dcs在循環(huán)流化床鍋爐控制中應(yīng)用

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1、DCS在循環(huán)流化床鍋爐控制中的應(yīng)用DCS在循環(huán)流化床鍋爐控制中的應(yīng)用分散控制系統(tǒng)(DCS)廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)電廠已有十幾年的時(shí)間，它以強(qiáng)大的功能優(yōu)勢(shì)取代常規(guī)儀表，不僅提高了機(jī)組控制性能，而且合理、有效地利用了資源，使過(guò)程自動(dòng)化水平和管理水平都達(dá)到了較高層次。在濟(jì)南南郊熱電廠循環(huán)流化床熱水鍋爐熱控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,我們也選用了分散控制系統(tǒng)(DCS)對(duì)整個(gè)鍋爐及附屬系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、控制?！　∫弧⒐こ谈艣r　　濟(jì)南南郊熱電廠熱水鍋爐房工程是濟(jì)南市九九年度十大重點(diǎn)工程之一，也是濟(jì)南市重點(diǎn)環(huán)保工程。該工程于九九年一月份立項(xiàng)，十一月底投入運(yùn)行。工程總設(shè)計(jì)規(guī)模為四臺(tái)鍋爐,分兩期實(shí)施,一期工

2、程為兩臺(tái)鍋爐、兩臺(tái)除氧器及其他附屬系統(tǒng)，其中鍋爐選用濟(jì)南鍋爐廠生產(chǎn)的58MW循環(huán)流化床熱水鍋爐，其燃燒系統(tǒng)特點(diǎn)與蒸汽鍋爐相近，也采用了單級(jí)高溫旋風(fēng)分離器、U型閥返料裝置、先進(jìn)的水冷布風(fēng)板結(jié)構(gòu)、床下動(dòng)態(tài)點(diǎn)火等技術(shù)，以確保流化態(tài)燃燒的實(shí)現(xiàn)?！　《?、DCS系統(tǒng)配置　　根據(jù)工程規(guī)模，考慮初投資、安裝調(diào)試、運(yùn)行管理、維護(hù)檢修等多方面因素，經(jīng)嚴(yán)格的招投標(biāo)程序，本工程最終采用了CYA－5090型??DCS，該系統(tǒng)先進(jìn)適用，可靠性高，通用性強(qiáng)，可擴(kuò)展性好，主要由四部分組成，即工程師站、操作員站、現(xiàn)場(chǎng)控制站、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)?！　〔僮鲉T站和工程師站均由具有高可靠性的研華工業(yè)微機(jī)配以外設(shè)組

3、成?！　‖F(xiàn)場(chǎng)控制站為美國(guó)GE公司的GE90－30型PLC，該P(yáng)LC的CPU采用80386EX芯片，主頻25MHZ；具有浮點(diǎn)運(yùn)算和內(nèi)置PID功能，可實(shí)現(xiàn)各種高級(jí)運(yùn)算和控制功能；具有故障自診斷、雙機(jī)冗余、三重容錯(cuò)功能，極大地提高了系統(tǒng)的平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF），同時(shí)縮短了平均恢復(fù)時(shí)間（MTBR）；另外還具有組態(tài)方便，聯(lián)網(wǎng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)?！　∠到y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)為以太網(wǎng)?！　≡撓到y(tǒng)的操作平臺(tái)為WINDOWS??NT，組態(tài)軟件采用FIX軟件，系統(tǒng)支持DDE、SQL、ODBC，可以通過(guò)通用的以太網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)方式，方便地與其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或廠級(jí)信息管理系統(tǒng)（MIS）相連?！　∪?、DCS功能設(shè)

4、置　　本工程DCS基本功能有數(shù)據(jù)采集功能（DAS）和模擬量控制功能（MCS）。　　1.數(shù)據(jù)采集功能DAS??　　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)??DAS可以完成整個(gè)鍋爐及附屬系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)視和管理。主要功能有汽水系統(tǒng)流程圖顯示、燃燒系統(tǒng)流程圖顯示、重要參數(shù)實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線顯示記錄、參數(shù)歷史趨勢(shì)曲線顯示記錄、棒形圖顯示、多級(jí)報(bào)警顯示記錄、事故追憶記錄、各種圖形及報(bào)表打印等?！　?.模擬量控制功能MCS??　　循環(huán)流化床鍋爐的過(guò)程控制比一般鍋爐復(fù)雜，其過(guò)程變量不僅包括鍋爐出水溫度、爐膛負(fù)壓、煙氣含氧量，還增加了床溫及床壓，屬多參數(shù)多變量輸入系統(tǒng)，并且各個(gè)變量相互影響、相互作用，控制難度很大

