CFB锅炉智能优化控制技术

北京

2017年4月25日

中国国情下的

CFB 锅炉智能优化控制技术

主讲人：于现军

北京和隆优化科技股份有限公司

关于智能制造与优化控制背景下的中国国情

和隆优化在CFB锅炉智能优化控制方面的一些探索

智能优化技术用于CFB锅炉的效益分析

基于物联网的远程运维与服务模式（HeroRTS）

从智能生产智能制造角度看中国国情@很多制造业企业的管理还很粗犷

@很多制造业企业员工的技术水平及责任心还很低@很多制造业企业对智能与优化控制还很不了解@很多制造业企业现场条件测控条件还很差

@很多制造业企业都生存困难，缺乏资金

@智能优化技术人才短缺—复合型人才，高门槛@行业众多、市场容量巨大

……

宝马生产线58秒生产一辆车

?一条生产线造多种车?极其复杂的信息化系统?极其苛刻的生产线零故障率?工人劳动强度降至最低?最高的产品质量?最高的劳动生产率?

最低的成本－最高的效益

中国国情下，离散工业实现智能化生产相对容易，流程工业实现智能化生产相对困难。

这才是德国“工业4.0”的真相！

原材料资金

能源人力资源环保产品n 产品2

产品1行业2

行业1行业n

成本上升、人力资源红利消失、环保趋严、资金短缺……

两头不可控只有练内功智能制造减人工优化控制挖效益

产品同质化严重、产能严重过剩、行业普遍不景气……

中国制造业现状

使装置在最佳状态下运行

让生产装置的生产强度最大

让产品质量最好或最合理

让产品综合能耗最小

生产更加安全

生产装置最佳状态也就是其效益最大点！

智能优化控制要实现的四个目标

和隆优化在热电行业研发和推广的一些智能优化技术

除氧器群智能协调控制技术

机炉智能协调优化控制技术

多管网智能协调优化控制技术

汽轮机AGC智能控制技术

蒸汽用户

锅炉环保岛全集成智能优化控制技术

多炉智能协调优化控制技术

锅炉燃烧智能优化控制技术

和隆优化在CFB锅炉上形成的八大核心技术

有限条件正确相关技术

燃烧效果软测量技术

故障诊断、容错与自愈安全控制技术

智能接口技术

大系统协调优化技术

运行数据挖掘处理与统计技术

全智能先控模型

自寻优及滚动优化模型

核心技术

?获得国家授权专利18项、软件著作权42项、商标18件。?获得国家级、省部级科技进步奖、国家重点新产品、科技创新成果、科技创新产品及中国专利优秀奖等荣誉四十余项。

?多次获得科技创新基金扶持。

已取得的知识产权与成果

已行成的标准化产品—BCS系列产品

燃烧装置1、链条炉优化控制系统

2、CFB锅炉优化控制系统

3、煤粉炉优化控制系统

4、高炉热风炉优化控制系统

5、加热炉优化控制系统

6、回转窑优化控制系统

7、石灰窑优化控制系统

8、燃气锅炉优化控制系统

9、生物质锅炉优化控制系统

10、垃圾锅炉优化控制系统

11、环保岛全集成协调优化控制技术……

BCS技术——————通用燃烧优化控制技术

固体燃料的热平衡方程式（反）

通过实施燃烧优化策略来实现

Q2+Q3+Q4 min

Q r =Q 1+Q 2+Q 3+Q 4+Q 5+Q 6

η(%)=（Qr-(Q2+Q3+Q4+Q5+Q6))/Qr 其中：

Q r ：1kg燃料带入燃烧装置的热量（KJ/kg）；Q 1：燃烧装置有效利用热量（KJ/kg）；Q 2：排出烟气所带走的热量（KJ/kg）；Q 3：气体不完全燃烧热损失（KJ/kg）；Q 4：固体不完全燃烧热损失（KJ/kg）；Q 5：燃烧装置的散热损失（KJ/kg）；Q 6：灰渣带走的物理热量（KJ/kg）。

如何让热效率最大？

世界著名数学家华罗庚的优选学-瞎子爬山法

我们知道，有经验的

操作人员可以根据每

次操作后参数的变化

趋势，人工改变控制

量等部分参数，直到

临近最高点(亚优点),

这种行为叫做“自寻优”

的思路。

但由于工况的频繁波

动，人工是无法长期

使锅炉运行在最佳燃

烧状态的。

BCS核心技术-燃烧效果软测量技术

根据可测的一些变量

或一些变量的变化趋

势采用软测量技术得

到了一个非常重要的

中间变量-燃烧效果

变量（Ф）。

基于声波测温的电站锅炉燃烧优化控制系统

基于声波测温的电站锅炉燃烧优化控制系统项目建议书华北电力大学

一目前电站锅炉燃烧系统存在的问题 1.1 共性问题 1.1.1 两对矛盾需要解决 ①锅炉效率()与污染排放(NOx)之间的矛盾当我们追求高的锅炉效率的时候，势必要使煤粉在炉充分燃烧。要达到这一目的，则需要提高炉燃烧温度以及使用较高的过量空气系数，而这两方面都会增加污染的排放。反之，则锅炉效率较低。炉的高温燃烧还会带来水冷壁结渣等事故的发生。因此需要在两者之间做出最佳的折中选择。 ②锅炉排烟热损失()和机械未完全燃烧热损失()之间的矛盾对于锅炉效率影响最大的两项热损失—排烟热损失()和机械未完全燃烧热损失()—而言，也存在类似的矛盾。提高炉燃烧温度以及使用较高的过量空气系数，可以降低机械未完全燃烧热损失()，但是排烟热损失()则会随之增加。因此也需要在两者之间做出最佳的折中选择。 1.1.2 四个优化问题需要解决 ①锅炉效率()与污染排放(NOx)的联合优化通过寻找最佳的二次风门和燃尽风门组合，建立良好的炉燃烧空气动力场，可以达到锅炉效率()与污染排放(NOx)的共赢。 ②锅炉排烟热损失()和机械未完全燃烧热损失()的联合优化通过寻找最佳的烟气含氧量(O2)设定值，可以达到锅炉排烟热损失()和机械未完全燃烧热损失()的共赢。 ③汽温控制方案的优化联合调节燃烧器和喷水，尽量使用燃烧器摆角等方式来调节汽温而减少减温水的使用量，可以较大幅度的提高机组热效率。 ④防止炉结渣的优化这可以通过以下方法实现：一是寻找最佳的煤粉和二次风门、燃尽风门的组合，调整均衡燃烧，防治火焰偏斜；二是调节炉膛出口温度目标值；三是组织合理的吹灰优化。 1.1.3 炉膛三个参数的测量需要解决

工业锅炉控制系统设计

工业锅炉控制系统设计 The following text is amended on 12 November 2020.

