低压煤气管网

低压煤气管网（共4篇）

低压煤气管网 篇1

0 引言

山西西山煤气化有限责任公司从1992年4月11日正式投产供应煤气。随着煤气事业的发展, 煤气管道不但进入到古交各个矿区, 且逐步进入古交市各社区及居民用户家中。煤气用户一跃发展到30 000多户。然而, 各种因素导致煤气使用隐患大量存在。

1 社区及各家庭一般燃气安全隐患

目前, 因为用户自身操作、管线老化及管理缺失等因素, 管道类燃气在使用中可能存在一定的安全隐患。为了保障居民安全使用燃气, 管网所应广泛使用小区宣传栏对产生燃气安全隐患的因素进行公告。

1.1 居民燃气灶具胶管使用不当

据不完全统计, 胶管过长、老化引起近90%的燃气使用安全事故。综上, 居民必须按规定使用专用耐油橡胶管, 长度最长不超过2 m, 并保证每年更换1次。安装时, 胶皮管不得穿墙越室, 定期检修, 存在老化问题及时更换。

1.2 擅自违规私改暗装燃气设施等

无论安装、改装或点火使用, 均应该由煤气公司专业技术工人操作, 避免隐患。因为私改管道造成连接不符合技术要求等因素, 有极大可能造成燃气意外泄露, 造成意外。

各用户及商户要严禁自行改动、燃气管道或设施, 或自行接通管道使用燃气。

1.3 使用大型煤气设备时人员擅自脱岗

大型燃气设备使用中, 操作人员擅自离开工作岗位, 炉膛内的火焰将引发燃气发生爆炸。因此, 当煤气设备运行时候, 必须做到有人员值守, 并做到坚守岗位。

1.4 阀门未关闭或关闭不到位

住户出门时未带钥匙, 匆忙中未关闭阀门, 煤气大量泄漏;阀门年久失修造成燃气漏气等隐患。

1.5 室内通风条件不好

燃气燃烧应保持良好的通风。因为燃气燃烧时释放废气和CO, 若室内通风条件不好, CO等气体无法及时排出, 导致CO聚集, 将造成用户窒息、中毒。所以, 在使用燃气时, 务必保证开窗通风。

2 采取有效措施消除社区常见隐患

管网所加强管线周围的单位及住户的安全知识宣传, 协同古交市区及各矿区物业公司、管理处在消除隐患上取得了较好的成效。

要有效消除社区及居民家庭中常见的煤气问题。煤气用户逐年增多, 而管网所实行大承包以来, 实行的是定员定编, 岗位责任加大。因此必须要更广泛地调动各种社会力量, 积极参与到煤气安全管理工作中, 扩大安全管理的点、线、面, 做到及时消除隐患。

山西西山煤气化有限责任公司自2005年开始, 对接各物业管理处、居委会等部门, 启动煤气管理网络体系建设。

2.1 更换用户室内设施

a) 与单位协商并以文件形式报送用户单位, 督促大面积更换新设施。主要是更换煤气表, 来解决漏气、堵塞、表具等故障。如: (a) 对屯兰探亲楼、12处小二楼共75户, 全部更换新的煤气表; (b) 对马兰矿选6#、951#、952#楼共156户, 全部更换新的煤气表; (c) 对西曲铁路公寓36户, 全部更换室内设施等。至目前为止, 对到达年限的煤气表更换已达到70%以上;

b) 制作宣传牌板。 (a) 制作引入管安全警示牌2 000块, 提高爱护煤气设施的意识, 减少人为损坏问题; (b) 制作小区安全使用煤气宣传牌板20块, 宣传安全使用煤气的常识; (c) 室内张贴温馨提示2×104张, 宣传安全使用煤气的常识; (d) 新制煤气使用证3×104本, 对里面的内容加以完善。一方面增加安全使用知识;另一方面增加维修和更换设施的记录。

2.2 强化制度建设保障安全运营

制定管网所煤气设施运行管理办法, 实行全员参与, 保证城市燃气管网的安全运行。

山西西山煤气化有限责任公司管网所建立了211管理办法, 即一元化安全管理体系:抄表安检员与维修员结成考核单元, 对承包的用户燃气管网安全负责, 实现责任共担, 风险共存。

