基于DCS的燃气锅炉自动控制系统

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基于DCS下的锅炉自动控制应用

基于DCS下的锅炉自动控制应用

基于DCS下的锅炉自动控制应用1. 引言1.1 背景介绍锅炉作为工业生产中不可或缺的设备之一,其稳定运行对于生产效率和安全至关重要。

传统的锅炉控制方式往往需要人工操作,容易受到操作人员经验和主观因素的影响,导致控制精度不高,效率不稳定。

为了提高锅炉控制的自动化程度和精确度,越来越多的企业开始采用基于DCS(分布式控制系统)的锅炉自动控制系统。

DCS系统是一种集中控制和分布控制相结合的自动控制系统,通过对各个控制单元进行优化协调,实现对整个生产系统的高效管理和控制。

在锅炉自动控制中,DCS系统可以实现对燃烧系统、水位控制、温度控制等多个参数的实时监测和调节,从而确保锅炉的稳定运行。

通过引入DCS系统,锅炉自动控制的精确度和响应速度得到大幅提升,不仅可以提高生产效率,降低能源消耗,还可以减少操作人员的工作负担,提升生产安全性和稳定性。

研究基于DCS下的锅炉自动控制应用具有重要的实践意义和应用前景。

1.2 研究意义锅炉自动控制是现代工业生产中必不可少的一项技术。

通过DCS系统实现锅炉的自动控制,可以提高生产效率,减少人工干预,降低能源消耗,提高设备的使用寿命和安全性。

锅炉是工业生产中常见的热能设备,其自动控制对于保障生产过程的稳定性和安全性至关重要。

通过研究锅炉自动控制在DCS系统下的应用,可以探讨如何更好地利用现代化的自动化技术来提高锅炉的工作效率和能源利用率。

研究锅炉自动控制的意义还在于促进工业生产的可持续发展,推动工业生产的智能化和高效化。

1.3 研究目的研究目的是为了探讨基于DCS下的锅炉自动控制应用的潜力和优势,进一步完善锅炉控制系统,提高系统的稳定性、安全性和效率。

通过深入分析锅炉自动控制原理,结合DCS系统的特点和优势,探讨如何实现更精确、更智能的控制策略,从而优化锅炉运行的性能和能效。

研究目的还包括探讨DCS下的锅炉自动控制应用在工业生产中的实际应用情况,评估其在提高生产效率、降低能耗、减少运行成本等方面的作用和价值。

基于DCS下的锅炉自动控制应用

基于DCS下的锅炉自动控制应用

基于DCS下的锅炉自动控制应用锅炉自动控制是指通过自动化技术和设备,对锅炉的燃烧、供水、排污、排烟等工艺参数进行监测和控制的过程。

它可以实现锅炉的稳定运行,提高燃烧效率,降低能耗,保证生产安全。

现代锅炉自动控制系统通常采用分散控制系统(DCS)进行管理。

DCS是一种分散的控制架构,采用自主控制和集中控制相结合的方式,将分散的控制单元与中央控制器进行联网,实现整个系统的协调运行。

锅炉自动控制系统的主要功能包括:1. 燃烧控制:通过监测燃烧参数,如燃料流量、氧含量、燃烧温度等,自动调节燃烧过程,保证燃烧效率和环境污染指标的达标。

2. 供水控制:根据炉水位、炉压等参数,自动调节给水阀的开度,保持锅炉水位和压力稳定,确保供热过程的连续性和安全性。

3. 排污控制:监测锅炉排污系统的压力、温度、流量等参数,根据水质要求和排污设备的工作状态,自动控制排污阀的开度,保证污水的安全排放。

4. 排烟控制:监测锅炉排烟系统的温度、烟气成分等参数,根据烟气排放标准,自动调节排烟阀的开度,保证烟气的合理排放。

锅炉自动控制系统的优点有:1. 提高燃烧效率:通过自动调节燃烧参数,减少燃料的浪费,提高锅炉的燃烧效率。

2. 降低能耗:通过精确控制供水、排污系统等,减少能源的消耗,降低运行成本。