工业锅炉控制方案设计学生学号：学生姓名：曹新龙专业班级：自动化12102班指导老师：赵莹萍目录

引言锅炉是国民经济中主要的供热设备之一。电力,机械，冶金，化工，纺织，造纸，食品等工业和民用采暖都需要锅炉供给大量的蒸汽。各种工业的生产性质与规模不同，工业和民用采暖的规模大小也不一样，因此所需的锅炉容量，蒸汽参数，结构，性能方面也不尽相同。锅炉是供热之源，锅炉机器设备的任务在于安全，可靠，有效地把燃料的化学能转化成热能，进而将热能传递给水，以生产热水和蒸汽。为了提高热量及效率，锅炉向着高压，高温和大容量等方向发展。供热锅炉，除了生产工艺有特殊要求外，所生产的热水不需要过高温的压力和温度，容量也无需很大。随着生产的发展，锅炉日益广泛的应用于工业生产的各个领域，成为发展国民经济的重要热工设备之一。在现代化的建设中，能源的需求是非常大的，然而我国的能源利用率极低，所以提高锅炉的热效率，具有极为重要的实际意义。此外，锅炉是否能应地制宜地有效地燃用地方燃料，并满足环境保护的各项要求而努力解决烟尘污染问题，以提高操作管理水平，减轻劳动强度，保证锅炉额定运行及运行效率，安全可靠地供热等课题。锅炉微机控制，是近年来开发的一项新技术，它是微型机软件、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物。工业锅炉数量大、分布广，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，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。因此,提高热效率，提高自动化水平及防止环境污染, 降低耗煤量与耗电量，均是设计工业锅炉需考虑的重要因素。用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。本课题的主要方向就是采用过程控制对工业锅炉进行控制，采用先进的控制算法，以达到优化技术指标、提高经济效益和社会效益、提高劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境卫生、提高市场竞争能力的作用。

提高运行锅炉热效率的几点建议

提高运行锅炉热效率的几点建议目前，运行中的锅炉一般以煤为燃料，由于对其管理、操作水平的限制，以及设备本身存在的问题，致其运行的热效率极大地低于《工业锅炉最低热效率标准》的规定，造成能源大量浪费。显然，提高运行锅炉的热效率，降低产汽成本，成为一个相当的现实问题。锅炉热效率即有效利用燃料燃烧放出总热量的百分数。根据热平衡原理，热损失小了，有效利用热就多，效率便会提高。因此，如何提高锅炉热效率就成为研究如何降低热损失。热损失主要包括：排烟热损失、固体未完全燃烧热损失、气体未完全燃烧热损失、锅炉散热损失、灰渣物理损失等。由于前两项热损失对效率影响很大，一般占总热量的 15~30%，有时可高达50%。因此，这里将重点讨论它们。一、排烟热损失：排烟热损失是锅炉的一项主要热损失。影响排烟热损失的主要因素是：排烟温度和过量空气系数。即：要降低排烟热损失就是降低排烟温度和保持一定的过量空气系数。 1．排烟温度：排烟温度对锅炉热效率有直接的影响，因为排烟温度愈高，排烟热损失愈大，相应锅炉热效率就愈低。按照要求，这项热损失随着锅炉容量的不同一般在8%左右，但是很多锅炉达不到这个要求，有的高达15%左右，降低这项热损失成为锅炉节能的一个重要方面。锅炉在实际运行中，设备一定时，排烟温度的高低主要由烟气短路、受热面积灰与结垢以及运行负荷等因素而影响。（1）烟气短路：煤在炉膛中燃烧，高温烟气离开炉膛后，应流经所有对流受热面进行热交换，但由于施工质量、检修不及时或用户私自进行不合理的结构改造等原因，使对流受热面的隔墙不严或损坏，造成烟气短路，只能和部分对流受热面进行热交换。显然，烟气流程变短，锅炉的排烟温度一定会相应提高。（2）受热面积灰：据有关资料可知，烟灰的导热系数为0.07~0.12kW/m·℃，锅炉钢材的导热系数为35.6~50.6kW/m·℃，后者大约是前者的463倍，这样一来，假如锅炉在运行中，受热面积灰不及时清理，传热阻力将大大增加。通常，受热面积灰1mm厚，热损失将增加4~5%左右，同时多浪费燃料10%，所以，锅炉在运行当中应及时吹灰，以便降低排烟温度。实际中，不少用户将锅炉吹灰系统甩掉，显然，这是极大的错误。（3）受热面结水垢：据资料可知，水垢的导热系数为1.28~3.14 kw/m·℃，比钢材的导热系数平均小19.5倍，显然，如果受热面结了水垢，其传热效果将会骤降，造成燃

锅炉APC先进过程优化控制解决方案

专业服务，创造价值循环流化床锅炉APC先进过程优化控制解决方案 2013-11-13

1 公司简介集团（中控）始创于是中国领先的自动化与信息化技术、产品、解决方案供应商，业务涉及工厂自动化、公用工程信息化、装备自动化等领域。公司是中控科技集团的核心成员企业，致力于工厂自动化领域的现场总线与控制系统以及流程模拟仿真系统的研究开发、生产制造、市场营销及工程服务。 2 行业背景 2.1 行业现状循环流化床(CFB)燃烧技术是最近几十年发展起来的一种新型燃烧技术，由于循环流化床锅炉具有燃料适应性广、燃烧效率高、高效脱硫的特点，因此近年来有了很大的发展，我国的循环流化床也经历了小型、中型、大型三个发展阶段，循环流化床能够解决我国燃烧锅炉存在包括环境问题在内的诸多现实问题，因此中国将成为循环流化床锅炉最大的商业市场。 2.2 行业难点由于循环流化床锅炉燃料是在流化状态下燃烧，锅炉燃烧系统惯性大，各个变量之间相互影响，加上有飞灰循环等影响因素，因此CFB锅炉燃烧系统是一个大滞后、强耦合，多干扰的复杂非线性系统，自动燃烧优化控制难度较大，是业内公认的控制难点。鉴于循环流化床锅炉燃烧的复杂性和特殊性，对一般煤粉锅炉和其他过程控制对象行之有效的常规控制方法，已难保证循环流化床锅炉各项控制指标的实现。有别于常规控制，中控锅炉APC先进控制解决方案采用多变量模型预测控制、专家规则控制等智能控制策略，能够更好地结合专家经验的同时克服系统大滞后、强耦合、多干扰等控制难点，可以较好地实现CFB锅炉系统安全高效率的燃烧自动控制，各项指标稳定度大幅提升，经济效益比较可观。