相关考核如下:

a) 明确责任。为每一考核单元设定工作量, 即以3 000户煤气用户为基础, 签定目标责任书保障工作量;

b) 内容标准化。抄表安检员首先要对用户进行燃气安全使用常识宣传, 其次对用户燃气设施进行全面检查, 对可能出现的问题进行排查, 维修员入户检修时, 要以消除隐患为基础, 及时解决问题, 并排查其它隐患;

c) 明确排查时间表。年初制定每位用户检查台账, 按季度、半年、全年进行检修, 并及时登记;

d) 量化考核。抄表员、维修工每月工作基数为3 000户, 每天检查33户, 每月检查990户, 3个月检查2 970户, 随机安排剩余30户。

2.3 安全措施程序化检查考核刚性化

a) 操作规程。 (a) 抄表安检员定时、不定时检查发现漏气等常见隐患, 并用规定的报修单传递给维修员; (b) 维修员上门维修, 并对客户基础资料、保修情况、检修情况进行登记, 客户本人签字确认; (c) 维修工段对本次的检查、维修结果进行台账登记, 并进行统计分析; (d) 做好安全追踪工作。对保修客户管道维护进行安全追踪, 保障客户权益;

b) 考核标准。 (a) 在安检时间抄表安检员应将相关信息填写到安检卡中; (b) 每天检查的用户数在进行一定范围内的公示, 并进行对比; (c) 检查考核内容分为维修合格率、维修数量和客户满意度, 并与绩效挂钩, 确实提高工作效率及质量。

2.4 管网安全措施效果

a) 山西西山煤气化有限责任公司管网所入户安检率达95%以上。煤气用户的安检标准1 a入户检查达到4次, 高于《城镇燃气设施、运行、维护和抢修安全技术规程》规定的每2 a至少1次的检查标准;

b) 通过“2、1、1”入户宣传安检, 公司接到的用户报修明显减少, 2014年用户报修5 732张, 2015年用户报修6 837张, 2015年比2014年下降了19.3%;

c) 安检形式发生了根本改变, 变被动接修为主动上门服务检查, 把安全隐患主动消灭在初始状态中, 维修处结率达到100%;

d) 每半个月巡线员通过一氧化碳检漏仪巡查管线, 巡查时检查距煤气管线15 m以内的天然气井、下水井、电信井和供热管沟, 检测“三井一沟”内气体浓度指数确定是否有煤气泄漏。

3 安全管理办法细化及可持续发展

3.1 管理办法细化

a) 针对重点领域, 突出重点问题, 集中开展管网安全排查复查, 全力解决安全问题、消除安全隐患;

b) 建立健全安全管理长效机制, 加快管网三级管控系统建设, 完善应急管理预案, 提高安全防控科学化水平;

c) 注重发挥智囊作用, 加强人才队伍建设, 不断提高发现隐患、消除隐患的能力;

d) 加大安全宣传教育, 增强企业和居民安全责任和群众监督意识, 形成全社会积极参与管网安全建设的和谐氛围。

3.2 可持续发展

在今后的工作中为确保山西西山煤气化有限责任公司管网所安全管理制度的科学性, 管网所将建立用户———抄表员———检修员的安全信息反馈网络, 上下预防, 找对策, 堵漏洞。

动态管理, 对日常隐患排查进行详细记录并上报, 将使各危险源处于受控状态。

同时加强制度落实, 并在贯彻落实中对不完善的地方进行纠正, 使制度不断完善创新。

4 结语

在新常态下, 管网所的安全管理工作将坚持以用户体验为根本, 坚持以安全规章为底线, 始终以党的十八大精神统领安全管理工作, 亿管网无隐患为己任, 管理创新, 上下联动, 确保企业转型跨越发展。

在抓好安全管理的同时, 坚持经常进行职工的思想教育和业务技术培训, 不断提高职工的操作技能和业务技术水平, 提高职工的整体素质, 建立健全各种管理制度, 严格执行各项操作规程。责任到人, 形成严密科学的管理体系, 增强职工的责任心和使命感, 常抓不懈, 以确保煤气输配管网安全运行。

