dcs系統(tǒng)在循環(huán)流化床鍋爐上應(yīng)用

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1、DCS系統(tǒng)在循環(huán)流化床鍋爐上應(yīng)用　　【摘要】DCS（DistributedControlSystem）分散控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng)，DCS是一個(gè)由過(guò)程控制級(jí)和過(guò)程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)，通信、顯示和控制等4C技術(shù)。其基本思想是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活、組態(tài)方便。由于其具有高可靠性、高開(kāi)放性、高實(shí)時(shí)性以及高精確性等優(yōu)點(diǎn)，成為現(xiàn)代電廠(chǎng)熱控系統(tǒng)的主要方式。陽(yáng)煤集團(tuán)第二熱電廠(chǎng)75t/h循環(huán)流化床（CFB）鍋爐改造工程，熱控系統(tǒng)采用DCS，本文詳細(xì)介紹本次改造工程中所采用DCS的配置及功能，并分別從循環(huán)流化床鍋爐的自動(dòng)調(diào)節(jié)、聯(lián)

2、鎖保護(hù)、控制功能等方面敘述該系統(tǒng)的控制方案及應(yīng)用?！娟P(guān)鍵詞】DCS；循環(huán)流化床；控制方案；組態(tài)；調(diào)節(jié)1工程概況6陽(yáng)煤集團(tuán)第二熱電廠(chǎng)75t/h循環(huán)流化床（CFB）改造工程通過(guò)招標(biāo)由江聯(lián)普開(kāi)承建。型號(hào)為DG75-3.82/450型，鍋爐的燃燒系統(tǒng)由爐膛、旋風(fēng)分離器、返料器和尾部煙道組成。布風(fēng)板截面均勻布置風(fēng)帽，一次熱風(fēng)進(jìn)入水冷風(fēng)室后經(jīng)這些風(fēng)帽均勻進(jìn)入爐膛。燃煤經(jīng)設(shè)在爐前的4臺(tái)給煤機(jī)送入燃燒室。尾部煙道內(nèi)沿?zé)煔饬鞒桃来尾贾糜懈邷剡^(guò)熱器和低溫過(guò)熱器，中間設(shè)有噴水減溫器。下部依次布有省煤器和空氣預(yù)熱器。鍋爐配置1臺(tái)引風(fēng)機(jī)、1臺(tái)一次風(fēng)機(jī)、1臺(tái)二次風(fēng)機(jī)，并采用布袋除塵。

3、工程設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到循環(huán)流化床鍋爐的控制參數(shù)多，若采用常規(guī)儀表控制將造成控制儀表過(guò)多，易給操作人員造成混亂，不利于操作控制；并且循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制原理復(fù)雜，若采用常規(guī)儀表控制將造成操作人員工作強(qiáng)度大，導(dǎo)致鍋爐的燃燒控制協(xié)調(diào)不易掌握，增加了出現(xiàn)故障的概率，故決定采用DCS控制。2系統(tǒng)配置本工程DCS控制系統(tǒng)選用浙江中控的JX-300XPDCS系統(tǒng)，控制系統(tǒng)為開(kāi)放式結(jié)構(gòu)及高度模塊化技術(shù)的分散型系統(tǒng)，由高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、人機(jī)接口站和分散處理單元三大部分組成，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、過(guò)程控制、順序控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、報(bào)警檢測(cè)、監(jiān)視、操作，同時(shí)可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、統(tǒng)計(jì)、顯

4、示打印等。整個(gè)DCS控制系統(tǒng)由一臺(tái)工程師站、兩臺(tái)操作員站和一個(gè)控制柜、一個(gè)繼電器柜組成。工程師站在日常運(yùn)行中擔(dān)負(fù)著操作員站的作用。控制柜分設(shè)四個(gè)機(jī)籠，共安裝兩臺(tái)數(shù)據(jù)交換機(jī)，兩塊主控制卡，八塊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換卡，以及41塊I/O卡件。整套系統(tǒng)采用冗余CPU6結(jié)構(gòu)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信處理模塊連接各種智能型I/O模板，確保整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。網(wǎng)絡(luò)通信中配置了冗余的交換機(jī)，數(shù)據(jù)通過(guò)兩套獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)傳輸，確保數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸。部分卡件亦采用冗余結(jié)構(gòu)。DCS系統(tǒng)的供電電源為兩路，分別來(lái)自?xún)膳_(tái)廠(chǎng)變，一路經(jīng)容量為6000VA的UPS電源輸出，一路直接供給DCS。在DCS控制柜內(nèi)經(jīng)內(nèi)部