3. 提高生产安全:通过实时监测和控制锅炉的工艺参数,防止事故和故障的发生,保证运行的安全性。

4. 提高自动化程度:锅炉自动控制系统可以实现远程监控和远程操作,减少人工干预,提高生产效率。

锅炉自动控制系统的应用不仅局限于工业生产领域,也广泛应用于建筑供热、暖通空调、热电联供等领域。

随着科技的不断进步,锅炉自动控制系统也将不断升级改进,实现更加精确、可靠、智能化的控制。

基于DCS下的锅炉自动控制应用

基于DCS下的锅炉自动控制应用

基于DCS下的锅炉自动控制应用锅炉是工业生产中常见的热能转化设备,其自动控制对于保证燃烧效率、安全性和能源利用率具有重要意义。

基于DCS(分布式控制系统)的锅炉自动控制应用能够更精确地监测和调节锅炉的运行状态,提高锅炉的控制精度和效率。

基于DCS的锅炉自动控制应用可以实现对锅炉运行参数的实时监测。

通过传感器和仪表,可以及时采集锅炉的温度、压力、流量等关键参数,并将其反馈给DCS系统进行实时监测。

DCS系统可以将这些数据进行处理和分析,生成可视化的监控界面,使操作人员能够直观地了解锅炉的运行状态。

基于DCS的锅炉自动控制应用还可以实现对锅炉燃烧过程的精确控制。

通过DCS系统内置的PID控制算法,可以根据锅炉实时数据和设定的控制策略,自动调节燃料供应、空气配比以及给水流量等参数,以实现锅炉燃烧过程的优化控制。

DCS系统可以根据预设的安全限值,监测锅炉各个参数是否超出安全范围,并自动采取相应的控制动作保障锅炉运行的安全性。

基于DCS的锅炉自动控制应用还可以实现对锅炉的节能管理。

根据DCS系统对锅炉运行数据的分析,可以发现和诊断锅炉运行中的能源浪费和效率低下问题,并提出相应的改进措施。

可以针对锅炉的负荷变化进行智能调整,避免锅炉的过多启停,提高能源利用率。

可以通过DCS系统对燃烧过程中的参数进行优化调整,减少燃料的浪费,降低生产成本。

基于DCS的锅炉自动控制应用能够实现对锅炉运行参数的实时监测、燃烧过程的精确控制以及节能管理,提高锅炉的稳定性、可靠性和能效。

这种自动控制系统不仅可以减少人工操作和人工巡视的工作量,降低运行成本,而且可以提高运行的安全性和可持续发展的效益。

在工业生产中广泛应用的基于DCS的锅炉自动控制技术已经成为锅炉运行管理的重要手段和工具。

基于DCS的锅炉控制系统设计

基于DCS的锅炉控制系统设计

DCS控制系统设计一.被控对象:图1 锅炉设备工艺二.工艺要求燃料和热空气按一定比例送入燃烧室燃烧,生成热量传递给蒸汽发生系统,产生饱和蒸汽Ds,然后经过热器,形成一定气温的过热蒸汽D,汇集至蒸汽母管。

压力为Ph的过热蒸汽经负荷设备调节阀供给生产设备负荷用。

与此同时,燃烧过程中产生的烟气,除将饱和蒸汽变成过热蒸汽外,还经省煤器预热锅炉给水和空气预热器预热空气,最后经引风机送往烟囱,排入大气。

三.DCS选型本控制系统选择浙大中控Webfield JX-300XP系统。

四.硬件①控制站硬件1.机柜:SP202结构:拼装尺寸:2100*800*600ESD:防静电手腕散热:两风扇散热接地:工作接地,安全接地2.机笼电源机笼:四个电源模块,型号:XP521I/O机笼:20个槽位,用于固定卡件3.接线端子板冗余端子板:XP520R4.端子转接板5.主控卡:XP243X地址范围:2到127。

后备锂电池模块:JP2,保持参数不丢失。

6.数据转发卡:XP233地址范围:0到157.I/O卡件(a)I/O点数计算Ⅰ.锅炉控制系统中数字量输入点数:启动;停止;点火;手动关闭蒸汽阀以上共计四个数字量输入。