摘要：叙述了社区及各家庭一般燃气安全隐患, 分析了为消除社区常见隐患而采取的有效措施, 提出了安全管理办法细化及其可持续发展。

关键词：低压煤气管网,安全管理,维护措施

低压煤气管网 篇2

杭州汽轮工程股份有限公司目前承接钢铁企业的煤气发电工程项目, 为提高整个发电效率, 在设计中考虑了锅炉后面增加煤气加热器及低压省煤器两种措施, 现通过2个具体项目实施中的设计思路给予介绍:a) 福建三安钢铁36.6 MW余能发电工程, 其中140 t/h高温高压煤气锅炉炉后加装煤气加热器;b) 云南永昌钢铁有限公司27 MW余能发电工程, 其中97 t/h高温高压煤气锅炉尾部烟道加装低压省煤器。从理论结合实际的角度对低压省煤器及煤气加热器两种方案进行主要的经济技术对比, 并提出相应系统优化方案。

1 提高锅炉效率措施

常规高炉煤气成分及热值范围变化不大, 取一组典型数据做代表, 如表1所示。

由于高炉煤气热值极低, 燃料消耗量大, 成分中含大量惰性气体, 燃烧生成的烟气量也大, 随烟气带走的热损失就很大, 因此要得到较高的热效率, 则必须降低锅炉排烟温度。高温高压锅炉给水温度常规为215℃, 烟气经过高压省煤器出口处必高于215℃, 为使水侧多吸收热量, 假设此处排烟温度为215℃;从高炉煤气成分表中可以看出, 主要燃烧成分为CO, 燃烧所需要O2量较小, 计算理论空气量为0.607Nm3/Nm3, 且热空气出口理论极限温度取215℃, 按此计算锅炉经过空气预热器后排烟温度降至约150℃, 上述温度已经是极限温度。从传热学角度看, 换热必须存在一定温差, 温差越小需要受热面越多, 越不经济。因此, 从理论上讲, 对于燃用低热值的高炉煤气, 在没有煤气加热器或低压省煤器的前提下, 对高温高压 (给水温度在215℃) 的锅炉而言, 即使花费再大的成本, 尾部布置成双烟道的情况下, 锅炉设计效率也很难再有提高[1]。

因此为使锅炉获得较高的性价比, 经热力计算及实际总结经验, 锅炉空预器出口排烟温度在180℃左右比较经济, 此时通过在炉后增加低压省煤器或煤气加热器等措施来降低排烟温度, 提高整个锅炉的热效率。

目前主流提高煤气锅炉效率方式为低压省煤器和煤气加热器两种, 以下分别介绍两种系统。

2 低压省煤器

2.1 系统简介

汽轮机凝结水的一部分 (约总凝结水量一半) 进入锅炉低压省煤器从40℃加热到130℃后送入除氧器, 相当于汽轮机少抽一部分蒸汽去低压加热器加热凝结水, 提高整个系统热效率。系统图见图1。

2.2 低压省煤器主要优点

低压省煤器成本低廉;占地面积较小, 一般直接布置在锅炉尾部烟道空气预热器后;整个工程初期投资造价较低。

2.3 低压省煤器主要缺点

低压省煤器受热面存在烟气酸露腐蚀, 且布置在烟道里面, 如发生管子漏水必须切断低压省煤器。

3 煤气加热器

3.1 煤气加热器原理

煤气加热器原理见图2。

此热管为重力式热管, 煤气和烟气为2个流程, 中间采用隔板完全隔断。上部为煤气侧, 下部为烟气侧。热管是一种密闭容器, 其基本组成为壳体、工作液。待壳体抽真空或煮真空后充入适量工作液 (通常采用二次蒸馏水+缓蚀剂) , 密闭壳体便构成一支热管。当热源对其一端供热时, 工作液自热源吸收热量而蒸发汽化, 携带潜热的蒸汽在压差作用下, 高速传输至壳体的另一端, 向冷源放出潜热而凝结, 凝结液在地球重力作用下从冷源端回流至热源端, 以保持连续的工作循环。

