[发明专利]热电联产PLC控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种热电联产系统，尤其涉及热电联产的自动控制系统。

背景技术

发电厂既生产电能，又利用汽轮发电机作过功的蒸汽对用户供热的生产方式。以热电联产方式运行的火电厂称为热电厂。对外供热的蒸汽源是抽汽式汽轮机的调整抽汽或背式汽轮机的排汽，压力通常分为0.78～1.28兆帕(MPa)和0.12～0.25MPa两等。前者供工业生产，后者供民用采暖。热电联产的蒸汽没有冷源损失，所以能将热效率提高到85%，比大型凝汽式机组(热效率达40%)还要高得多。热电联产不仅大量节能，而且可以改善环境条件，提高居民生活水平。由于历史的原因，电力系统中目前还存在着一大批中小型燃煤发电机组，规模效益差、浪费资源、污染环境。这些5万千瓦及以下容量的中小电厂，为了生存，同时也为利用现有电厂处于市区或市区近郊的有利条件，发挥锅炉、汽轮机尚可利用的潜力，纷纷将凝汽机组改造为热电机组，向周围工业企业和居民区供热，成为热电厂。很多旧工厂的热电联产的发配电中心系统，仍使用常规电表及非智能开关电器对各电量和非电量进行采集、测量、远程控制，其人工监测和操作较为复杂，劳动量大、效率较低，可靠性及自动化程度不够高，已经越来越不适应工厂日益增长的生产规模所带来的更多各工房的配电需求。

近几年来，随着微电子技术及计算机技术的高速发展，PLC产品高度融合了计算机产业最新进的技术与工业自动控制的经典理论，在其功能及性能上指标上得以大大的丰富和完善，在中、小型控制领域内极大的扩展了其应用范围。PLC以其结构紧凑，可靠性高，功能强，速度快，价格低等优点在工业自动化领域中发挥着重要的作用，其最适合的控制对象是：工业环境较差，对安全性、可靠性要求较高、系统 工艺复杂，输入/输出以开关量为主的工业自动控制系统或装置。PLC可取代工业控制机算机，作为主控制器来完成复杂的工业自动控制任务。

发明内容

本发明的目的是提供一种为了克服：常规电表及非智能开关电器对各电量和非电量进行采集、测量、远程控制，其人工监测和操作较为复杂，劳动量大、效率较低等缺陷的PLC控制装置，对各控制设备及装置进行远程控制、保护、报警等，还可对开关进行远程分合闸控制，实现安全联锁控制功能。

本发明提供的技术方案是：

热电联产PLC控制系统，该系统包括：锅炉燃烧控制系统、汽轮机控制系统；锅炉燃烧控制系统包含了锅炉PLC控制器、现场传感器、变频器和电机；汽轮机控制系统包含汽轮机PLC控制器、蒸汽调节阀和汽轮机；其特征在于，经过除湿、干燥后的蔗渣经过传输带输送到锅炉燃烧，锅炉PLC控制器根据负载扰动、蒸汽压力、炉膛负压来调节输送蔗渣量、引风量、送风量以及给水量，从锅炉燃烧后的高压蒸汽进入汽轮机发电，汽轮机PLC控制器根据汽轮机的运作情况来调节进气量，蒸汽经过汽轮机发电后直接输送到电网，其余热供给蒸发罐、煮糖罐进行利用；锅炉燃烧控制系统、汽轮机控制系统与监控室上位机通讯，方便运行人员对整个系统进行远程监控。

所述锅炉燃烧控制系统通过变频器调节锅炉的操纵机构开关量。其中负载扰动、蒸汽压力、炉膛负压经过A/D转换，由锅炉PLC控制器内部处理后，发出指令控制炉排变频器、引风变频器、给水变频器、鼓风变频器调节炉排电机、引风电机、水泵电机、鼓风电机的开关量，从而实现对锅炉的燃烧控制。

所述锅炉PLC控制器设有：事故信号装置、预告信号装置、位置信号。当发生异常或事故时能相应的发出灯光和音响信号，运行人员能够按照信号指示确定和了解异常的性质、地点、范围从而作出正确的处理。事故信号装置：包括音响信号和灯光信号，灯光显示故障的性质、范围和保护动作情况，音响一般为喇叭。预告信号装置：包括音响信号和光字牌，电气设备发生异常时发出此信号，音响一般为警铃。位置信号：一般用来指示开关或隔离开关的运行状态，当开关和控制把手位置不对应将会闪光

所述汽轮机控制系统包括：监视模块、保护模块、控制模块。监视模块是保证汽轮机安全运行必不可少的部分，它能够连续监测汽轮机运行中各参数的变化。属于机械量的参数有：汽轮机转速、轴振动、轴承振动、转子轴向位移、油箱油位等。属于热工量的参数有：主蒸汽压力、主蒸汽温度、主蒸汽流量、润滑油压、轴承温度、排汽压力、排汽温度等。保护模块的作用是当汽轮机本身或负载出现故障时，保护装置根据实际情况迅速动作，使汽轮机或者采取一定措施进行保护，以防止事故扩大或设备损坏。保护的内容主要有：超速保护、低油压保护、轴向位移保护、振动保护等。控制系统以PLC作为控制器。