Ⅱ.锅炉控制系统中数字量输出点数:给风;1号风机;给燃料;2号风机;蒸汽阀以上共计五个数字量输出。

Ⅲ.锅炉控制系统中模拟量输入点数:汽包液位、温度、压力。

以上共有三个模拟量输入(为了使模拟信号可以远传,变送器均选择电压式)。

(b)卡件选择Ⅰ.XP363:触点型开关量输入卡。

8路输入,统一隔离。

Ⅱ.XP362:触点型开关量输出卡。

8路输出,统一隔离。

Ⅲ.SP314X:电压信号输入卡。

4 路输入,点点隔离,可冗余Ⅳ.XP221:电源指示灯。

②操作员站硬件1.PC机:显示器;主机;操作员键盘,鼠标;操作员站狗;2.Windows XP操作系统3.安装Advan Trol-Pro实时监控软件。

③工程师站硬件1.PC机显示器;主机;工程师键盘,鼠标;工程师站狗2.工程师站硬件可以取代操作员站硬件3.Windows XP操作系统4.安装Advan Trol-Pro实时监控软件5.安装组态软件包④通信网络(a)信息管理网通讯介质:双绞线(星形连接),50Ω细同轴电缆、50Ω粗同轴电缆(总线形连接,带终端匹配器),光纤等;通讯距离:最大 10km;传输方式:曼彻斯特编码方式;(b)过程控制网络(SCnet Ⅱ网)传输方式:曼彻斯特编码方式;通讯控制:符合 TCP/IP 和 IEEE802.3 标准协议;通讯速率:10Mbps;节点容量:最多 15个控制站,32个操作站、工程师站或多功能站;通讯介质:双绞线,50Ω细同轴电缆、50Ω粗同轴电缆、光缆;通讯距离:最大 10km。

基于DCS的燃气锅炉的控制与实现

基于DCS的燃气锅炉的控制与实现
0. 01 1 3 4 " x 3 _ 0. 041 0 7 +0 . 21 2 2 " x 一0 . 0 0 0 91 0 8
3应 用
态信息逐级显示 , 右面是 内容列表 . 显示在树结 构中
该 级 别 下 的 内容 。在 项 目结 构 树 中 . 选 中相 应 的 卡 件. 在 鼠标 右 键 的快 捷 菜 单 中可 以实 现 同样 的操 作 。
图 3 燃 烧 器 启 动控 制 程 序
3 . 2 . 2 引风 机 调 节
锁定 , 重复启 动一 次 , 如 果故 障仍 旧 。 则报 警 , 需 人 工
执 行机构 , 以及燃烧 器点火 、 运行 实施联锁保 护 : 在自 动顺序 执行期间 出现 任何故障 . 系统会使 已在运行 的
程 序 中断 并 回 到安 全 状 态
排除故障 。燃烧器启动控制程序如图 3 所示
紫 外 线 探头 开 始 工 作 只有 当 电磁 阀无 泄 漏 . UVS探 头
的电阻数值均在设定 范围 . 高压才开始点火 . 否则燃烧 器锁定 . 重复上述程序一次 , 仍无变化 , 锁定报警 。
( 2 ) 高 压点 火数秒 后, 电磁 阀打 开, 蝶 阀开 启 到最
小 位 置 并 通 过 连 杆 系 统 将 风 门 蝶 阀开 启 到 最 小 位 置 .
外 网 流 量 调 节 等 功 能 ( 3 ) S C S顺 序 控 制 子 系 统 : 对 锅 炉 中所 有 变 频 器及
蝶 阀输 入 的信 号与 反馈信号 比较并进行积分计算 . 给 出新信号给执行机构 . 直到执行机构开度能满足工况设 定的温度要求。同时, 连杆带动风门作相应 的动作 . 以达 到最佳的空气、 燃气 比, 使燃烧达到最理 想的效 果。 ( 4 ) 在 整个 过程 中出现任 何故 障 , 燃烧 器均 自动

