龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 西丰县集中供热工程锅炉房供配电及自控系统设计研究 作者：吴雷 来源：《科技创新导报》2012年第09期 摘要：通过对亚行贷款西丰县城市集中供热工程锅炉房供配电及自控系统设计的研究，阐述了锅炉房供配电及自控系统设计的原则、思路、方法和系统构成。对类似工程有积极的借鉴意义。 关键词：铁岭市西丰县集中供热工程热源厂锅炉房供配电系统自控系统 1 项目简介 本项目为亚洲开发银行贷款铁岭市西丰县城市集中供热工程，项目建设地点位于铁岭市西丰县中心城区。热源厂锅炉房为本项目的一部分。热源厂单台锅炉的额定功率确定为70MW，锅炉类型确定为链条锅炉。热源厂设计规模为近期210MW，远期最终350MW。锅炉设计台数为近期70 MW锅炉三台，远期再增设70MW锅炉两台，热源厂最终锅炉设计台数为70 MW锅炉五台。 2 供配电系统 2.1 供电电源 本锅炉房确定为二级用电负荷，锅炉房采用两路10KV电源进线，一路为10KV专线作为主供电源，引自公合二次变电所；另一路引自附近公用10KV线路作为备用电源，两线路分别出自公合二次变电所的不同母线段。两路10KV电源厂区外架空敷设，进厂区后电缆入户。主供10KV电源能满足热源厂全部电力负荷，备用进线能满足一台2500KVA变压器负荷。当主供电源失电，自动投入备用电源，并断开高压联络。当主供电源恢复供电，手动断开备用电源，投入主供电源和高压联络。 2.2 用电负荷 锅炉房内安装三台锅炉，主要的用电负荷有锅炉系统的引风机、鼓风机、炉排、循环泵、除渣机、输煤系统、脱硫除尘系统用电及室内外照明设备等。总用电负荷为Pe=5240.2KW;计算有功功率Pjs=4097.3KW;视在功率Sjs=4240KVA。非采暖期视在功率约为160KVA。 2.3 供配电系统设计 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 在热源厂锅炉房内设有附设变配电所一座，内设高压配电室、变压器及低压配电室、直流电源室。10KV主接线采用双电源进线，主供和备用电源自动投切，通过投切中间联络柜调配用电负荷。高压配电室设KYN28-12铠装移开式交流金属封闭开关柜。操作电源采用直流220V电源。采暖期主厂房采用二台SCB10-2500KVA－10/0.4KV干式变压器同时使用，低压母线采用二段母线分段运行，中间设联络柜。脱硫除尘系统采用一台SCB10-1000KVA－10/0.4KV干式变压器，安装于脱硫泵房内。非采暖期使用一台SCB10-200KVA－10/0.4KV干式变压器，变压器均安装于低压配电室内，与低压柜并列安装。低压配电系统采用GGD配电柜和GGJ补偿柜，正常时中间联络柜断开分段运行；变压器故障时，系统可以切除部分不重要负荷，中间联络柜合闸。非采暖期只有维修和部分照明用电，其非采暖用变压器与采暖期变压器具有电气连锁，供电系统灵活、可靠。输煤系统、除渣系统各设一台XL-21动力配电柜。沉淀池及泵房设变配电室一处，变配电室内安装1台SCB10-1000KVA－10/0.4KV干式变压器，低压配电系统采用GGD配电柜和GGJ补偿柜，为脱硫、除尘设备配电，配电室变压器电源由锅炉房内的高压配电室采用电缆直埋引来。热源厂无功补偿采用低压集中补偿方式，补偿后的功率因数为0.9以上。继电保护装置采用微机综合保护装置，进线电源采用带时限速断和过电流保护。变压器采用电流速断、过电流、温度单相接地保护。低压进线开关采用短路速断保护、过负荷保护、单相接地保护。低压配出线采用速断和过载保护。计量采用高压侧计量。 3 自控系统 3.1 自控系统选择 本工程根据建设单位的要求及满足工艺专业的条件下，采用现代化控制管理方式。锅炉房控制采用集散型（DCS）自动监控系统作为锅炉设备主要控制手段，配以部分后备控制手段，当计算机控制系统故障时，后备控制手段作为短时运行的操作和监控。输煤系统、除渣系统、脱硫系统、除尘系统各设一个PLC控制站。 3.2 系统结构 DCS系统其结构可分为三部分，第一级为现场I/O数据模块，第二级为DPU过程控制站以及输煤系统、除渣系统、脱硫系统和除尘系统PLC控制站，第三级为控制室操作员监控站和工程师站。通讯系统采用现场总线方式。现场I/O数据模块：现场I/O数据模块安装于数据采集控制柜中，其功能是采集现场的各种过程检测仪表的流量、压力、温度和设备运行状态等信号，传递上级控制站的各种控制命令，就地采集，就地转换，以数字通讯方式通过数据总线上传至系统主机。DPU过程控制站：DPU过程控制站为两台，互为热备冗余系统，安装于控制室内，具有自动控制环节的PID运算，实时数据处理，在线控制等功能。操作员、工程师站：由三台工控机组成，22”液显，安装于控制室内，作为监控的人机接口，具有良好的操作平台和逼真组态画面，其中2台为操作员站，另1台为工程师站。 3.3 控制功能 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 锅炉出水温度控制：根据室外的温度自动调节锅炉出水温度，以控制室内的温度在规定的温度内，并且节约用煤。同时还具有根据一天室外的温度，分时段提出运行锅炉台数的参考解决方案。最大限度的发挥锅炉的运行效率，实行最优化调用。锅炉的自动燃烧控制：根据煤量和风量在不同负荷下的关系进行燃烧控制，控制烟气含氧量。实现锅炉燃烧最佳控制。炉膛负压控制：采用炉膛负压为主控信号，送风量为前馈信号，控制引风量。补水定压控制：通过调频补水泵补水，控制热网回水压力恒定。顺序控制：锅炉系统、输煤系统和除渣系统的设备顺序控制启动停止，锅炉停机，热网循环泵继续定时运行，防止高温水的汽化现象发生，保证锅炉安全运行。事故报警处理功能：热网出水压力高，设备故障时应具有声光报警，停电故障发生时，应报警并投入第二路电源，维持循环泵和补水泵运行。 3.4 软件实现的功能 生动形象的生产工艺流程画面，电气系统图，实时数据状态图，趋势图，历史曲线图，棒状图。实时锅炉经济分析，计算成本，指导运行人员最佳运行操作，控制回路画面。事故报警记录。定时打印日报、月报表。 参考文献 [1] GB50053－94.10KV及以下变电所设计规范[S]. [2] GB50052－2009.供配电系统设计规范[S]. [3] 刘二雄,等.热工仪表及自动装置技术问答[M].北京:中国电力出版社,2006,1. 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/7889cc41763231126edb1195.html