3 项目可行性分析 3.1 现场概述贵公司炉机系统属中小型循环流化床多炉多机系统，实行母管制运行方式。一次检测仪表性能良好，风机调节为挡板和变频控制，主汽温度挡板调节，除挡板调节死区稍大外，其余执行器调节死区小于1%，即执行器死区情况基本满足优化控制需求。流化床控制系统采用中控DCS系统，DCS上配置传统的PID自动控制回路中，汽包水位控制回路、给煤控制、一次风控制、二次风控制、引风控制、减温水控制等大部分回路，现场均由操作人员手动操作。 3.2 优化空间 3.2.1 数据分析对现场DCS数据进行取样分析，以#炉为例，数据包选取年10月1日至年10月20日，总计20天的数据，进行离线统计分析，主要分析主汽压力、主汽温度、烟氧含量、炉膛负压、床层温度、床层压差六个指标的平均值与平均波动幅度两项特性值。如下表所示：序号指标平均值平均波动范围备注 1 主汽压力8.3MPa +0.5Mpa 2 主汽温度540℃+0.5℃ 3 烟氧含量 3.5% +1% 氧量较低 4 炉膛负压10Pa +120Pa 5 床层温度955℃+15℃床温较高 6 床层压差8.9KPa +0.3KPa 通过数据统计结果分析可知，由于现场燃煤的挥发分较高，氧量平均值较低，同时床温已经较高，因此燃烧效率本身提高空间就有限了，但各指标的平稳度还是有提升空间的，同时通过综合调整，可适当提高锅炉的传热效率，从而进一步

锅炉控制系统的组态设计

；济南铁道职业技术学院电气工程系毕业设计指导书课题名称：锅炉控制系统的组态设计《专业电气自动化班级电气0831 姓名 cmy ~ 设计日期至指导教师 ly ? 2010、11

济南铁道职业技术学院电气工程系毕业设计指导书 2010、11 一、设计课题: ！锅炉控制系统的组态设计锅炉设备是工业生产中典型的控制对象，而组态控制技术是当今自动化系统应用广泛的技术之一。本课题采用组态王组态软件设计上位机监控画面，实时监控液位参数，并采用实时趋势曲线显示液位的实时变化。由此组成一个简单的液位控制系统。二、设计目的：通过本课题的设计，培养学生利用组态软件、PLC设计控制系统的能力，理解、掌握工业中最常用的PID控制算法，有利于进一步加深《自动控制原理》、《组态软件》和《过程控制》等课程的理解，为今后工作打好基础。三、设计内容：掌握锅炉生产工艺，实现锅炉自动控制的手段，利用“组态王”软件做出上位机监控程序，具体有主监控画面、实时曲线、历史曲线；掌握PID参数调整方法。 — 四、设计要求及方法步骤： 1．设计要求：（1）监控系统要有主监控画面和各分系统的控制画面，包括实时曲线、历史曲线和报表等。（2）各控制画面要有手/自动切换。

（3）掌握PID控制算法。 2．运用的相关知识（1）组态控制技术。（2）过程控制技术。 ~ 3．设计步骤：（1）熟悉、掌握锅炉的生产工艺。（2）设计各分系统的控制方案。（3）构思系统主监控画面和分画面，包括实时曲线、历史曲线和报表等。（4）编写设计论文。五、设计时间的安排：熟悉题目、准备资料 1周 @ 锅炉控制系统的工艺了解 1周监控画面的设计 2周控制算法的编制和系统调试 3周论文的编写 2周准备毕业设计答辩 1周六、成绩的考核在规定时间内，学生完成全部的设计工作，包括相关资料的整理，然后提交给指导教师，指导教师审阅学生设计的全部资料并初步通过后，学生方可进入毕业答辩环节，若不符合设计要求，指导教师有权要求学生重做。 … 答辩时，设计者首先对自己的设计进行10分钟左右的讲解，然后进行答辩，时间一般为30分钟。成绩根据学生平时的理论基础、设计水平、论文质量和答辩的情况综合考虑而定。成绩按优秀、良好、中、及格、不及格五个等级进行评定。

提高循环流化床锅炉效率的因素与调整-最新年文档

提高循环流化床锅炉效率的因素与调整、循环流化床锅炉燃烧的特点从燃烧观点可把主循环回路分成三个性质不同区域，即(1) 下部密相区( 位于二次风平面以下) ；(2) 上部稀相区(位于二次风平面以上) ；(3) 气固分离器。在炉膛下部密相区，床料颗粒浓度比上部区域的浓度要大一些，储存大量的热量。当锅炉负荷升高时，一、二次风量均增大，大部分高温固体粒子被输送到炉膛上部稀相区，燃料在整个燃烧室高度上燃烧。颗粒在离开炉膛出口后，经适当的气固分离器和回料器不断送回下部密相区燃烧。在任何情况下，全部的燃烧空气通过炉膛上部。细小的炭粒被充分暴露在氧环境中，炭粒子的大部分热量在这里燃烧释放。二、循环流化床锅炉的燃烧效率的影响因素影响流化床锅炉燃烧的因素很多，如燃煤特性、燃煤颗粒及流化质量、给煤方式、床温、床体结构和运行水平等。 (一)燃煤特性的影响燃煤的结构特性、挥发分含量、发热量、灰熔点等对流化床燃烧均会带来影响。首先燃料的性质决定了燃烧室的最佳运行工况。对于高硫煤，如石油焦和高硫煤，燃烧室运行温度可取850C，有利于最佳脱硫剂的应用；对于低硫、低反应活性的燃料，如无烟煤、石煤等，燃烧室应运行在较高的床温或较高过剩空气系数下，或二

者均较高的工况下，这样有利于实现最佳燃烧。第二，燃烧勺性质决定了燃料勺燃烧速率。对于挥发分含量较高，结构比较松软的烟煤、褐煤和油页岩等燃料，当煤进入流化床受到热解时，首先析出挥发分，煤粒变成多孔的松散结构，周围勺氧向粒子内部扩散和燃烧产物向外扩散勺阻力小，燃烧速率高。对于挥发分含量少，结构密实的无烟煤，当煤受到热解时，分子勺化学键不易破裂、内部挥发分不易析出，四周勺氧气难以向粒子内部扩散，燃烧速率低，单位质量燃料在密相区的有效放热量就少，对于那些灰分高、含碳量低的石煤、无烟煤等，煤粒表面燃烧后形成一层坚硬勺灰壳，阻碍着燃烧产物向外扩散和氧气向内扩散，煤粒燃尽困难。第三，燃料的性质决定了流化床的床温。不同的燃料具有不同的灰熔点。在流化床中最怕结渣，结渣后容易造成被迫停炉。（二）颗粒粒径的影响对单位重量燃料而言，粒径减小，粒子数增加，炭粒的总表面积增加，燃尽时间缩短，燃烧速率增加。挥发物完全析出和炭粒完全燃尽所需要勺时间减少，化学不完全燃烧和机械不完全燃烧的损失减少。适当缩小燃煤粒径是提高燃烧速率的一项有效措施。我国流化床锅炉大多数燃用0?10mm勺宽筛分煤粒。（三）给煤方式的影响加入到床层中勺燃料要求在整个床面上播散均匀，防止局部碳负荷过高，以免造成局部缺氧。因此给煤点要分散布置。现在

