2010-02-26 14:41 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
工業(yè)采暖鍋爐房是北方地區廠(chǎng)礦工業(yè)場(chǎng)地、居民小區一個(gè)很重要的配套設施,由于在正常生產(chǎn)過(guò)程中,若系統意外停電,可能造成很?chē)乐氐暮蠊,所以在鍋爐房設計階段,選用一種完善、經(jīng)濟的供電系統方案是非常重要的。
根據本人多年鍋爐房設計的實(shí)踐,采暖鍋爐房供電系統大致可分為以下幾種,具體見(jiàn)下圖“鍋爐房供電系統分類(lèi)”。
下面就以本人設計并已投入使用的內蒙通遼市科爾沁左翼后旗甘旗卡集中供熱工程鍋爐房為例,就電源系統談一下自己的體會(huì )。
一、工程概況
甘旗卡集中供熱工程鍋爐房供熱工程是科爾沁左翼后旗旗政府的重點(diǎn)建設項目,設計容量滿(mǎn)足甘旗卡大部分的供熱負荷。設計容量為一臺20噸和兩臺35噸鍋爐。電氣的總裝機容量為1068.2kW,其中一號鍋爐(20t鍋爐)為119.4kW,二號鍋爐(35t鍋爐)為290.4kW,三號鍋爐(35t鍋爐)為290.4kW,公共部分(包括水循環(huán)、補水、上煤、出灰等系統)為453kW。根據甲方要求采用手動(dòng)和PLC兩種控制方法。
二、高壓電源的選擇
供熱鍋爐房工程直接關(guān)系到普通百姓的正常生活,它的重要性是顯而易見(jiàn)的;另外,由于在系統正常運行時(shí),如果系統停電,直接威脅外網(wǎng)供水管路的安全,所以,本鍋爐房應按二級負荷供電。根據當地的實(shí)際情況,該系統采用雙回10kV電源,一回使用,一回備用。
三、低壓供電系統方案的確定
1、負荷初步統計
補償前各設備組的計算負荷
一號鍋爐的計算負荷為95.5kW
二號鍋爐的計算負荷為232.32kW
三號鍋爐的計算負荷為232.32kW
公共部分的計算負荷為362.4kW
2、初步確定低壓供電系統方案
由于鍋爐房系統運行本身的高可靠性,要求系統在一臺爐故障、兩臺爐故障、三臺爐故障或供電系統部分故障等嚴重的情況下,應保證不造成大的經(jīng)濟損失,并能維持系統最基本的運行。如在全部或部分鍋爐故障的情況下,最基本的要求是要保證水循環(huán)系統的正常運行,否則有凍壞管路的危險,造成的損失可能是無(wú)法彌補的。反應在供電系統方面,就需要選用兩臺變壓器分列運行的系統,并設置聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān),這樣,在一臺變壓器故障的情況下,另一臺變壓器可保證供暖系統最基本的運行。另外考慮到每臺鍋爐系統運行的可靠性,每臺鍋爐的負荷應由一臺變壓器供電。
3、負荷統計及變壓器的選擇并確定低壓供電系統
根據以上的思想及負荷的初步統計結果,按兩臺變壓器進(jìn)行負荷計算,一臺變壓器(一號變壓器)負責一號鍋爐及公共部分的供電,另一臺變壓器(二號變壓器)負責二號、三號鍋爐的供電。無(wú)功補償采用自動(dòng)補償屏。
由此可見(jiàn),選用兩臺變壓器分列同時(shí)運行,并互為備用的方案,滿(mǎn)足生產(chǎn)過(guò)程中對供電系統可靠性的要求。具體見(jiàn)下圖“鍋爐房供電系統圖”。
四、高壓供電系統方案的確定
由前述可知,鍋爐房高壓供電采用雙回10kV電源,一用一備,選用兩臺變壓器,變壓器同時(shí)分列運行。因此,高壓供電系統可采用以下系統,見(jiàn)“高壓配電系統圖”。
五、控制系統供電
本鍋爐房控制系統包括手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。手動(dòng)控制是指操作人員根據安裝在儀表盤(pán)上的二次儀表顯示數據并經(jīng)過(guò)分析對鍋爐系統實(shí)施的控制。自動(dòng)控制是指PLC系統根據安裝在現場(chǎng)的一次儀表返回的數據對系統進(jìn)行分析并實(shí)施對設備的控制。因此,控制系統供電包括控制臺(儀表盤(pán))供電系統和PLC控制系統的供電?刂婆_(儀表盤(pán))供電系統又包括用電設備控制電源系統、各種報警回路電源系統、一次儀表供電系統和二次儀表供電系統。PLC控制系統的供電包括PLC控制模塊供電和工控機系統供電。
為了使鍋爐系統運行更合理,維護更方便,并滿(mǎn)足鍋爐系統運行高可靠性的要求,在設計控制部分的供電系統時(shí),應考慮以下幾點(diǎn):
1、當任意一臺鍋爐停止運行時(shí),應保證其它至少一臺鍋爐系統的正常運行或水循環(huán)系統的最基本運行,所以所有鍋爐設備電源及其控制電源不應取自同一段母線(xiàn),見(jiàn)“鍋爐房供電系統圖”。
2、當任意一臺變壓器或任意一段母線(xiàn)故障時(shí),不應影響其它母線(xiàn)上設備的正常運行,所以每一臺鍋爐設備電源與其控制電源應取自同一段母線(xiàn),且兩段母線(xiàn)之間應加裝母聯(lián)柜。
3、為了增加控制系統的可靠性,同時(shí)在某一臺鍋爐停止運行時(shí),控制系統仍然能對其各種參數進(jìn)行監視,就需要從其它母線(xiàn)上引第二電源,作為該鍋爐控制系統電源的后備電源。
4、為了保證上位機系統的正常運行,上位機供電系統應增設UPS電源。
5、任何一臺鍋爐的任意一個(gè)參數的一次測量?jì)x表、二次測量?jì)x表應取自同一個(gè)電源,且應使用同一個(gè)保護元件保護。如某一臺鍋爐的風(fēng)門(mén)調節系統,手操器、調節器和執行器應由一個(gè)電源供電,并采用一個(gè)熔斷器保護。具體見(jiàn)下圖“風(fēng)門(mén)控制系統供電系統圖”。
6、電機等動(dòng)力設備由單獨控制電源統一供電,同一系統的設備控制電源應為一個(gè),且取自同一個(gè)回路。如鍋爐燃燒系統中的鼓風(fēng)機、引風(fēng)機和爐排電機的控制電源應為一個(gè),且接自同一個(gè)熔斷器(或自動(dòng)開(kāi)關(guān))。
綜上所述,為了保證鍋爐系統運行的高可靠性,在設計鍋爐房控制部分的供電系統時(shí),應綜合考慮在不同條件下的具體情況。在設計實(shí)踐中,可參考下圖“鍋爐房控制系統供電系統圖”。需要說(shuō)明的是:
、僭搱D中并未包括接地系統;
、谝惶栧仩t的省略部分與圖中給出的部分類(lèi)似;
、鄱、三號鍋爐同一號鍋爐類(lèi)似,圖中未給出;
、鼙緢D只對供熱鍋爐的部分系統進(jìn)行了表述,具體設計時(shí)應根據不同的鍋爐類(lèi)型、工藝過(guò)程具體考慮。
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