3.2 煤气加热器主要优点

a) 工作介质循环是依靠地球重力和压差作用, 无需外加动力, 无机械运行部件, 增加了设备的可靠性, 也极大地减少了运行费用;

b) 根据工艺要求, 可以进行顺、逆流混合布置, 适应较宽的温度范围;

c) 系统由众多热管组装而成, 各热管之间相互独立, 一根或几根热管损坏或失效不影响整个系统的安全运行, 只是换热器整体效率会略有降低。

3.3 煤气加热器主要缺点

a) 煤气加热器占地面积较大, 需单独布置在炉后;

b) 烟气侧阻力大, 增加引风机电耗。

4 主要经济比较

为方便比较, 需取同等条件作为前提进行比对:

a) 按同一规模机组:高温高压, 汽耗率按3.825kg/ (k W·h) , 蒸汽量140 t/h, 发电功率36 600 k W;

b) 机组利用小时数统一取8 000 h;

c) 锅炉统一煤气成分及热值。额定负荷下空气预热器出口烟气温度180℃, 此段锅炉效率86%;增加煤气加热器或低压省煤器后烟气出口温度140℃, 整体锅炉效率88%;

d) 无煤气加热器或低压省煤器时, 额定负荷下整个烟气侧阻力2 500 Pa, 引风机功率按400 k W;e) 上网电价统一:0.6元/ (k W·h) 。

现进行以下几方面数据比较:

a) 设备成本因素:根据杭州汽轮工程股份有限公司实际采购价格, 煤气加热器 (含安装) 按100×104元计;低压省煤器 (含安装) 按20×104元计;

b) 运行电耗因素:煤气加热器烟气侧阻力增加800 Pa;低压省煤器烟气侧阻力增加200 Pa。由此引起引风机电耗增加, 煤气加热器方案引风机功率增加128 k W;低压省煤器方案引风机功率增加32 k W。运行带煤气加热器系统厂用电耗相比低压省煤器系统成本增加 (128-32) ×8 000×0.6=46.1×104元/a;

c) 检修成本因素:煤气加热器正常无需检修, 一般可连续运行10 a。低压省煤器, 一般使用不超过2 a就要更换, 每次更换年限按1.5 a/次, 更换一次费用按设备费20×104元+拆装费用10×104元=30×104元, 即折合每年维修费用20×104元;

d) 事故影响因素:正常高炉运行时, 不是大事故不允许停炉, 正常安排高炉停炉时整体检修。针对此情况特殊性, 分两种情况说明:

(a) 低压省煤器出问题后, 一般会把低压省煤器切断停用。参考相关钢厂经验, 这种事故按1 a 1次计, 1次切断后运行时间按30 d计, 此时锅炉效率下降2%左右。按同等煤气量条件折算, 蒸发量为86÷88×140=136.8 t/h, 此时发电功率为35 765 k W, 30 d共计损失 (36 600-35 765) ×30×24×0.6=36.1×104元;

(b) 低压省煤器事故引起紧急停炉, 此时按1 d停机消除故障, 一天停机发电损失是36 600×24×0.6=52.7×104元。总结:按电厂10 a期折算每年成本比对:煤气加热器相对费用100÷10+46.1=56.1×104元;低压省煤器相对费用20÷10+20+36.1=58.1×104元或20÷10+20+52.7=74.7×104元。

5 系统优化

为解决低压省煤器低温腐蚀问题, 提高低压省煤器使用寿命。针对云南永昌钢铁有限公司27 MW余能发电工程进行了系统优化, 改进方式为:汽轮机凝结水经过2级低压加热器将凝结水加热至90℃, 在将全部凝结水引至锅炉低压省煤器加热至130℃后送入除氧器, 相当于省掉3#低压加热器 (见图3) 。

从锅炉酸露腐蚀考虑, 常规高炉煤气中S含量很少, 但钢厂大多要考虑掺烧焦炉煤气工况, 根据相关经验公式估算酸露点约为80℃~100℃[2]。

根据图3可看出凝结水温度提高至90℃时基本在腐蚀速度最慢的区域, 因此这种改进从理论上是可行的, 按照预计此方式可提高低压省煤器使用寿命至3 a~4 a。

6 结语

为更好地做到钢铁企业的可持续发展, 提高余能发电热效率将会给企业带来更大的经济效益。经过上述系统分析, 不难看出低压省煤器如果稳定运行, 则经济效益显著。建议目前针对30 MW等级以下煤气发电机组选择低压省煤器较为经济, 30 MW及以上等级煤气发电机组选择煤气加热器较为经济。望从以后的工程设计及实践中不断总结经验, 优化低压省煤器系统, 增加系统稳定性, 提高低压省煤器使用寿命, 这样可使企业减少设备成本和电耗成本, 更大程度增加经济效益。

参考文献

[1]叶江明.电厂锅炉原理及设备[M].第二版.北京:中国电力出版社, 2007.