燃气蒸汽锅炉DCS控制系统

河南xxx工业有限责任公司锅炉房3台10T蒸汽锅炉自控系统控制方案 xxxx电气系统有限公司

一：概述 xxxx电气有限公司是暖通、供暖节能、锅炉、热能设备等领域自动化控制的高科技股份制公司，是国内最大的锅炉电脑控制器厂家。 xx公司于1995年在全国率先推出锅炉电脑控制器，至今已发展到全系列燃煤、燃油(气)和电热锅炉的电脑控制、PLC控制、小型和大型DCS控制和供暖节能控制，控制锅炉的吨位达到150t/h，并且始终保持技术领先地位。目前xx公司产品已遍布全国，部分出口国外，近1000家国内锅炉厂和11家外资锅炉厂配套使用，已成为我国锅炉控制的主流产品和著名品牌，是中国锅炉行业“工业锅炉控制标准”起草单位。公司资质：中国锅炉行业“工业锅炉控制标准”起草单位省级高新技术企业国家级高新区企业计算机软件企业中国锅炉行业协会团体会员二、控制对象和设备 10T燃油气两用饱和蒸汽锅炉3台，每台包括： ●程控器外置式燃烧器1台；风机功率12KW， ●给水泵2台，功率15kw（一主一备）； ●循环泵 ●节能泵由上述设备组成锅炉补水及蒸汽负荷输出系统。三、关于标准 1、目前尚无锅炉控制器的国家标准或行业标准，我公司执行的是xxxx公司企业标准Q/3201RTG01-2000，是目前国内唯一具有企业标准的锅炉电脑控制厂家。 2、我国工业锅炉控制装置的行业标准正在制定中，我公司为该标准的第一起草单位。 3、本控制方案依照国家有关标准和规程及xxxx公司企业标准编制，全面满足招标方要求。四：系统设计原则我方在进行本控制系统设计时，将严格遵循以下系统设计原则：

#蒸汽锅炉控制系统技术方案

DL-1000燃煤蒸汽锅炉控制系统技术方案设计依据和原则 1．依据客户北京昌科供暖中心有关45t/h、35t/h、20t/h燃煤蒸汽锅炉控制系统的要求，并按照自控装置系统必须科学、合理、成熟、安全可靠、稳定、可扩展以及性价比高的原则进行设计。 2．符合以下规范与标准：《蒸汽锅炉安全技术监察规程》1996；《锅炉房设计规范》GB50041-92；《工业锅炉监测与控制装置的配置标准》DB31/T72-1999；《工业锅炉热工试验规范》GB10180-88；《电气装置安装工程施工及验收规范》GB50303-2002；《低压电器基本标准》GB1497-93；《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ50093-2003。 1.0系统概述本系统为DL-1000分散型集中控制系统，是集控制技术，通讯技术于一体，是当今控制系统的主流机型。可完成调节控制，联锁保护，顺序控制，数据采集等任务。人机接口采用触摸屏及上位机进行实时监控。运用多媒体技术，具有3D动画、全中文显示、声光提示等丰富多彩的人机互动界面，能直观地显示锅炉和燃烧的实际情况及燃烧负荷状态，各运行数据实时动感地显示在彩色触摸屏上，使锅炉的运行状态一目了然，操作更直观、更简便。该系统具有良好的互联性和开放性，留有充分的升级和后备功能，满足IEC61158和EN50170标准的要求。并且具有在恶劣工作环境下安全可靠运行和全视角直观显示锅炉系统工作状态的优点。 1.1 硬件 1.1.1 概述本方案所配置的系统硬件均是有现场运行实绩的，先进可靠的和使用以微处理器为基础的分散型硬件。 1.1.2 处理器模件（PLC CPU226） PLC为可编程逻辑控制器，是一种以微处理器为基础，综合了现代计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置，由于它拥有体积小、功能强、程序设计简单、维护方便等众多优点，特别是它适应恶劣工业环境的能力和它的高可靠性，使它的应用越来越广泛。其主要负责数字量的数据处理和运行（控制），数据高速公路通讯管理和过程输入/输

组态王课程设计锅炉温度控制系统

锅炉温度控制系统上位机设计 1.设计背景锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中必不可少的重要的动力设备。它所产生的高压蒸汽，既可以作为风机、压缩机、大型泵类的驱动透平的动力源，又可作为蒸馏、化学反应、干燥和蒸发等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大，生产设备的不断创新，作为全厂动力和热源的锅炉，办向着大容量、高参数、高效率发展。为了确保安全，稳定生产，锅炉设备的控制系统就显得愈加重要。随着经济的迅猛发展，自动化控制水平越来越高，用户对锅炉控制系统的工作效率要求也越来越高，为了提高锅炉的工作效率，较少对环境的污染问题，所以利用计算机与组态软件技术对锅炉生产过程进行自动控制有着重要的意义。 2.任务要求 (1) 按照题目设计监控画面及动态模拟； (2) 在数据字典中定义需要的内存变量和I/O变量； (3) 实现监控系统的实时、历史曲线及报警界面显示； (4) 实现保存数据和参数报表打印功能； (5) 实现登陆界面和帮助界面。 3. 界面功能 3.1 系统说明本系统的目的是实现锅炉的温度控制，所以在监控界面设置了加热部分和降温部分，同时通过观察相应仪表，操作者手动的实现对锅炉温度的控制，而且在加热过程和降温过程中有信号灯可以清楚地显示系统工作在什么阶段。此外，在监控界面加入了液位控制部分，通过对进水量和出水量的控制实现液位平衡。实时曲线和历史曲线可以让操作者清楚地观察到锅炉内液体的液位高度和温度，从而更加准确的操作系统，达到控制要求。实时报警界面可以随时进行提醒，防止发生意外情况。帮助界面可以让初次登陆该系统的用户快速学会如何操作系统。登陆界面中加入用户登陆部分，只有有相应权限的操作者也可以控制系统。该系统还加入历史曲线打印功能和对系统相关变量的保存功能，用户可以随时查看历史记录。 3.2主监控界面主控界面实现的是操作者观察仪表，得到锅炉内液体温度和液位的实时信息，通过调节电磁阀1、2，使得锅炉内液体液位保持在要求范围内，通过加热按钮和降温按钮对