5、。本次設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)用了現(xiàn)代控制理論中的自適應(yīng)控制、預(yù)測(cè)控制、最優(yōu)控制、模糊控制及智能控制等理論，使系統(tǒng)具有更強(qiáng)的調(diào)節(jié)性能。對(duì)熱水鍋爐而言，控制的關(guān)鍵在于燃燒控制，根據(jù)本鍋爐燃燒過(guò)程的特點(diǎn)，將燃燒控制分成了五個(gè)相互關(guān)聯(lián)的部分，即床溫控制、燃料量控制、送引風(fēng)量控制、床壓控制、石灰石流量控制，分別介紹如下：　　(1)床溫控制：本鍋爐床溫要求控制在800℃左右，床溫過(guò)高容易結(jié)焦，床溫過(guò)低又會(huì)影響燃燒效果甚至?xí)鹣ɑ?，造成床溫波?dòng)的因素很多，主要有：　　——給煤量變化或煤種變化；　　——煤粒直徑控制不嚴(yán)??；　　——由于排渣不及時(shí)造成的料層增厚，從而導(dǎo)致流化質(zhì)量下降；

6、　　——外界負(fù)荷變化時(shí)，給煤量、風(fēng)量隨之調(diào)整，也會(huì)引起床溫波動(dòng)；　　——風(fēng)煤比失當(dāng)時(shí)，風(fēng)量過(guò)大，床溫下降；風(fēng)量過(guò)小，流化質(zhì)量下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起熄火。當(dāng)床溫發(fā)生變化時(shí)，DCS會(huì)根據(jù)采集到的各個(gè)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析，按一定規(guī)律調(diào)整給煤量、循環(huán)灰量、一次風(fēng)量等調(diào)節(jié)變量??，保證床溫穩(wěn)定在要求范圍內(nèi)?！　?2)給煤量控制：每臺(tái)鍋爐配有三臺(tái)給煤機(jī),沿爐膛寬度方向均勻布置，并配有播煤風(fēng)均勻播煤，以保證燃料均勻燃燒。鍋爐的給煤量不僅要滿足鍋爐負(fù)荷（鍋爐出水溫度）的要求，還應(yīng)考慮到床溫的變化，因此，對(duì)給煤量的控制應(yīng)滿足以下兩個(gè)方面的要求：　　DCS根據(jù)負(fù)荷指令來(lái)同時(shí)調(diào)節(jié)三臺(tái)給煤機(jī)的

7、給煤量和總風(fēng)量，確保鍋爐產(chǎn)生的熱量滿足外界負(fù)荷的需要，并保證最佳過(guò)量空氣系數(shù)。當(dāng)爐膛截面溫度場(chǎng)不均勻時(shí)，運(yùn)行人員可以根據(jù)DCS的報(bào)警，及時(shí)分別調(diào)整三臺(tái)給煤機(jī)的給煤量，以確保爐膛截面溫度場(chǎng)均勻，避免發(fā)生局部區(qū)域結(jié)焦?！　CS在保證負(fù)荷穩(wěn)定的前提下，根據(jù)床溫信號(hào)的變化來(lái)小量地調(diào)節(jié)給煤量，從而控制床溫?！　?3)送、引風(fēng)量的控制：分為一次風(fēng)量控制，二次風(fēng)量控制，引風(fēng)量控制。　　一次風(fēng)量控制：循環(huán)流化床鍋爐的一次風(fēng)對(duì)燃燒的影響很大，流化狀態(tài)的建立、流化質(zhì)量的好壞主要取決于一次風(fēng)量；床料在密相區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)良好的流化態(tài)燃燒取決于一次風(fēng)量；床溫高低受到一次風(fēng)量的影響也很明顯；一

8、次風(fēng)量還影響到床壓高低。