低压煤气管网 篇3

关键词：恒压供气,监控系统,PLC,变频调速,组态王6.55

0 引言

恒压供气技术主要有五种方法, 有一台空压机直接供气系统, 空压机+大型压力容器的供气方式, 空压机十高位气柜的供气方式, 空压机十气压罐供气方式, 变频调速供气方式。 本次设计采用变频调速供气方式, 因为变频调速式的运行十分稳定可靠, 没有频繁的启动现象, 加之启动方式为软启动, 设备运行十分平稳, 避免了电气、机械冲击。而且由于调速式是经空压机加压后直接送往用户的, 防止了的燃气二次污染, 保证了燃气质量可靠。

1 供气系统原理

整个系统由空压机组 (三台) , 一台变频器, 一台PLC和一个压力传感器及若干辅助部件构成。三台空压机中每台的出气管均装有手动阀, 以供维修和调节用气量之用, 三台空压机协调工作以满足供气需要;变频供气系统中检测管路压力的压力传感器, 一般采用电阻式传感器 (反馈0~5V电压信号) 或压力变送器 (反馈4~20m A电流) ;变频器是供气系统的核心, 通过改变电机的频率实现电机的无极调速、无波动稳压的效果和各项功能。

从原理框图, 我们可以看出变频调速恒压供气系统由执行机构、信号检测、控制系统、人机界面、以及报警装置等部分组成。

1.1 执行机构

执行机构是由一组空压机组成, 它们用于将气供入用户管网, 图1 中的3 个空压机分为二种类型:

调速电机:是由变频调速器控制、可以进行变频调整的空压机, 用以根据用气量的变化改变电机的转速, 以维持管网的气压恒定。

恒速电机:空压机运行只在工频状态, 速度恒定。 它们用于在用气量增大而调速电机的最大供气能力不足时, 对供气量进行定量的补充。

1.2 信号检测

在系统控制过程中, 需要检测的信号包括燃气出气气压信号和报警信号。

1.3 控制系统

供气控制系统一般安装在供气控制柜中, 包括供气控制器 (PLC系统) 、变频器和电控设备三个部分。

1.4 人机界面

人机界面是人与机器进行信息交流的场所。 通过人机界面, 使用者可以更改设定压力, 修改一些系统设定以满足不同工艺的需求, 同时使用者也可以从人机界面上得知系统的一些运行情况及设备的工作状态。 人机界面还可以对系统的运行过程进行监示, 对报警进行显示。

1.5 通讯接口

通讯接口是本系统的一个重要组成部分, 通过该接口, 系统可以和组态软件以及其他的工业监控系统进行数据交换, 同时通过通讯接口, 还可以将现代先进的网络技术应用到本系统中来, 例如可以对系统进行远程的诊断和维护等。

1.6 报警装置

作为一个控制系统, 报警是必不可少的重要组成部分。 由于本系统能适用于不同的供气领域, 所以为了保证系统安全、可靠、平稳的运行, 防止因电机过载、变频器报警、电网过大波动、供气场站中断、出气超压、气站内漏气等等造成的故障, 因此系统必须要对各种报警量进行监测, 由PLC判断报警类别, 进行显示和保护动作控制, 以免造成不必要的损失。

2 主电路

电机有两种工作模式即: 在工频电下运行和在变频电下运行。KM1、 KM3、 KM5 分别为电动机M1、M2、M3 工频运行时接通电源的控制接触器, KM6、 KM2 、KM4 分别为电动机M1、M2、M3 变频运行时接通电源的控制接触器。

热继电器 (FR) 是利用电流的热效应原理工作的保护电路, 它在电路中的用作电动机的过载保护。

熔断器 (FU) 是电路中的一种简单的短路保护装置。 使用中, 由于电流超过允许值产生的热量使串接于主电路中的熔体熔化而切断电路, 防止电气设备短路和严重过载。

3 控制电路

给异步电动机供电 (电压、频率可调) 的主电路提供控制信号的回路, 称为控制电路。如图3 所示, 控制电路由以下电路组成, 频率、电压的“运算电路”, 主电路的“电压/电流检测电路”, 电动机的“速度检测电路”, 将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”, 以及逆变器和电动机的“保护电路”。

