[发明专利]基于PLC的电站锅炉空预器热点检测系统及工作方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种基于PLC的电站锅炉空预器热点检测系统及工作方法。

背景技术：

目前国内200MW以上机组锅炉通常采用结构紧凑、重量较轻、节约场地、布置方便的回转式空预器。但是当空预器受热面上积聚的可燃物（包括碳黑和油滴）经氧化升温，达到着火温度就会导致空预器本身的燃烧事故。空预器燃烧有两个条件：受热面上积存有可燃物；空预器内空气、烟气流速低或不均匀，导致散热条件变差。当没有燃烧或部分燃烧的燃料，特别是雾化不良的油气凝聚在空气预热器的传热部件上，温度升高到350°C左右时，沉积物会被烘干并点着。由于着火初期范围较小，很难被发现，当元件温度继续上升至700°C时，就足以导致钢制蓄热元件及整个空预器起火，从而影响整个机组的正常运行。这种燃烧被称为空预器的再燃烧（又称二次燃烧）。空预器发生再燃烧，并造成火灾是一个缓慢发展过程，它要经历碳黑及油滴的氧化反应到自燃，从一个波纹板箱的燃烧蔓延至相邻波纹板箱，并不断扩大这样一个过程，这个过程往往需要好几个小时。据国外的一些研究和试验表明，从某一部位发生自燃到蔓延至整个波纹板箱至少需要60～90min，从一个波纹板箱扩展至相邻波纹板箱所需的时间则更长，大约需要3～4h。由此可见，只要能在空预器发生再燃烧的早期做出准确判断，并及时采取有效措施，空预器再燃烧造成的火灾损失是可以控制在很小程度内的。因此，有必要采用着火探测装置，提早采取有效的防火措施。

发明内容：

本发明的目的是提供一种基于PLC的电站锅炉空预器热点检测系统及工作方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于PLC的电站锅炉空预器热点检测系统，其组成包括：主程控制柜，所述的主程控制柜通过电缆分别与热电偶、操作箱连接，所述的操作箱分别通过电缆与驱动电机、进水管连接。

所述的基于PLC的电站锅炉空预器热点检测系统，所述的驱动电机与链轮连接，所述的链轮与链条连接，所述的链条与拖链连接，所述的拖链与导轨连接，所述的导轨与红外热探头连接。

所述的基于PLC的电站锅炉空预器热点检测系统的工作方法，该方法包括如下步骤：

本系统的电控部分由布置在集控室的一个主控柜和布置在就地的两个就地操作箱构成，系统中测温的传感器采用热电偶和红外传感器。每台预热器上部二次风侧均匀分布有三个热电偶(200MW,300MW)，对于600MW和1000MW的机组布置有四个热电偶。在预热器下部安装有专用的机械执行机构，执行机构的小车上安装有两个红外传感器，同时配套有相应的供电、循环水以及吹扫装置。上部的热电偶用来检测空预器上部的温度场分布，下部的红外探头由执行机构驱动往复的运动，配合预热器转子的转动，可以扫描整个转子蓄热元件受热面，从而获得转子内部的温度场分布

本发明的有益效果：

1.本发明PLC完成对专用机械式移动装置的运动控制；红外探头和热电偶实时检测空预器内部温度场的变化，并采用基于支持向量机的智能决策方法进行综合判断，大大提高了空气预热器热点检测的精度，利用PLC实现对执行机构驱动电机的控制，从而能够使红外传感器在固定的轨道上往复运行，实现对空气预热器转子温度场的实时监控。

本发明PLC系统选用90-30PLC系列控制系统，性能优良，性价比高。PLC系统具有双机热备功能，实现PLC主机冗余、电源冗余、通讯模块和通讯总线冗余，主机、从机可无扰动切换，增加了系统的可靠性。上位机与PLC之间通过10Mb/S的高速以太网ETHERNET实现数据的采集和传输，保证数据传输的高速、可靠。系统具有强大的通讯功能，支持多种通讯总线协议，具有开放的网络结构，可与其它厂家的PLC和DCS进行通讯。系统具有容错能力和强大的自诊断功能。

本发明当系统投入自动运行时，判断执行机构是否在后位，如果不在则驱动电机立刻反向运动，使红外探头向后运行并到后位，然后往返运行；此时，检修状态的前进与后退按钮无效；当探头离开后位开关向前运行时，系统自动打开吹气阀，吹扫红外探头表面的灰尘，当系统发生综合故障时，系统自动投入检修状态运行，即使“自动/检修”旋钮打在自动状态，系统也进入手动运行。