DCS在锅炉自控系统中的应用
王延锋
【摘 要】@@ 一、概述rn随着国家能源工业的战略调整,环境保护的要求越来越高,加强锅炉运行管理,充分发挥DCS技术与功能的优势,确保循环流化床锅炉控制系统在各种工况下都具备自动投运的能力,提高智能化控制和高效率化管理,提高热效率,从而为企业运营带来可观的经济效益、社会效益和环保效益,具有重大的现实意义.
【期刊名称】《数字通信世界》 【年(卷),期】2009(000)003 【总页数】2页(P57-58) 【作 者】王延锋
【作者单位】北京中昌工程咨询有限公司 【正文语种】中 文 【中图分类】工业技术
【文献来源】https://www.zhangqiaokeyan.com/academic-journal-cn_digital-communication-world_thesis/0201237052791.html
｜一 、概述| 随着国家能源工业的战略调整 ． 环境保护的要求越来越高 ，加强锅炉运行管理 ， 充分发挥 DCS 技术与功能的优势 ， 确保循环流化床锅炉控制系统在各种工况下都具备自动投运的能力 ， 提高智能化控制和高效率化管理 ， 提高热效率 ，从而为企业运营带来可观的经济效益 、 社会效益和环保效益 ， 具有重
大的现实意义 。巴彦淳尔紫金电辛辛厂热工动力机组是囱 4 台循环流化 床
（ CFB ）工业锅炉和一台余热炉组成。 该项目由中国有 色工程设计研究院设计 ， 采用西门子公司 PCS？集散控制系 统，最终实现对整个工业锅炉房的控制和安全经济地运行。 锅炉燃烧过程中 ， 能否实现最佳的风煤比控制是运行 工况优化，提高热效率的关键所在 。 分步式控制系统 (DCS ） ，全面采用了可靠的操作站直接控制技术 ， 每个操作站都有全厂的实时数据库和历史数据库。 因此 ， 可以方 便地从全厂数据库中调出锅炉运行中的各种数据．经过计 算，绘制出锅炉在不同负荷下 ， 各种人为损失与锅炉过剩 空气系数之间的关系如图 l 所示。通过 DCS 系统智能化的自寻优控制 ． 可以寻找到最佳 过剩空气系数，使得锅炉运行在最佳燃烧区内 。 DCS 系统 可以依据风量和各种热损失之间的关系自动绘制出锅炉在 不同负荷下的热效率曲线。 由图 l 可见 ， 热效率曲线是一 条具有极大值的非线性曲线 ， 因此 ． 可以通过 DCS 系统来 自动寻优即 DCS 可以自动找到获得最佳燃烧区。 在此基 础上 DCS 系统采用自寻优办法 ． 自动寻找出对应最佳燃烧 区的最佳过剩系数 ， 并设法维持空气过剩系数在最佳值附 近，从而在燃烧过程中 ， 实现了热效率最佳的运行工况 ， 即..4 UU 户 ’ tttB 敛 热＃毒烟 热损失1.02 I.IO 过剩空气系敏 μ图 l 锅炉燃烧与 μ 的关系实现了单台锅炉燃烧过程运行工况的优化控制 。 那么，并 列运行的多台锅炉如何实现运行工况的优化控制昵 7 下面 作一具体介绍。｜ 二 、 DCS 功能设置本工程 DCS 基本功能有数据采集功能（ DAS ）和模拟量控制功能（ MCS ） 。L.数据采集功能数据采集系统 DAS可以完成整个锅炉及附属系统的实 时监视和管理。 主要功能有汽水系统流程图显示、燃烧系 统流程图显示．重要参数实时趋势曲线显示记录、参数历 史趋势曲线显示记录、 棒形图显示．多级报警显示记录、 事 故追忆记录 、 各种图形及报表打印等。2模拟量控制功能循环流化床锅炉的过程控制比一般锅炉复杂 ， 其过程 变量不仅包括锅炉出水温度、炉膛负压、 烟气含氧量，还2009.03 鼓亨通信也界 57
势确保循环流化床锅炉控制系统在各种工况下都具备自巴彦淳尔紫金电辛辛厂热工动力机组是囱 4 台循环流化床（ CFB ）工业锅炉和一台余热炉组成。 该项目由中国有色工程设计研究院设计 ， 采用西门子公司 PCS？集散控制系统，最终实现对整个工业锅炉房的控制和安全经济地运行。锅炉燃烧过程中 ， 能否实现最佳的风煤比控制是运行工况优化，提高热效率的关键所在 。 分步式控制系统(作站都有全厂的实时数据库和历史数据库。 因此 ， 可以方便地从全厂数据库中调出锅炉运行中的各种数据．经过计算，绘制出锅炉在不同负荷下 ， 各种人为损失与锅炉过剩空气系数之间的关系如图 l 所示。通过 DCS 系统智能化的自寻优控制 ． 可以寻找到最佳过剩空气系数，使得锅炉运行在最佳燃烧区内 。 DCS 系统可以依据风量和各种热损失之间的关系自动绘制出锅炉在不同负荷下的热效率曲线。 由图 l 可见 ， 热效率曲线是一条具有极大值的非线性曲线 ， 因此 ． 可以通过 DCS 系统来自动寻优即 DCS 可以自动找到获得最佳燃烧区。 在此基础上 DCS 系统采用自寻优办法 ． 自动寻找出对应最佳燃烧区的最佳过剩系数 ， 并设法维持空气过剩系数在最佳值附近.4UU户’tttB敛热＃毒烟热损失图l锅炉燃烧与 μ 的关系实现了单台锅炉燃烧过程运行工况的优化控制 。 那么，并列运行的多台锅炉如何实现运行工况的优化控制昵 7 下面作一具体介绍。二 、DCS 功能设置数据采集系统 DAS可以完成整个锅炉及附属系统的实时监视和管理。 主要功能有汽水系统流程图显示、燃烧系统流程图显示．重要参数实时趋势曲线显示记录、参数历史趋势曲线显示记录、 棒形图显示．多级报警显示记录、 事故追忆记录 、 各种图形及报表打印等。循环流化床锅炉的过程控制比一般锅炉复杂 ， 其过程变量不仅包括锅炉出水温度、炉膛负压、 烟气含氧量，还经验Grrcw
均 ． ．． ．．．．．．ExperienceExchange 增加了床温及床压 ， 属多参数多变量输入系统 ， 并且各个 变量相互影响 、 相互作用 ， 控制难度很大。 本次设计中 ， 我 们应用了现代控制理论中的自适应控制 、 预测控制、最优 控制、模糊
DCS在锅炉自控系统中的应用
