(chēng)的電腦，只不過(guò)電腦里加裝了工業(yè)用途的DCS操作軟件，它顯示并記錄了來(lái)自各控制單元的過(guò)程數(shù)據(jù)，是人與生產(chǎn)過(guò)程的操作接口。通過(guò)操作站，我們實(shí)現(xiàn)了信息處理、實(shí)時(shí)監(jiān)控和生產(chǎn)過(guò)程的集中化。
2．1自動(dòng)化技術(shù)在鍋爐本體上的應(yīng)用。在鍋爐控制系統(tǒng)中，燃燒控制是控制的難點(diǎn)，也是重中之重。在燃燒過(guò)程中，任何一個(gè)物理參數(shù)(如溫度、壓力、流量、液位)的改變都會(huì)影響到其他物理參數(shù)的改變。如燃料量的改變，不僅會(huì)影響到鍋爐流量的變化，也會(huì)影響到鍋爐溫度的變化，以及影響到鍋爐壓力的變化。此時(shí)，通過(guò)DCS控制系統(tǒng)，可快速、直觀的了解到實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)，主控室的操作人員可快速調(diào)整鍋爐各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)以使鍋爐更加穩(wěn)定的運(yùn)行。可見(jiàn)，自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)在鍋爐本體領(lǐng)域中的應(yīng)用是十分重要的。
2．2自動(dòng)化技術(shù)在除塵系統(tǒng)中的應(yīng)用。燃料在鍋爐中充分燃燒之后所產(chǎn)生的尾氣通過(guò)除塵系統(tǒng)后會(huì)排放到空氣大氣中。近些年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)上“溫室效應(yīng)”“霧霾”等新名詞的誕生，空氣環(huán)境變成了我們必須面對(duì)的嚴(yán)重問(wèn)題，自然而然，熱源廠也就變成了環(huán)境管理的重中之重。因此，熱源廠近些年來(lái)為響應(yīng)國(guó)家環(huán)保部的號(hào)召，增添了新的除塵系統(tǒng)，那么自動(dòng)化技術(shù)也就更多的滲透到了其中。通過(guò)除塵PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用，氮氧化物、硫化物的排放達(dá)到了環(huán)保要求，環(huán)保部門(mén)實(shí)時(shí)的監(jiān)控了各項(xiàng)排放物的數(shù)據(jù)指標(biāo)。熱源廠的空氣排放變成了清潔排放。PLC是可編程邏輯控制器(ProgrammeLogicController)的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是以嵌入式CPU為核心，配以輸入、輸出等模塊，根據(jù)輸入信號(hào)的狀態(tài)，按照控制要求進(jìn)行處理判斷，產(chǎn)生控制輸出的程序，主要用于順序控制。
2．3自動(dòng)化技術(shù)在輸煤、除渣系統(tǒng)中的應(yīng)用。在熱源廠輸煤系統(tǒng)和除渣系統(tǒng)中，同樣運(yùn)用了自動(dòng)化技術(shù)中的PLC系統(tǒng)。輸煤皮帶通過(guò)給煤機(jī)設(shè)定的給煤參數(shù)，會(huì)自動(dòng)傳輸煤量，如若發(fā)生給煤機(jī)輸煤皮帶堵煤，給煤機(jī)就地控制柜就會(huì)發(fā)出堵煤報(bào)警，同時(shí)會(huì)將報(bào)警傳到主控室操作站屏幕上以供操作員及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理，輸煤系統(tǒng)中PLC程序設(shè)定給煤機(jī)也會(huì)隨著堵煤報(bào)警產(chǎn)生而停止，進(jìn)而一系列的輸煤動(dòng)作停止，閘板門(mén)關(guān)閉，這樣就安全的保護(hù)了鍋爐爐膛本體，以防止鍋爐爐內(nèi)結(jié)焦。熱源廠除渣系統(tǒng)也是類(lèi)似，在除渣電機(jī)的軸端有一個(gè)接近開(kāi)關(guān)，接近開(kāi)關(guān)接收來(lái)自于固定在電機(jī)軸上的鐵桿旋轉(zhuǎn)發(fā)出的脈沖信號(hào)，電機(jī)軸每轉(zhuǎn)一圈時(shí)，就會(huì)給接近開(kāi)關(guān)一個(gè)脈沖信號(hào)，當(dāng)接近開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)不到此脈沖信號(hào)時(shí)，就會(huì)給主控室發(fā)出斷鏈報(bào)警，從而PLC系統(tǒng)會(huì)聯(lián)鎖除渣電機(jī)，使除渣電機(jī)停止工作，進(jìn)而保護(hù)了電機(jī)，也及時(shí)地反映了現(xiàn)場(chǎng)狀況。
2．4自動(dòng)化技術(shù)在煤筒倉(cāng)的應(yīng)用。在該廠，煤筒倉(cāng)貯存有大量的煤，這就會(huì)產(chǎn)生很多危險(xiǎn)因素。例如:貯存的煤大量長(zhǎng)期存放，會(huì)使煤堆的溫度升高，煤的氧化速度隨著溫度升高而加速。當(dāng)溫度達(dá)到煤的燃點(diǎn)時(shí)，煤就會(huì)發(fā)生自燃。這樣，當(dāng)溫度、可燃?xì)怏w濃度達(dá)到一定數(shù)值后，煤筒倉(cāng)內(nèi)的煤極易發(fā)生自燃甚至爆炸。因此，為防止事故的發(fā)生，煤筒倉(cāng)內(nèi)必須對(duì)儲(chǔ)煤溫度、可燃?xì)怏w濃度及煙霧參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。煤筒倉(cāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包含有煙(粉)塵濃度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和可燃?xì)怏w探測(cè)系統(tǒng)。煙(粉)塵濃度監(jiān)測(cè)是在煤筒倉(cāng)內(nèi)安裝有煙塵濃度監(jiān)測(cè)器，該儀器是通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)、檢測(cè)煤筒倉(cāng)內(nèi)煙氣、粉塵的濃度來(lái)實(shí)時(shí)反饋預(yù)警的。可燃性氣體探測(cè)器是探測(cè)煤筒倉(cāng)內(nèi)一氧化碳、甲烷含量的一種儀器，當(dāng)一氧化碳或甲烷含量超標(biāo)時(shí)，探測(cè)器會(huì)及時(shí)地將信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換并發(fā)送給模塊柜，模塊柜又會(huì)將此信號(hào)傳送到棧橋操作室的操作電腦上并發(fā)出報(bào)警。這樣，就實(shí)時(shí)、安全的保護(hù)了煤筒倉(cāng)內(nèi)的存煤，避免了火災(zāi)及危險(xiǎn)性爆炸。
3、結(jié)語(yǔ)
可見(jiàn)，隨著自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的普及與發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)滲透到了我們生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴之中，熱源廠中的方方面面也越來(lái)越離不開(kāi)自動(dòng)化技術(shù)。自動(dòng)化技術(shù)給熱源廠節(jié)省了大量的人力、物力、財(cái)力的同時(shí)，也給我們的工作帶來(lái)了很大的方便，為我們的城市凈化做出了巨大貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
［1］戴先中，趙光宙．自動(dòng)化學(xué)科概論［M］．北京:高等教育出版社，2006(2008重印)．
［2］周澤魁．控制儀表與計(jì)算機(jī)控制裝置［M］．北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2002．
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