基于DCS下的锅炉自动控制应用

基于DCS下的锅炉自动控制应用

基于DCS下的锅炉自动控制应用DCS(分布式控制系统)是一种自动控制系统,可以实现对锅炉等设备的自动化控制。

锅炉自动控制是指利用计算机和控制设备对锅炉的运行参数进行监测、调节和控制,从而实现高效、安全、经济的热能转换过程。

下面我们就基于DCS下的锅炉自动控制应用进行探讨。

首先,DCS系统应用于锅炉控制中,可以实现对锅炉运行参数的全面监测和高效控制。

DCS系统通过采集锅炉的温度、压力、水位等参数,实时监测锅炉的运行状态。

通过先进的算法和控制策略,自动调节燃料供给、排放物处理、循环水供给等多个参数,从而保证锅炉的高效运行。

其次,DCS系统能够通过数据采集和传输实现锅炉的自动化控制。

传统的锅炉控制方式需要人员进行手动操作,容易存在误操作和管理不当等问题。

而DCS系统通过数字化技术,可以实现对锅炉各项运行参数的精确控制,从而降低了人为干扰的风险。

此外,DCS系统还能够将采集到的数据传输至监控室,实现对锅炉状态的远程监测和控制,提高了运行效率和安全性。

再次,DCS系统能够在保证锅炉运行安全的前提下,实现能量利用的最大化。

锅炉的能源利用效率直接影响到企业的生产成本和环保效果。

而DCS系统通过协同多个参数进行调节,实现燃油、废气、污水等资源的最大化利用。

同时还能够对锅炉进行在线计量和监测,实现能源利用的实时统计和评估。

最后,DCS系统还能够实现对锅炉进行远程诊断和维护。

传统的锅炉维护方式需要人员进行现场维修和检修,不仅费时费力,还容易存在安全隐患。

而DCS系统则可通过远程技术支持实现对锅炉的远程故障排除和参数调整,避免了对人员和环境的物理危害。

综上所述,DCS系统应用于锅炉自动控制中,能够实现对锅炉的全面监测和高效控制,提高了生产效率和安全性。

同时也实现了能源利用的最大化和远程维护的便利化,对企业锅炉运行管理带来了全新的思路和方法。

基于DCS系统的工业燃煤锅炉控制系统毕业设计论文

基于DCS系统的工业燃煤锅炉控制系统毕业设计论文

工业燃煤锅炉DCS控制系统设计(子课题:控制方案的组态及监控画面的制作)摘要:本文叙述了工业燃煤锅炉的工作原理,具体阐述了锅炉控制中对汽水控制系统方案和自动检测的设计,利用了Control Builder 软件、UMC800控制器和FIX软件进行35吨工业燃煤锅炉汽水系统的自动检测与控制回路的组态,并设计了友好的监控画面。

关键词:锅炉FIX UMC800 控制系统汽水系统蒸汽压力Abstract: the paper introduce the principle of the boiler which is used in burning coal industrial, it describes the scheme of thesteam control system in boiler control and the design of auto-detection. it use the Control Builder software,UMC800controller and FIX software to auto-detect 35t steam systemin burning coal industrial and configuration the control loop,and designed the friendly supervision appearance.Keyword:boiler, FIX, UMC800, control system, steam system, steam pressure引言锅炉微机控制,是近年来开发的一项新技术,它是微型计算机软件、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物,我国现有中、小型锅炉30多万台,每年耗煤量占我国原煤产量的1/3,目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染严重的生产状态。

提高热效率,降低耗煤量,降低耗电量,用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。

基于DCS下的锅炉自动控制应用

基于DCS下的锅炉自动控制应用

基于DCS下的锅炉自动控制应用随着科技的不断发展,自动控制技术在各个领域中得到了广泛的应用。

在工业生产中,尤其是能源行业中,自动控制技术的应用更是成为了一种必备技术。

在锅炉自动控制领域,DCS(分布式控制系统)技术的应用,为锅炉操作提供了更加高效、安全、智能的解决方案,为实现锅炉的智能化运行提供了有力的支持。

一、 DCS技术简介DCS是分布式控制系统的缩写,它是一种基于工业控制领域的控制系统,利用计算机技术、通信技术,将一个复杂的工业过程分布在多个集散控制器上,通过网络进行连接并协同工作,从而实现对整个工业过程的控制与管理。

DCS系统具有计算能力强、通信能力强、扩展能力强、灵活性好等特点,是目前工业自动化控制系统中的一种先进技术。

二、锅炉自动控制系统的基本原理锅炉是工业生产中常见的一种能源设备,其主要功能是将水加热到一定的温度或产生一定的压力,用于供热、供暖或发电等用途。

锅炉自动控制系统的基本原理是通过传感器实时监测锅炉的工作参数,将监测数据反馈给控制器进行处理分析,再通过执行器控制锅炉的各项操作,实现对锅炉的自动调节和控制。

三、DCS下的锅炉自动控制应用1. 数据采集与监测在锅炉自动控制系统中,数据采集与监测是至关重要的一环。

DCS系统可以实时监测锅炉的温度、压力、水位、燃烧状况等参数,并将这些数据通过网络传输至中央控制室的操作员工作站,操作员可以通过监视屏幕上的数据实时掌握锅炉的运行状态,及时发现并解决问题。