提高燃煤锅炉燃烧效率的几点措施

提高燃煤锅炉燃烧效率的几点措施【摘要】众所周知，能源是人类赖以生存的物质基础。作为现今最主要能源的煤炭能源在燃烧过程中，存在燃烧效率低、污染排放严重的局面。据统计，现今我国工业用锅炉数量已达五十多万台，绝大多数以燃煤作为能源，但能源效率仅为发达国家的五分之四，也就是说同样创造1000美元的GDP，我国能源消耗更多。【关键词】燃煤锅炉；燃烧效率；现状；措施 0.引言本文通过对我国燃煤锅炉燃烧效率的现状的分析，以及对燃煤锅炉中煤炭的燃烧质量、利用排烟控制方面技术降低排烟中的热量损失、查明锅炉运行中的影响因素，保证锅炉系统的密封性、加强水质控制，提高燃煤燃烧效率的同时延长锅炉使用寿命、加强司炉人员的培训，全面掌握锅炉的运行操作，这五点加以阐述，进而提高锅炉燃烧效率。 1.我国燃煤锅炉燃烧效率的现状能源消耗大、燃烧效率低是我国燃煤锅炉普遍存在的问题，造成原因有以下几方面：第一，多数企业为了长期发展，燃煤锅炉长期在高负荷下运行，有些燃煤锅炉单台锅炉容量很小，能量的转化率低，不能在最佳工况下运行，使能量不能得到最优利用，能效降低。同时，部分燃煤锅炉配套设施质量不好，造成适应能力差，无法实现能源消耗在高效率区域运行，造成更多的能源浪费。第二，锅炉的燃煤来源以原煤为主，煤质上和颗粒度方面很难与燃煤锅炉的设计用煤相匹配，这要求燃煤锅炉有更好的适应性。但我国燃煤锅炉主要以层燃燃烧为主，这种特点使其很难适应国内燃煤的供应现状，导致锅炉产生热量的效率下降。燃煤锅炉在运行时热损失严重主要表现在：（1）煤炭燃料的不完全燃烧；（2）锅炉的自身散热和排出废烟、残渣、废灰带走了热量；（3）燃煤产生的热量传递的效率低下；（4）受热面积的灰尘不及时清理，导致传热阻力加大，热传导损失加剧；（5）锅炉维护的不及时等问题。第三，部分锅炉操作人员操作技能较低，锅炉设计中存在的缺陷和设备老化等问题，造成燃煤锅炉燃烧效率普遍低下，也导致了更多的环境污染。锅炉操作人员片面认为锅炉只要安全运行就一切大吉，却忽视了锅炉的节能，无法做到锅炉的维护保养和根据煤种不同调整锅炉的燃烧工况。 2.提高燃煤锅炉燃烧效率的几点措施

2016锅炉优化控制系统项目设计方案

浙江开化合成材料有限公司循环流化床锅炉优化控制项目实施方 :案 2016年5月

浙江开化合成材料有限公司

目录一、项目背景 (3) 二、锅炉优化控制需求分析 (3) 三、锅炉优化控制方案 (4) (1)锅炉燃烧系统控制的优化 (5) (2)汽水系统控制的优化 (5) (3)面向煤耗的燃烧的优化 (6) (4)炉况智能诊断专家控制优化 (6) 四、项目投资预算 (7) 五、项目实施周期计划 (8) 六、劳动卫生及工业安全 (8) 七、项目建设目标 (9)

八、项目效益评估 (9)

循环流化床锅炉优化控制项目实施方案一、项目背景浙江开化合成材料有限公司（以下简称“开化合成”）有两台循环流化床锅炉，设计规模分别为35t/hr、45t/hr，正常运行过程中，一台锅炉运行，另外一台备用，满足全厂所有生产装置的用汽需求。随着能源成本的上升和国家对于节能减排要求的提高，企业对于锅炉的节能技改需求日益迫切。目前，开化合成循环流化床锅炉已采用中控JX300-XP系统实现了集散控制，但由于蒸汽锅炉是一个分布参数、非线性、时变、大滞后和多变量耦合的复杂系统，DCS系统中的常规控制策略难以达到理想的控制效果，除减温减压系统实现了自动控制外，绝大多数控制回路仍处于手动操作状态，自动化水平低，炉膛温度、烟气含氧量、主蒸汽压力、炉膛压力、汽包液位、除氧器液位等关键工艺指标运行平稳性差，能耗偏高。二、锅炉优化控制需求分析开化合成锅炉运行调整的任务是根据生产装置用汽的需求，实时的对蒸汽压力、蒸汽温度、蒸汽流量进行调整。其主要控制系统可分为三大部分：燃烧控制系统、给水控制系统和减温减压控制系统。目前，减温减压控制系统已实现了自动控制，其他各系统均处于手动控制状态。燃烧控制系统的任务是提供适当的燃料量，并辅以适当的送风量，保证燃料和风以适当的比例充分混和燃烧，并维持稳定的炉膛温度、蒸汽压力、烟气含氧量等主要工艺指标，在此基础上平稳控制蒸汽流量，以快速满足蒸汽压力变化需求。另外，为了保证炉膛安全，一般使炉膛压力维持微负压，炉膛压力太高则会向外喷火，影响安全性和经济性，炉膛压力太低，则会使冷空气进入，降低经济性。鉴于锅炉本身的复杂性，锅炉过程控制存在以下几个难点：（1）系统存在严重耦合，如燃料量的变化不仅影响蒸汽压力和汽包水位，还会影响过热蒸汽温度和烟气含氧量等。（2）存在不确定时滞，如燃料量的变化对蒸汽温度、压力、汽包水位等的影响有不同的滞后，这些时滞的大小还随着负荷状况的改变而改变。（3）蒸汽需求量的不确定性变化，由于需要供应蒸汽的生产装置较多，装置内发生不确定性因素导致装置用汽量的变化频率较高，随机性较高，尤其是合成反应装置用汽系

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法

循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法循环流化床锅炉CFB的控制系统的现状目前，国内中、大型循环流化床锅炉CFB（CirculatingFluidizeBed）投运数量越来越多，这些电厂一般采用DCS(DistributedControlSystem：分散控制系统)进行机组运行控制。DCS控制系统应用于煤粉锅炉经验已经很成熟，而且自动化水平、安全性都比较高。对于国内的循环流化床锅炉，目前的DCS控制系统现状基本是套用煤粉炉的DCS控制逻辑，只是稍加改动；另外基于国内电厂基建现状，多数机组都是在抢工期的情况下投运的，所以留给控制系统研究人员的研究时间几乎没有。然而循环流化床锅炉的燃烧机理十分复杂，循环流化床锅炉的设计尚处于经验设计阶段，系统中变量之间的耦合比较紧密，而且具有严重的非线性。循环流化床锅炉热工自动控制，特别是燃烧自动控制方面的问题已成为其进一步推广应用的主要障碍，循环流化床锅炉的运行自动化已成为其走向实用的关键之一。在机组基建调试期间，大家对于控制系统一般都是只要能保证锅炉正常启动和停运就行了，至于控制系统的优化、逻辑的优化、自动的投入与优化、锅炉保护的设定等都是简单地在煤粉炉的控制理念下做一些简单修改。然而，循环流化床锅炉和煤粉锅炉从燃烧机理上说有很大的区别，这就决定了控制逻辑及理念应该有很大的不同。所以套用煤粉锅炉的控制理念往往不能适合循环流化床锅炉。这也就是目前为什么许多循环流化床锅炉很多自动投不上、许多保护不敢投，从