在图3 点划线内, 仅以控制电路A部分构成控制电路时, 无速度检测电路, 为开环控制。 在控制电路B部分增加了速度检测电路, 即增加了速度指令, 可以对异步电动机的速度进行控制更精确的闭环控制。

4 监控系统界面的设计

系统运行主监控界面如图4 所示, 主界面实时显示了当前时间, 设定的气压值和当前气压值, 系统的自动/手动运行情况, 三台电机变频/工频运行状态、转速、运行频率, 各设备的故障报警显示等。

5 结论

本论文研究的是变频恒压供气系统。 恒压供气系统以PLC和变频器为核心进行设计, 该系统采用PCL控制变频器进行PID调节, 摒弃了原有的简陋供气系统, 按实际需要随意设定压力给定值, 根据压差调整电机的工作情况, 实现恒压供气。

恒压供气在日常生活中非常重要, 本设计不仅有效地保证了供气系统管网压力恒定, 而且具有工作可靠、施工简单、节能效果显著、全自动控制、无二次污染等优点。

参考文献

[1]组态王6.55使用手册[M].北京亚控, 2007.

[2]柳梁.编程控制器 (PLC) 入门PLC及其硬件组成[J].计算机时代, 1996 (5) .

涟钢煤气低压保护系统研究 篇4

涟钢热电厂一期热电站共有四台130T/H的煤-煤气混烧锅炉, 其作用是用来生产蒸汽推动鼓风站两台鼓风机, 为涟钢炼铁厂一高炉冶炼鼓风。四台锅炉所烧燃的气体主要是高炉煤气和焦炉煤气, 在煤气设备运行和维护过程中均存在着煤气泄漏的隐患, 当煤气管网压力因事故低于安全值时, 若不能及时切断炉体与煤气管道的连接, 管网负压将会把锅炉炉膛火焰吸至煤气管道内引起煤气爆炸。因此, 必须建立一套煤气管网压力低压检测保护装置, 以快速、准确地对煤气管网低压作出判断和反应。

2 系统组成及特点

根据生产工艺以及周围环境的要求, 涟钢热电厂采用了应用十分广泛的SIMATICS6-200PLC作为核心部件。由于它具有体积小、功能强、可靠性高、程序设计简单、使用灵活方便、维护方便、抗干扰能力强、适应工业环境下应用等一系列优点, 所以已成为现代工业控制的支柱之一, 因此采用SIMATIC S6-200 PLC将使煤气低压保护系统的可靠性得到有力的保证。

S6-200可编程控制器是模块化结构设计, 各单独模块之间可进行广泛组合、并利于扩展, 是西门子公司具有代表性的程序控制器, 用于中档性能范围的模拟量检测及控制, 具有很高的电磁兼容性和抗冲击性、耐振动性能, 可实现带电拔插等功能。

2.1 系统组成

(1) 煤气低压保护系统所采用的系统组成为:

①电源模块 (PS-307) , 可将220VAC电压转换为24VDC。

②中央处理单元 (CPU 315-2DP) , 这种型号的CPU上集成有PROFIBUS - DP通讯接口和MPI多点接口。

③信号模块 (SM DI-321, DO-322, AI-331) , 用于32位和8位通道数字量和模拟量输人/输出。

④通讯处理器 (CP 343-1) , 用于连接网络和点对点连接。

⑤网卡 (1613) , 用于实现PROFIBUS-DP连接等。

⑥系统网络。

(2) 系统网络组成。

本系统中S6-200PLC通过工业以太网PROFIBUS-DP, 与其它计算机系统 (DCS或PLC) 连接成网络, 也可以实现与厂MIS的连接。如图1所示:

2.2 系统特点

(1) 可靠性高。在硬件上, 采用隔离、屏蔽、滤波、接地等抗于扰措施, 元件也是精心挑选的;在软件_L采用数字滤波等抗干扰和故障诊断措施。

(2) 简单方便。接线十分简单, 只需将输人信号的设备 (按钮、开关等) 与PLC输人端子连接, PLC输出信号到执行元件 (如:电磁阀、接触器等) , 工作量少;语言方面, 梯形图或语句表, 编程简单直观;模块化设计或扩展模块的使用, 简化了控制系统的形成;系统设计容易, 开发周期短, 程序易调试和修改;利用可编程控制器网络和通讯技术易于实现分散的控制任务。

(3) 设计施工周期短。PLC采用面向控制过程和面向问题的梯形图语言编程, 即继承了传统控制路线清晰直观的优点, 又考虑了大多数电气人员的读图习惯及应用微机的水平, 容易被电气技术人员接受。

(4) 故障检查与排除。每一块模块上都有LED指示灯, 可以帮助检查内部程序和输人输出是否有故障, 根据不同功能的指示灯可以进行故障的排除。

(5) PLC可实现程序在线运行监视, 并可在线修改。

(6) 程序注示可实现中文文字说明。

3 控制策略

3.1 检测和控制

(1) 对每台锅炉分别安装检测煤气低压保护系统 (主要指检测和气动快速关闭蝶阀) , 对于高炉煤气、焦炉煤气压力均采用冗余监测;对于压力均设置两个检测点以2选2的方式准确判断低压事故, 避免误动作。这样系统的最大优点是:当出现煤气压力2选2方式 (高煤压力350mmH2O, 焦煤压力150mmH2O) 真的低压时, 直接停炉, 保证煤气管网压力稳定, 防止因回火导致管网爆炸。

(2) 系统可实现高炉煤气总管、支管压力和焦炉煤气总管、支管压力检测, 当高炉煤气压力低时 (均采用2选2监测方式, 高炉煤气压力低于350mmH2O时, 焦炉煤气压力低于150mmH2O) 立即自动关闭相应的快关阀;实现煤气低压联锁, 在燃用焦煤、点火焦煤同时低时, 先关闭燃用焦煤蝶阀, 同时继续监测点火焦煤压力是否能够升高, 若点火焦煤压力仍低, 此时再关闭点火焦煤气蝶阀。当快关阀关闭时立即连锁相应电磁阀自动充氮, 以防止发生回火爆炸事故。为防止快关阀关闭后煤气压力重新回升时自动打开而发生回火事故, 此时只能联锁控制后将切断自动联锁, 手动控制开快速切断阀。系统所有快关蝶阀、电磁阀均可实现远方按钮手动、计算机连锁两种操作方式。

(3) 同时系统也可以对氮气 (N2) 压力进行检测, 并在煤气低压保护联锁启动后对煤气管道进行充氮, 防止煤气泄漏。

以上煤气低压保护监视、联锁控制、计算机和控制柜等设备将布置在热电站锅炉控制室内。

3.2 控制程序

根据上述控制要求, 系统控制程序选用PLC的专用的编程软件STEP7 V5.2来完成硬件组态、通讯设置以及程序的编制、调试、在线监控等。图2是以高炉煤气阀为控制对象所编程序的流程图。

4 结语

以上描述的煤气低压保护控制系统对过程控制和顺序控制均具有良好的处理能力, 能够快速针对工艺生产变化做出连锁反应, 为煤气管网的正常、安全运行提供了可靠的保证。同时, 系统特有的开放接口 (OPC) , 使级间互联变得更加方便, 可以实现用户方操作、管理集中、通讯信息开放的要求。

目前PLC系统已经成为名符其实的多功能控制器, 通过PLC技术在涟钢热电厂锅炉煤气低压保护系统中的应用, 已经看到其在逻辑控制、过程控制、运算控制、数据处理等方面功能都得到了较好的应用。与此同时, PLC的网络通信功能也得到了飞速发展, 能更好的与其它系统 (如锅炉DCS系统、厂MIS系统) 兼容。

摘要：为保证涟钢煤气管网的正常、安全运行, 保障职工的安全, 涟钢热电通过S6-200PLC可编程控制器, 完成对高炉煤气和焦炉煤气压力检测以及快关蝶阀、电磁阀的控制, 有效防止了锅炉炉膛火焰吸至煤气管道内引起煤气爆炸事故。通过现场工况表明该系统能快速、准确地对煤气管网低压作出判断和反应。