2. 自动调节与控制DCS系统可以根据所设定的控制策略和参数,对锅炉的加热、供水、排汽等操作进行自动调节。

在锅炉自动控制系统中,可能会设置多个控制回路,如水位控制回路、压力控制回路、燃烧控制回路等,DCS系统可以实现多回路同时控制,确保锅炉的稳定、高效运行。

3. 远程监控与远程操作DCS系统可以实现对锅炉的远程监控与远程操作。

操作员可以通过远程终端设备,实时监控锅炉的运行状态,进行远程操作,及时调整控制参数,解决异常情况,确保锅炉安全稳定运行。

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基于DCS的燃气锅炉自动控制系统作者:李婕姝杨润清来源:v黑龙江科技信息发布时间:2010-1-26 17:29:14 [收藏] [评论] 基于DCS的燃气锅炉自动控制系统1 工艺介绍本锅炉系统主要通过燃烧高炉煤气和焦炉煤气为某钢铁公司1000M3高炉提供动力,并季节性提供工业用暖。

锅炉主要包括煤气(高炉煤气、焦炉煤气)系统、炉体部分、对流受热面(汽包及冷却壁,I、II过热器,I、II省煤器,I、II空气预热器)、点火器、送引风设备等组成。

按照各部分的功能大致分为汽水系统、风烟系统、燃烧系统、减温减压及公用系统几个子系统。

本控制系统主要控制锅炉及相关辅助设备的生产过程,使其符合工艺所要求达到的蒸汽温度(450℃)、压力(3.82MPa)、流量(130t/h)、纯度(过热蒸汽)。

1.1 汽水系统汽水系统是供给锅炉保护和产生蒸汽的除氧水,生成载热的过热蒸汽送到汽机膨胀做功或者经过减温减压后供热。

来自除氧给水系统的除氧水经过调节后送到I、II省煤器预热,然后送到锅炉汽包和与汽包相连的锅炉冷却壁中,经过锅炉燃烧生成的高温烟气的加热生成不饱和蒸汽,不饱和蒸汽经过I级过热器、I级过热器蒸汽集箱,经过喷水减温器减温处理后,再经过II级过热器、II级过热器蒸汽集箱后生成饱和的过热蒸汽,然后送到蒸汽母管,一部分送到汽机膨胀做功,一部分进入减温减压系统, 一部分提供除氧汽动给水泵做功给水。

1.2 风烟系统空气(冷风)经过净化后通过1#、2#送风机送到I、II空气预热器中进行预热成为热风,热风送到热风烧嘴和煤气混合燃烧;高炉煤气和焦炉煤气通过高炉煤气管道和焦炉煤气管道送到燃烧喷嘴和热风混合燃烧,生成高温烟气,加热锅炉汽包中的除氧水使之成为不饱和蒸汽,然后高温烟气依次通过I过热器、II过热器、II省煤器、II空气预热器、I省煤器、I空气预热器将不饱和蒸汽加热成为高温高压的饱和蒸汽,并预热送到锅炉汽包中的除氧水和送到锅炉炉膛中的空气,最后通过引风机引至烟囱中排放。

1.3 燃烧系统高炉煤气由外部接入,分为4路,分别进入锅炉的4个角(每角4个燃烧喷嘴),参与燃烧;进入锅炉和高炉煤气混合燃烧的热风分别进入锅炉的4个角(每角4个燃烧喷嘴),参与燃烧;焦炉煤气由外部接入,分为4路,分别进入锅炉的4个角(每角2个燃烧喷嘴),参与燃烧。

正常情况下,燃料为高炉煤气,焦炉煤气只是在点火的时候用到,平时只是作为保安气(作为锅炉燃烧过程中的炉膛温度低时保护气)。

燃烧过程中通过热电偶和火焰观测器来检测炉膛温度变化。

通过调节高炉煤气、焦炉煤气、风的配比来调节锅炉炉膛温度(燃料配比一般为100%高炉煤气,另外也有80%——90%高炉煤气加20%——10%焦炉煤气或者50%焦炉煤气)。

整个燃烧过程中炉膛温度控制在1100±10℃左右。

1.4 减温减压及公用系统本锅炉产生的过热蒸汽大部分送到汽机做功给高炉供风,其余的一部分送到中温中压联络管,另一部分送到1#、2#减温减压器经过工业水的减温减压后变为低温低压蒸汽,一部分送到厂区供热,另一部分通过加热蒸汽母管送到除氧器,一部分提供除氧汽动给水泵做功给水。

