分布式控制系統(tǒng)在煤粉鍋爐集中控制中的應用

本文格式為Word版，下載可任意編輯——分布式控制系統(tǒng)在煤粉鍋爐集中控制中的應用就目前形勢而言，煤粉鍋爐實施分布式控制的自動化控制程度較低，本文將就其系統(tǒng)改造中的一些問題和分布式控制系統(tǒng)在煤粉鍋爐集中控制中的綜合應用展開探討。主要從其總體需求以及控制要求等方面進行剖析，對于典型的控制系統(tǒng)的對象特征進行進一步的摸索，并提出問題的解決方案和控制算法，旨在為相像類型的改造提供更多的參考。

分布式控制系統(tǒng)煤粉鍋爐集中控制應用研究

控制技術、計算機技術和信息技術等多種技術的綜合運用于一體的系統(tǒng)即為分布式控制系統(tǒng)。它能實現(xiàn)的主要功能是對煤粉鍋爐的運行狀況做集中的監(jiān)視、并能對其進行相應的操作和管理以及分散控制，是一種正在發(fā)展的新型技術。分散控制對于整個行業(yè)來說是過去的一種主流控制系統(tǒng)，在廣泛應用的過程中成效相對顯著。在實踐中我們發(fā)現(xiàn)將分布式控制系統(tǒng)應用在煤粉鍋爐的集中控制更具有現(xiàn)實意義，能更好地優(yōu)化煤粉鍋爐的控制，帶來更多的社會效益。

一、鍋爐運行系統(tǒng)的功能分析

（一）鍋爐的自動保護和連鎖控制

鍋爐設備是輸入輸出都相互交織影響的比較繁雜的控制對象。尋常狀況下煤粉蒸汽鍋爐主要由汽水系統(tǒng)和風煙燃燒系統(tǒng)以及制粉系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成。鍋爐的限制保護主要分三個方面，其分別是起汽包水位保護、汽包壓力保護、鍋爐主蒸汽壓力保護。汽包水位保護設兩個級別，一是警報和預處理操作，再者是停爐操作。而汽包的壓力保護同樣是第一級別報警，但其次級卻與汽包水位保護不同，該操作是開啟安全閥門，還包括對于給水壓力、爐膛負壓等內部參數(shù)的調整限制以及保護。此外，鍋爐還有自身的滅火保護是為防止鍋爐低負荷時進行的操作。在鍋爐正常運行時若發(fā)生燃燒狀況不理想時，會投油助燃，保持鍋爐內爐火正常燃燒。而在鍋爐滅火以后保護會有一定的延時，這段延時的存在是對投油助燃無效的確認也是防止人為誤操作。鍋爐的連鎖控制是為保證鍋爐輔機設備在啟停過程中能夠依照操作程序順利進行而設立的，也是為防止人為誤操作導致設備故障而造成巨大損失的狀況發(fā)生。其連鎖順序圖如下所示：

（二）鍋爐汽包水位控制和過熱蒸汽溫度的自動控制

鍋爐汽包水位對于保證生產(chǎn)的安全性和為鍋爐提供優(yōu)質蒸汽都是十分重要的參數(shù)，其對于現(xiàn)代鍋爐來講，能夠承受的波動量越來越小在實際應用中由三量控制。整個控制中主要有主控信號、蒸汽流量信號和給水流量反饋信號。蒸汽流量信號能在一定程度上對虛假水位引起的給水反向動作產(chǎn)生抵消作用，使得給水量的波動幅度減小。給水流量的反饋信號能一定程度的減弱給水壓力上的影響。在汽包水位的控制過程中發(fā)揮重要作用的還有兩個調理器，主調理器主要負責校正水位偏差響應速度相對緩慢而副調理器的響應速度更快，主要用來調理給水壓力波動和蒸汽流量波動，時的水位相對穩(wěn)定。

過熱蒸汽溫度自動控制也是煤粉鍋爐集中控制的重要環(huán)節(jié)，在這一環(huán)節(jié)上有著更多的干擾因素，并且在控制上也有一些難點。鍋爐過熱蒸汽溫度控制的設計是采用串級控制，也設有兩個調理器發(fā)揮調理作用。主調理器主要任務是保持主蒸汽溫度穩(wěn)定在給定值上，副調理器接受主調理器的輸出信號，然后控制執(zhí)行機構發(fā)生位移，最終實現(xiàn)對于減溫水調理閥的開度控制。

二、分布式控制系統(tǒng)在運行過程中的設計實現(xiàn)

（一）生產(chǎn)運行監(jiān)視操作，以及生產(chǎn)的報表、數(shù)據(jù)存儲、事故狀態(tài)和通過組態(tài)

分布式控制系統(tǒng)的側重是在控制過程的處理，而不僅僅限制于控制。整個系統(tǒng)的功能包括數(shù)據(jù)的采集、順序的控制、報警檢測、監(jiān)視、安全管理等等。在生產(chǎn)運行監(jiān)視中，主要對汽水系統(tǒng)、風煙燃燒系統(tǒng)和制粉系統(tǒng)這三個子系統(tǒng)的監(jiān)視。畫面在設計上依照工藝流程布局，使得監(jiān)視狀況明白直觀。畫面上的對于那個設備熱點動態(tài)區(qū)時刻都對引送風、煤磨和排粉機的規(guī)范操作進行監(jiān)視，預防誤操作狀況的發(fā)生。并且對于給粉機、給水和減溫水等操作較為頻繁的設備單獨制作一體化的監(jiān)視畫面，這樣一來更加便利了整體調整操作的進行。分布式的控制系統(tǒng)可以在對測量數(shù)據(jù)和輸出點的長期數(shù)據(jù)存儲，為以后的分析查詢提供便利，也為調增生產(chǎn)運行提供可靠數(shù)據(jù)。整個系統(tǒng)還能對自身做出自診操作，甚至可以檢測每條通道的狀況，為工作人員的維護工作提供了便捷。除此之外還可以自動打印據(jù)運行輪值時間設定的運行統(tǒng)計日報，還可以滿足對于打印的報表的特別要求。

（二）鍋爐的集中控制中的電氣設備的啟停連鎖和保護自動控制

分布式控制系統(tǒng)的自動控制回路主要包括汽包水位、主蒸汽溫度、爐膛負壓、主蒸汽壓力、排煙氧量等。在這其中爐膛負壓、主蒸汽壓力、排煙氧量屬于爐膛燃燒、負荷綜合控制系統(tǒng)的部分，存在一定的相互作用。現(xiàn)對主蒸汽溫度自動控制賄賂進行分析，主蒸汽溫度自動控制值經(jīng)過比照以后進入設定的函數(shù)轉換模塊并與其校正，自動控制的過程是通過主調理器對于輸出值和減溫水的出口溫度的調整而使調理閥閥位進行變化來完成的。與此同時系統(tǒng)完成調解質量的判斷過程也監(jiān)測減溫水執(zhí)行機構的狀態(tài)。在其任意一項發(fā)生異動的時候調理裝置將強行切換到手動模式，以警報的方式引起操作人員的注意，完成系統(tǒng)的手動控制，加強了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

三、結語

優(yōu)良的控制系統(tǒng)更能夠保證系統(tǒng)的順暢運行，并減輕運行和系統(tǒng)維護人員的負擔。而對于分布式控制系統(tǒng)在煤粉鍋爐集