而造成循环流化床锅炉的运行人员数量多，劳动强度高，效率低下等，而且锅炉的运行也极为不稳定。这就给我们的制造厂、电厂及试验研究人员提出了一个课题：如何使DCS控制系统更加适合循环流化床锅炉。循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的特点循环流化床锅炉不同于煤粉炉，其控制回路多，系统比较复杂，控制系统一般包括以下主要回路：汽包水位控制；过热汽温控制；燃料控制；风量及烟气含氧量控制；炉膛负压控制；床层温度控制；料层高度控制；循环灰控制。对于汽包水位控制和过热汽温控制特性与通常的煤粉炉相同，在此不予以分析，只对与循环流化床锅炉燃烧相关的控制系统的特点进行分析。循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的基本任务是使送入锅炉内的燃煤燃烧所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要，同时还要保证锅炉安全经济运行，燃烧控制系统的任务归纳起来有如下几个方面： 2.1.维持主蒸汽压力稳定。汽压的变化表示锅炉的蒸汽量与负荷的耗汽量不匹配，需要相应地改变燃料的供给量，以改变锅炉的蒸发量。 2.2.保证锅炉燃烧过程的经济性。改变燃料量的同时，相应地调节送风量，使之与燃料量匹配，保证锅炉燃烧的经济性. 2.3.引风量与送风量相配合以保证炉膛压力在正常的范围内，保证炉膛的安全运行；

PLC在工业锅炉自动控制系统中的应用

1 引言锅炉是发电厂及其它工业企业中最普遍的动力设备之一，它的功能是把燃料中的贮能，通过燃烧转化成热能，以蒸汽或热水的形式输向各种设备。目前，国内大多数工业锅炉都是人工控制的，或简单的仪表单回路调节系统，燃料浪费很大。工业锅炉作为一个设备总体，有许多被控制量与控制量，扰动因数也很多，许多参数之间明显地存在着复杂的耦合关系。对于工业锅炉这个复杂的系统，由于其内部能量转换机理过于复杂，采用常规的方式进行控制，难以达到理想的控制效果，因此，必须采用智能控制方式控制，才能获得最佳控制效果。 2 系统的组成系统运行的示意图如图1所示。图1 系统运行示意图由图1可知，燃料和空气按一定比例进入燃烧室燃烧，产生的热量传递给蒸汽发生系统，产生饱和蒸汽，经负荷设备调节阀供给负荷设备使用。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。锅炉是个较复杂的调节对象，为保证提供合格的蒸汽以适应负荷的需要，生产过程各主要工艺参数必须加以严格控制。主要调节项目有;负荷、锅炉给水、燃烧量、减温水、送风等。主要输出量是:汽包水位、蒸汽压力、过热蒸汽温度、炉膛负压、过剩空气等。这些输入量与输出量之间是互相制约的，例如，蒸汽负荷变化时，必然会引起汽包水位、蒸汽压力和过热蒸汽温度的变化;燃料量的变化不仅影响蒸汽压力，同时还会影响汽包水位、过热蒸汽温度、空气量和炉膛负压等。对于这样复杂的对象，工程处理上作了一些简化，将锅炉控制系统划分为若干个调节系统。主要的调节系统有: (1) 汽包水位调节系统被调量是汽包水位，调节量是给水流量，它主要考虑汽包内部物料平衡，使给水量适应锅炉的蒸发量，维持汽包水位在工艺允许范围内。 (2) 过热蒸汽温度调节系统维持过热器出口温度在允许范围之内，并保证管壁温度不超过允许工作温度。 (3) 燃烧调节系统

锅炉热效率的提高

锅炉是利用燃料嫩烧所放出的热量加热工质生产具有一定压力和温度的蒸汽的设备，也称为蒸汽锅炉。从能量平衡的观点来看，当锅炉工况稳定时，翰人锅炉的热量与锅炉输出的热量应当平衡。由于送人炉内的燃料不会全部燃烧放热，而燃料燃烧放出的热量也不会全部用以产生蒸汽，因此锅炉输出的热ｔ包括有效利用热和各项热损失两个方面，有效利用热是锅炉用以产生蒸汽及加热蒸汽的热量，各项热损失是在燃烧和传热过程中以各种方式损失掉的热量。对于燃煤锅炉而言，热平衡方程为：ｑ，＋ｇ２＋ｇ３＋ｑ４＋ｇ５＋ｑ６－－１００％式中，ｑ；为锅炉有效利用热百分数，％；ｑ：为排烟热损失百分数，％；，，为化学不完全燃烧热损失百分数，％；ｑ４为机械不完全嫩烧热损失百分数，％；ｑ，为锅炉散热损失百分数，％；ｑ。为炉渣物理热损失百分数，％。根据山西省煤炭工业节能监测中心对晋煤集团成庄电厂锅炉热平衡试验的报告，锅炉运行状况较差，热效率偏低，Ｉｓ炉热效率为６４．９２％，２＇炉为４８．０７％，３＃炉为５４．７１％，远低于设计值７７％，因此我们需要对锅炉各项热损失偏大的原因及应采取的措施进行探讨。１提高锅炉热效率的方法１．１降低排烟热损失排烟热损失即烟气离开锅炉排人大气所带走的热量损失。一般锅炉的排烟热损失为４％－８％，经测定，成庄电厂锅炉排烟热损失，１＇炉为９Ａ３％，２＊炉为７．２２％，３＃炉为９．３％，排烟热损失偏大。影响排烟热损失的主要因素是排烟温度和排烟容积。降低锅炉排烟温度，可降低排烟热损失，但是排烟温度过低也是不允许的。要降低排烟温度，势必要增加锅炉受热面，由于成庄电厂锅炉现已定型，故不能增加受热面。另外，为防止锅炉尾部受热面低温腐蚀，排烟温度应保持高些，合理值为１１０９Ｃ－１６０９Ｃ，成庄电厂锅炉排烟温度通常为１５０℃左右，故排烟温度方面可不予以考虑。降低炉内空气过剩系数可以减小排烟容积，从而减小排烟热损失。空气过剩系数通常应保持在１．５以下，经测定成庄电厂锅炉空气过剩系数偏大，Ｉｒ炉为２．７８，２＇炉为３．０９，３＇炉为２．７３。引起空气过剩系数偏大的原因，一是在锅炉运行中炉膛及烟风道各处存在不同程度漏风现象，二是送引风配风不合理。这既导致排烟热损失的增大，又引起炉膛温度降低，增大了其他热损失，因此要根据锅炉负荷情况，及时合理地调整送引风机风门开度，并利用检修期间检查处理炉膛及烟风道存在的漏风点，使空气过剩系数趋近于１．４０当受热面积灰、结渣和结垢时会使传热减弱，排烟温度升高，造成排烟热损失增大。因此应及时吹灰除焦和防止结垢，保持受热面内外清沽，以降低排烟热损失。１．２降低化学不完全燃烧热损失化学不完全嫩烧热损失又称可燃气体不完全燃烧热损失，是指燃烧过程中产生的可然气体（ＣＯ，Ｈ２ｉＣＨ４等）未能完全燃烧而随烟气排出炉外所造成的热损失。经测定成庄电厂锅炉化学不完全燃烧热损失，１＇炉为６．０１％，２＃炉为５．１８％，３＊炉为５．４３％０２７２空气过剩系数对化学不完全燃烧热损失影响很大，空气过剩系数过小，将使嫩烧因氧量不足而增大化学不完全燃烧热损失，过大则会降低炉膛温度，也会使化学不完全燃烧热损失增大。因此在锅炉运行中，要保持空气过剩系数为１．４左右，有较高的炉膛温度，使燃料与空气充分混合，延长烟气停留时间，促进烟气中可燃物燃尽。１．３降低机械不完全姗烧热损失机械不完全燃烧热损失又称可燃固体（固定碳）不完全燃烧热损失。它是部分固体可燃物在炉内不完全燃烧随飞灰和炉渣一同排出炉外而造成的热损失，由飞灰不完全燃烧热损失和炉渣不完全燃烧热损失两部分组成。经测定成庄电厂锅炉机械不完全嫩烧热损失，１＇炉为１７．７２％，２＃炉为３６．４２％，３＃炉为２７．９１％０成庄电厂锅炉设计使用燃煤粒度为６二一１３二，最大颗粒小于４０Ｉｆｌｄｌ，而实际使用燃煤为末煤，在燃烧中飞灰不完全燃烧现象严重，增大了机械不完全燃烧热损失，因此应解决燃煤颗粒度问题。燃料的灰分越少，挥发分越多，则机械不完全燃烧热损失就越小，因此应尽量燃用灰分少的煤，保证煤的灰分含量不大于１４％０炉渣含碳量偏大，使炉渣不完全燃烧热损失大幅度增大，应根据锅炉负荷情况合理调整炉排

