35t/h燃气锅炉系统总体设计方案

一、系统描述
　　1、35t/h燃气锅炉系统
　　35t/h燃气锅炉的汽水系统：由电动给水泵，给水调节阀、省煤器、汽包和过热器等组成。煤气和空气按一定的比例在炉膛内燃烧，产生的热量使汽包内的水汽化，产生的饱和蒸汽进入过热器进一步加热成为过热蒸汽至蒸汽母管，进入汽轮机。
　　燃烧系统：煤气经过调节阀进入炉膛，鼓风机送风至空气预热器预热后，由一次风调节阀送入炉膛，燃烧过程中产生的高温烟气经过热器加热蒸汽，至省煤器加热锅炉汽包给水，经过空气预热器预热锅炉送风后，最终由引风机引入烟囱，排入大气。
　　除氧给水系统：来自汽机的抽汽，加热给水并要维持除氧器内的压力液位恒定，从而清除溶解于水中的氧气。
　　2、3MW汽轮发电系统
　　汽水系统：来自锅炉的过热蒸汽进入汽轮机，冲动叶轮 ，带动发电机发电。蒸汽在汽轮机内做功后，其温度、压力降低，进入凝汽器被冷却成为凝结水，再由凝结水泵送入抽气器及低压加热器加热后，送至除氧器。
　　润滑油系统：润滑油箱内的油由主油泵通过油管路进入汽轮机、发电机的各轴承进行润滑。
　　冷却系统：循环冷却水一路送至油冷却器冷却润滑油；另一路至凝气器，将作功后的蒸汽冷却为冷凝水；再一路作为发电机空冷器的冷却水。

　3、 减温减压系统
　　减温减压系统：过热蒸汽通过减温减压器，其温度压力变为用户需要的蒸汽。系统有15吨、2吨减温减压器两台。
　　二、 系统配置
　　本系统配置监控操作站2台，后备手操器控制台一个，现场控制站一个，主控制器为热备冗余，并配置在线式3kVA不间断电源一台。其DCS的硬件配置为：2010NS---8，SC14 NS ---3，SC12 NS ---5；2020NS---4，SC20 NS ---4；2030 NS ---3，SC30NS---3；2040NS---3，SC43 NS --3。
　　后备手操器控制台上，有引送风、给水泵和循环泵电流表；发电机功率和频率表；电接点液位计（汽包液位）；引送风调节手操器，一次风调节手操器，锅炉给水调节手操器，减温水调节手操器，混合集箱进水调节手操器，煤气量调节手操器，除氧器压力液位调节手操器。
　　
　　三、 控制方案
　　1、 在锅炉部分：
　　设置炉膛温度、压力和火焰检测；主给水流量、温度和压力检测；过热蒸汽的流量、温度和压力检测；煤气的流量、温度和压力检测。自动调节设：汽包水位调节；燃烧系统调节；过热蒸汽温度调节；除氧器液位和压力调节。
　　 ① 汽包水位控制：汽包水位过高，会影响汽包内汽水分离，饱和水蒸汽带水过多，使过热蒸汽温度降低；水位过低，负荷增大时，水的汽化速度加快，汽包内水量迅速减少，如不及时调整，会使汽包内的水全部汽化，危及锅炉安全。当负荷不稳定时，给水流量的扰动，使汽包水位有较大延迟，蒸汽流量变化，会出现虚假水位，使得三冲量难以运行，因此先以单冲量投入运行，使工况稳定后再投入三冲量，这就要求单冲量和三冲量两种控制方式能方便地进行无扰切换。
　　
　　
　　② 燃烧系统的控制
　　 控制目的：使锅炉蒸汽压力稳定；保证燃烧过程的经济性； 保持炉膛负压恒定。
　　 控制方案：燃料与空气采取比值控制方式；蒸汽压力控制采取蒸汽压力与燃料流量串级方式；炉膛负压控制采取引风调节和送风调节组成前馈——反馈控制。

说明：
　　a. 在主给水调节阀后，系统设置了混合集箱进水调节阀和减温器进水调节阀。考虑系统调节的稳定性和可靠性，蒸汽温度由减温器进水调节阀调节，混合集箱进水调节阀置为全开，不进行调节。
　　b. 燃烧系统蒸汽压力的调节，平均分配到两个一次风调节阀和两个煤气调节阀上。
　　
　　③　减温器出口温度调节，除氧器液位、压力调节均采用单回路控制方式。
　　2. 汽轮发电机部分
　　汽轮发电机系统没有调节量，主要是当运行中发电机组某一部分发生异常故障并将危及机组安全时，为防止发生设备损害和人身事故，必须由保护装置将机组迅速停机。
　　3. 减温减压器部分
　　设温度和压力调节，采用单回路控制方式。
　　
　　四、 连锁和保护
　　1. 针对汽轮发电机系统，主要是过对热蒸汽温度、流量、压力进行检测，检测轴向位移，检测各轴承温度，当汽机处于异常工况时，可通过声音、屏幕报警等手段提醒操作员，对异常情况进行处理。主要包括以下内容：
　　①　汽机保护停机——通过磁力断路油门将自动主汽门和调速汽门关闭。当以下参数异常时，汽机停机：轴位移大于0.7毫米时；真空度大于0.04MP时；油压小于0.03MP时；推力瓦温度大于100度时；汽机超速时；发电机停机；用电负荷不正常时；保护电源消失时。并设紧急手动停机按钮。
　　②　报警信号（电铃报警）：主气门关闭，抽气阀关闭，发电机故障，用电负荷保护，保护电源消失，主油箱液位，热井液位，轴位移，凝气器真空度，主蒸汽压力，主蒸汽温度，抽气阀蒸汽压力，润滑油压力，气轮机转速，推力瓦温度，发电机轴承温度。
　　③　联系信号（蜂鸣器提示）：汽机室至主控室（解除按钮，注意，增加，减少，已合闸，已断开，停机，更改命令，电话）；主控室至汽机室（解除按钮，注意，增加，减少，已合闸，已断开，停机，更改命令，机器危险，电话）。
　　2. 锅炉保护联锁停炉
　　锅炉设紧急停炉按钮。停炉保护包括：汽包水位超高和超低；炉膛压力超高；汽包压力超高；煤气压力超低；炉膛熄火。
　　当火焰检测器开关闭合时，紧急关闭煤气切断阀。
　　
　　五、 流程画面
　　1. 锅炉部分：
　　设热控工艺流程图画面一幅；热键画面-手动操作器画面；报警画面；趋势图画面；PID调节画面；
　　在每幅画面上设置“煤气切断”和“停炉“按钮，须能弹出确认对话框。
　　2. 汽机部分：
　　设热控工艺流程图画面一幅；手动操作画面（无须能弹出确认对话框）；“汽机与主控联系信号”画面；“汽机保护”画面，并设置保护是否投入开关；趋势图画面；报警画面；
　　在每幅画面上设置“紧急停机“按钮，须能弹出确认对话框。
　　
　　3. 减温减压器部分：
　　设热控工艺流程图画面一幅；报警画面；趋势图画面；PID调节画面