5、轉(zhuǎn)換后以雙路冗余的模式向其它卡件和工作設(shè)備輸出直流5V、24V、48V和交流220v工作電源。3DCS組態(tài)軟件同樣選用浙江中控的AdvanTrol-Pro系列組態(tài)軟件。該軟件是一款基于windows2000操作平臺(tái)上的多任務(wù)、多線(xiàn)程的工控軟件，由系統(tǒng)組態(tài)和系統(tǒng)監(jiān)控兩大部分組成。組態(tài)系統(tǒng)的主要功能是：流程圖設(shè)計(jì)，參數(shù)設(shè)計(jì)，控制界面設(shè)計(jì)。編程工具為L(zhǎng)D段落，F(xiàn)BD段落以及ST段落。監(jiān)視系統(tǒng)主要功能是數(shù)據(jù)計(jì)算以及實(shí)時(shí)顯示，實(shí)時(shí)控制。DCS上主要實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）主要包括各個(gè)測(cè)點(diǎn)參數(shù)的采集，顯示，以及相應(yīng)的流程圖顯示、趨勢(shì)記錄、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

6、和檢索等。并由此生成相應(yīng)的報(bào)表。（2）模擬量控制系統(tǒng)（MCS）6主要包括主汽壓力控制系統(tǒng)、負(fù)荷控制系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)、燃燒控制系統(tǒng)、爐膛壓力控制系統(tǒng)、給水控制系統(tǒng)、床溫控制系統(tǒng)、汽包水位調(diào)節(jié)，主蒸汽溫度調(diào)節(jié)等。在DCS組態(tài)軟件上，以上模擬量的調(diào)節(jié)實(shí)施方案是：在DCS上設(shè)置調(diào)節(jié)按鈕以及相應(yīng)的中間變量，通過(guò)組態(tài)及編程，控制I/O卡件上的開(kāi)關(guān)量輸出或模擬量輸出卡件的狀態(tài)，從而驅(qū)動(dòng)后備手操器工作，后備手操器發(fā)送命令給電動(dòng)執(zhí)行器，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的目的。同時(shí)，I/O卡件上的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)或模擬量輸入信號(hào)接收手備手操器上的反饋信號(hào)，在DCS上實(shí)時(shí)顯示控制狀態(tài)。并可根據(jù)需要，設(shè)

7、置自動(dòng)調(diào)節(jié)或手動(dòng)調(diào)節(jié)。本文主要介紹汽包水位的調(diào)節(jié)和主汽溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。1）汽包水位調(diào)節(jié)，分為單沖量和三沖量調(diào)節(jié)，單沖量調(diào)節(jié)是單回路調(diào)節(jié)，三沖量調(diào)節(jié)是串級(jí)調(diào)節(jié)。所謂三沖量調(diào)節(jié)，是汽包水位，主汽流量，給水流量均參與調(diào)節(jié)，可有效解決虛假水位引起的液面波動(dòng)。汽包水位的單三沖量調(diào)節(jié)的選擇通過(guò)監(jiān)視畫(huà)面上的一個(gè)“單/三”按鈕實(shí)現(xiàn)。選擇單沖量，則回路只對(duì)汽包水位一個(gè)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，此時(shí)控制回路是單回路，即只有汽包水位調(diào)節(jié)主回路。當(dāng)選擇三沖量時(shí)，則汽包水位，給水流量，主蒸汽流量三個(gè)參數(shù)同時(shí)參與回路調(diào)節(jié)，此時(shí)是串級(jí)回路調(diào)節(jié)，有汽包水位主回路調(diào)節(jié)和給水流量副回路調(diào)節(jié)兩個(gè)回路。汽包水

8、位主回路調(diào)節(jié)是外環(huán)，給水流量副回路調(diào)節(jié)是內(nèi)環(huán)。在手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，給水流