2.系统配置2.1 DCS系统计算机集散控制系统(DCS)由上位系统和下位系统组成。

上位系统采用工业控制计算机,用Siemens 组态软件WinCC完成现场数据的实时显示、存储、报警处理、打印及控制参数设定。

下位系统由Siemens PLC 构成,与现场设备相连。

上位系统和下位系统之间的通讯采用Ethernet方式,其最高传输速率可达10-100Mbit/s,完全满足对数据实时监控的要求。

自动控制系统采用S7 400 系列PLC硬件组成基础自动化系统, 采用WINCC V6.0监控软件,编程软件采用STEP 7 V5.3,Windows 2000作为系统平台界面,组成计算机操作系统,实现人机通讯。

2.2 系统配置图图1 DCS系统组成3 控制功能3.1 燃烧控制锅炉运行供汽是为了满足汽轮机的运行负荷要求,同时满足鼓风机站提供低压蒸汽的需要。

汽轮机和外供汽的负荷变化,会影响锅炉蒸汽压力的变化。

只要满足蒸汽压力的稳定,必然满足蒸汽量的要求。

因此,锅炉燃烧自动控制的目的就是通过自动燃烧达到稳定蒸汽母管的压力,来满足汽轮机及外供汽对蒸汽的要求。

由于锅炉的燃烧系统到供汽系统是一个较复杂的热力过程,在运行中将受到:汽轮机工况变化所引起的蒸汽负荷的变化及外供汽对蒸汽负荷的变化(称外扰);燃料热值、燃料种类等锅炉内部热负荷的变化所引起的蒸汽量的变化(称内扰);从燃料变化开始到炉内建立热负荷的时间(称燃烧设备的惯性);在锅炉受到外扰时,燃烧工况未变时而具有的吸热和放热能力(称锅炉的蓄热能力)。

因此,自动燃烧程序应具有抗干扰的能力,以达到平稳地自动调节。

为使锅炉达到经济的燃烧,在燃料或负荷调节的同时,应改变送风和引风量。

锅炉使用燃料可能有如下的配比:100%高炉煤气(正常运行使用此种配比)、80~90%高炉煤气加20~10%的焦炉煤气、50%高炉煤气加50%焦炉煤气。

锅炉增减负荷量较大时,可以采用停开某一层或者数层高炉煤气燃烧器煤气管道上的电动调节阀和热风管道上的电动调节阀进行自动调节。

3.2 汽包水位控制采用三冲量调节,即根据给水流量、汽包液位和蒸汽流量调节主给水阀,保证锅炉汽包水位的稳定,是前馈—反馈串级调节回路,框图如下:锅炉给水系统中,由锅炉提供两个给水调节阀,其中DN150调节阀是主调节阀,在正常负荷和高负荷运行时使用;旁通管设一个DN100的调节阀,在低负荷时使用,同时也作为主调节阀的备用阀。

在自动给水状态下,只允许其中之一自动调节给水,此时,另一调节阀可画面手动给水;在程序投入之前,操作人员需要事先选定哪一个调节阀自动投入。

如果此次未能设定,将按照上一次的设定执行。

图2 汽包水位控制系统的结构图将液位进行PID1调节后输出,和蒸汽流量进行加法运算,其结果作为PID2的设定点,PID2将此设定点与给水流量的偏差进行调节,输出带动执行机构,调节给水阀。

汽包液位是主被调量,给水量是副被调量,蒸汽流量是前馈量。

当汽包液位上升时,PID1的输出减小,则加法器的输出也减小,给水阀关小,就减小了给水量。

当汽包负荷变大时,即蒸汽流量增加,加法器的输出就增大,给水阀开大,就增大了给水量。

当蒸汽负荷突然增加,而出现“假液位”时,由于PID1是反作用,PID1的输出就减小,即加法器里的X1就减小;由于负荷增加,加法器里的X2就增加,这样,加法器的输出基本变化不大。

经过短时间后汽包内压力恢复平衡,“假液位”消除,此时液位因蒸发量增加而开始下降,PID1的输出就增加,则给水量增加,直至汽包液位恢复到给定位置。

3.3 炉膛负压调节炉膛负压自动控制是通过调节引风机入口风门开度,保持炉膛负压在-20——10 Pa的微负压状态,保证锅炉安全燃烧。

当两台引风机同时运行时,应并列或者固定其中的一个对另一个进行调节,可在画面上选择并列还是固1调2(1为固1调2,0为固2调1)。

炉膛负压设高、低报警。

3.4 锅炉送风自动控制送风自动控制目的:使锅炉所投入的燃料在炉膛中燃烧时,自动投入合适的风量,以保证锅炉的经济燃烧。

主要控制的参数为煤气压力及送风压力, 进而达到最高的的锅炉热效率, 烟气含氧量作为总风量的修正量。

通过调节送风机的挡板开度来调节送风压力;当两台送风机同时运行时,应并列(或者固定其中之一,对另一个进行)调节入口风门,可在画面上选择并列还是固1调2(1为固1调2,0为固2调1)。