燃煤锅炉控制系统

燃煤锅炉智能控制系统系统简介 MBCS-8000锅炉控制系统是我公司结合多年锅炉控制经验开发而成，可完成各种类型锅炉及其公用部分的热工、电气部分的监视、控制、联锁保护等，实现负荷分配、经济燃烧、节能降耗，达到锅炉生产过程自动化的目的，这套系统具有良好的可靠性、开放性、先进性和易于维护等优点；现场运行效果证明，它是一套非常完善、先进、可靠、实用的系统，经多年来不断的优化与提升，融合多项创新技术并独创自动寻优控制算法，使其更加成熟与完善，已形成规格化、系列化产品。MBCS-8000锅炉控制系统，它由操作员站、现场PLC控制站及现场仪表组成。具有硬件系统可靠性高、稳定性好、故障率低及维修量少等特点。系统主要功能 ● 检测功能：由PLC对锅炉各种模拟量信号以及开关量信号进行巡检和显示，并自动进行各种信号的故障判断和抗干扰保护。 ● 控制功能：能组成各种复杂的控制调节方式。可对多台锅炉的给水泵、鼓风、引风、给煤、锅炉给水、减温水等调节回路及水处理、热力除氧、减温减压等公用部分进行全面综合控制，并选择最佳参数进行自动调节。 ● 显示功能：实时数据显示、历史数据查询、工艺流程、超限报警、棒状图等。数据处理功能：可进行复杂的算术运算，数据自动存盘，并能随时和定时自动打印班报、日报和月报。 ● 蒸汽炉报警：给水泵、蒸汽压力、炉膛负压、炉膛温度、排烟温度、给水压力、汽包水位、过热蒸汽温度等主要参数根据需要发出声、光信号，进行自动记录。 ● 热水炉报警：补水泵、锅炉进出口温度、炉膛负压、炉膛温度、排烟温度等主要参数根据需要发出声、光信号,进行自动记录。 ● 强电后备功能：电机启/停联锁功能并有系统校验保护功能。本系统配有强电后备柜，装有水位、汽压、炉温、蒸汽流量、炉膛负压等重要参数指示仪表，各回路手自动无扰切换开关，主要电机的负荷电流表、电机启停操作按钮及各种指示灯，安全报警装置等。

范例-PLC在工业锅炉自动控制系统中的应用

PLC在工业锅炉自动控制系统中的应用 1 引言锅炉是发电厂及其它工业企业中最普遍的动力设备之一，它的功能是把燃料中的贮能，通过燃烧转化成热能，以蒸汽或热水的形式输向各种设备。目前，国内大多数工业锅炉都是人工控制的，或简单的仪表单回路调节系统，燃料浪费很大。工业锅炉作为一个设备总体，有许多被控制量与控制量，扰动因数也很多，许多参数之间明显地存在着复杂的耦合关系。对于工业锅炉这个复杂的系统，由于其内部能量转换机理过于复杂，采用常规的方式进行控制，难以达到理想的控制效果，因此，必须采用智能控制方式控制，才能获得最佳控制效果。 2 系统的组成系统运行的示意图如图1所示。图1 系统运行示意图由图1可知，燃料和空气按一定比例进入燃烧室燃烧，产生的热量传递给蒸汽发生系统，产生饱和蒸汽，经负荷设备调节阀供给负荷设备使用。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。

锅炉是个较复杂的调节对象，为保证提供合格的蒸汽以适应负荷的需要，生产过程各主要工艺参数必须加以严格控制。主要调节项目有;负荷、锅炉给水、燃烧量、减温水、送风等。主要输出量是:汽包水位、蒸汽压力、过热蒸汽温度、炉膛负压、过剩空气等。这些输入量与输出量之间是互相制约的，例如，蒸汽负荷变化时，必然会引起汽包水位、蒸汽压力和过热蒸汽温度的变化;燃料量的变化不仅影响蒸汽压力，同时还会影响汽包水位、过热蒸汽温度、空气量和炉膛负压等。对于这样复杂的对象，工程处理上作了一些简化，将锅炉控制系统划分为若干个调节系统。主要的调节系统有: (1) 汽包水位调节系统被调量是汽包水位，调节量是给水流量，它主要考虑汽包内部物料平衡，使给水量适应锅炉的蒸发量，维持汽包水位在工艺允许范围内。 (2) 过热蒸汽温度调节系统维持过热器出口温度在允许范围之内，并保证管壁温度不超过允许工作温度。 (3) 燃烧调节系统使燃料燃烧所产生的热量适应蒸汽负荷的需要;使燃料量与空气量之间保持一定比例，以保证经济燃烧;使引风量与送风量相适应，以保持炉膛负压稳定。这里将讨论锅炉汽包水位调节系统、燃烧调节系统及蒸汽温度调节系统。 2.1 系统的检测信号及锅炉的控制任务锅炉设备的检测信号包括:蒸汽流量、汽包水位、汽包蒸汽压力、加水量、炉膛负压、鼓风量、烟气含氧量、当已知检测信号的情况下，锅炉的控制任务是:在用户蒸汽机需要的情况下，PLC控制加水阀、输煤量、鼓风量与引风量，使保持锅炉汽包水位稳定，蒸汽压力稳定，炉膛负压稳定，烟气稳定，使燃料能量最充分地燃烧，以取得最大的热效率。 2.2锅炉的主要控制流程 (1) 锅炉水位控制流程水位自动控制的主信号为水位差压变送器输出的信号。前馈信号可以

锅炉APC先进过程优化控制解决方案

锅炉燃烧过程优化控制方专业服务，创造价循环流化床锅先进过AP 优化控制解决方

2013-11-1 1锅炉燃烧过程优化控制方公司简集团（中控）始创于是中国领先的自动化与信息化技术、产品、解决方案应商，业务涉及工厂自动化、公用工程信息化、装备自动化等领域。公司是中科技集团的核心成员企业，致力于工厂自动化领域的现场总线与控制系统以及程模拟仿真系统的研究开发、生产制造、市场营销及工程服务行业背行业现2. 循环流化(CFB燃烧技术是最近几十年发展起来的一种新型燃烧技术，

于循环流化床锅炉具有燃料适应性广、燃烧效率高、高效脱硫的特点，因此近来有了很大的发展，我国的循环流化床也经历了小型、中型、大型三个发展阶段循环流化床能够解决我国燃烧锅炉存在包括环境问题在内的诸多现实问题，因中国将成为循环流化床锅炉最大的商业市场行业难2. 由于循环流化床锅炉燃料是在流化状态下燃烧，锅炉燃烧系统惯性大，各变量之间相互影响，加上有飞灰循环等影响因素，因CF锅炉燃烧系统是个大滞后、强耦合，多干扰的复杂非线性系统，自动燃烧优化控制难度较大，业内公认的控制难点鉴于循环流化床锅炉燃烧的复杂性和特殊性，对一般煤粉锅炉和其他过程制对象行之有效的常规控制方法，已难保证循环流化床锅炉各项控制指标的实现有别于常规控制，中控锅AP先进控制解决方案采用多变量模型预测控制专家规则控制等智能控制策略，能够更好地结合专家经验的同时克服系统大滞后强耦合、多干扰等控制难点，可以较好地实CF锅炉系统安全高效率的燃自动控制，各项指标稳定度大幅提升，经济效益比较可观 1第

锅炉燃烧过程优化控制方提升锅炉的燃烧效率优化空3.2. 通过现场数据分析，包括与领导、相关技术人员DC技术人员的技术交沟通，评估现场发现存在如下可提升的空间）各指标的稳定性可进一步提升，波动幅度可减30以上）各指标的经济运行匹配有待于进一步优化，提高锅炉效率降低煤耗实现经济运行之目的即，贵方现场锅炉燃烧系统存在可观的优化空间项目可行性分3. 现场的现有设备，仪表，控制系统条件是否满足优化控制系统需求呢？通现场考察分析发现，一次检测元件的性能良好，保证了测量信号的质量，在改风量挡板调节精度后，可为优化控制提供了良好的控制手段DC系统可以提实时运行数据库综上所述，我们可以得出如下结论）现场存在较大的优化空间，具备经济效益挖潜空间）现场设备、仪表、系统条件良好，满足优化控制系统需求条件暨在对现场外围硬件设备不进行大幅改造或追加投资的情况下，现场满足施锅炉自动燃烧控制技术的条件，能够通过对控制系统的优化提升，使得循环化床能够全自动运行，降低运行人员劳动强度的同时，又能提高机组的经济运能力，达到节能降耗的目的

基于PLC的锅炉燃烧控制系统

专业英语项目作业指导教师班级姓名学号齐齐哈尔工程学院电气工程及其自动化专业 2016年12月29日

基于PLC的锅炉燃烧控制系统 1 引言燃烧控制系统是电厂锅炉的主控系统，主要包括燃料控制系统、风量控制系统、炉膛压力控制系统。目前大部分电厂的锅炉燃烧控制系统仍然采用PID控制。燃烧控制系统由主蒸汽压力控制和燃烧率控制组成串级控制系统，其中燃烧率控制由燃料量控制、送风量控制、引风量控制构成，各个子控制系统分别通过不同的测量、控制手段来保证经济燃烧和安全燃烧。 2 控制方案锅炉燃烧自动控制系统的基本任务是使燃料燃烧所提供的热量适应外界对锅炉输出的蒸汽负荷的要求，同时还要保证锅炉安全经济运行。一台锅炉的燃料量、送风量和引风量三者的控制任务是不可分开的，可以用三个控制器控制这三个控制变量，但彼此之间应互相协调，才能可靠工作。对给定出水温度的情况，则需要调节鼓风量与给煤量的比例，使锅炉运行在最佳燃烧状态。同时应使炉膛内存在一定的负压，以维持锅炉热效率、避免炉膛过热向外喷火，保证了人员的安全和环境卫生。 2.1 控制系统总体框架设计燃烧过程自动控制系统的方案，与锅炉设备的类型、运行方式及控制要求有关，对不同的情况与要求，控制系统的设计方案不一样。将单元机组燃烧过程被控对象看作是一个多变量系统，设计控制系统时，充分考虑工程实际问题，既保证符合运行人员的操作习惯，又要最大限度的实施燃烧优化控制。控制系统的总体框架如图1所示。图1单元机组燃烧过程控制原理图1 1徐亚飞，温箱温度PID与预测控测控制.2004，28(4)：554-5572

P为机组负荷热量信号。控制系统包括：滑压运行主汽压力设定值计算模块（由热力系统实验获得数据，再拟合成可用DCS折线功能块实现的曲线）、负荷—送风量模糊计算模块、主蒸汽压力控制系统和送、引风控制系统等。主蒸汽压力控制系统采用常规串级PID控制结构。 2.2 燃料量控制系统当外界对锅炉蒸汽负荷的要求变化时，必须相应的改变锅炉燃烧的燃料量。燃料量控制是锅炉控制中最基本也是最主要的一个系统。因为给煤量的多少既影响主汽压力，也影响送、引风量的控制，还影响到汽包中蒸汽蒸发量及汽温等参数，所以燃料量控制对锅炉运行有重大影响。燃料控制可用图2简单表示。图2 燃料量控制策略其中：NB为锅炉负荷要求；B为燃料量；F(x)为执行机构。设置燃料量控制子系统的目的之一就是利用它来消除燃料侧内部的自发扰动，改善系统的调节品质。另外，由于大型机组容量大，各部分之间联系密切，相互影响不可忽略。特别是燃料品种的变化、投入的燃料供给装置的台数不同等因素都会给控制系统带来影响。燃料量控制子系统的设置也为解决这些问题提供了手段。 2.3 送风量控制系统为了实现经济燃烧，当燃料量改变时，必须相应的改变送风量，使送风量与燃料量相适应。燃料量与送风量的关系见图3。2 刘官敏，温箱温度PID与预测控测控制.2004，28(4)：554-5572