3.5 锅炉过热蒸汽温度自动调节(减温水自动调节)锅炉过热蒸汽温度调节采用自制冷凝水喷水减温装置,锅炉过热蒸汽温度自动调节是根据集器集箱和减温器出口蒸汽温度自动调节减温水调节阀开度,控制减温水量,以保证集汽集箱中蒸汽温度控制在430——450℃范围内。

当集汽集箱出口蒸汽温度降低时,汽温自动调节系统自动减少减温水量,随着汽温升高,减温水量增加,保证集汽集箱出口蒸汽温度稳定,反之则减小减温水量,避免汽温产生较大波动。

喷水减温系统中,由锅炉提供两个给水调节阀,其中DN50调节阀是主调节阀,在正常运行时使用;旁通管设一个DN50的调节阀,作为主调节阀的备用阀。

在自动给水状态下,只允许其中之一自动调节给水,另一调节阀备用;在程序投入之前,操作人员需要事先选定哪一个调节阀自动投入。

如果此次未能设定,将按照上一次的设定执行。

在主给水调节阀后设DN150的调节阀,根据所需要的冷凝水量调节该调节阀的开度。

采用串级调节,蒸汽出口温度经PID1调节输出后,作为PID2(减温器出口温度调节)的设定点,PID2对此设定点和减温器出口温度的偏差进行调节,输出带动执行机构,调节减温水调节阀。

当测得集汽集箱出口蒸汽温度高时,PID1的输出增大,则减温水调节阀开大,增加减温水量;反之,则减小阀门开度,减少减温水量。

当有扰动时(主要扰动有烟气流量和温度的变化引起的扰动,减温器入口蒸汽流量和温度引起的扰动,减温水压力变化引起的扰动)首先反映在减温器出口的蒸汽温度变化,温度一高,则要求增加减温水量,调节就比较迅速,而对集汽集箱出口的蒸汽温度的影响就比较小,提高了调节品质。

框图如下:图3 过热蒸汽温度自动调节控制系统的结构图4 监控功能在画面上可显示锅炉各部分时的温度、压力、流量分布状况,采集的数据,历史趋势、报警闪烁画面,完成各阀门、设备的开启及操作,完成煤气、助燃空气的调节阀的操作及调节,各系统的自动调节与软手动调节、硬手动调节的无扰自动切换,各调节阀的操作及调节和保持各数据的动态显示。

主要画面如下:主菜单:完成系统登陆,选择工作制度、切入主画面。

主画面:可显示锅炉炉的整个工艺生产流程及相关的主要参数值,报警闪烁,切入其他画面的功能按钮。

分画面:各调节系统的画面,包括参数设定的功能键、棒状图、控制流程图、报警纪录,相关信息;历史趋势,相关的PID参数设定等。

报警画面:按工艺要求,当过程值超过报警上下限时,发出报警,并在报警画面上显示报警发生时间、报警值、报警等级、报警点,操作员在报警画面中可以完成报警确认、报警信息过滤等功能。

报表打印:可设置任意格式报表,可打印所有输入输出参数的报表。

另外,对监控站设有多个安全级进行管理,每个安全级均由不同的权限,防止侵权或误操作。

5 应用效果采用DCS系统及相关控制流程以后,首先使操作工操作方便,使用鼠标点击即可,整个锅炉的运行状况在计算机屏幕上一目了然。

在实际应用中,采用DCS及相关控制技术的主要优点有:提高能源利用率,保证系统能够高效安全运行;出水温度稳定,提高舒适度;升温速度快。

从控制性能看,调节比较及时,超调不大,上下波动小,运行稳定。

从节能降耗看,该生产线使用了工业过程优化自动控制技术以后,提高了系统可靠性,与同种类型锅炉相比, 每年减少故障停机时间约200小时,锅炉功率为130吨/小时,蒸汽按70元/吨计,每年可节约资金180余万人民币, 给企业带来可观经济效益。

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