DCS自动控制系统在锅炉运行中的应用【忻州郎凤娥】
自控专项性能保证
DCS自动系统具备自动点火、自动停炉控制功能,能实现一键启停功能
锅炉供回水温差及室外温度控制
DCS控制程序可以按不同的环境温度提供不同的热量,同时在一天24小时根据不同的时间段提供相应的热量。锅炉供水热量公式为:
Q=K×F×(T供-T回)
Q:热量 F:出水流量 K:系数
当锅炉回水温度变化被控制在很小时,如果改变锅炉供水温度,即使锅炉出口水温度随着室外环境温度的不同作相应调整变化,就可使热量达到所需热量。但人为的随意改动锅炉出口水温度的设定值,不仅缺乏依据和实时性,而且也会给系统带入较大的人为干扰,也不利于节能降耗。
根据实际情况,结合本地历年冬季室外环境温度数据和经验,可以制定出锅炉出口水温度随室外温度变化的曲线,使DCS自控系统根据室外温度的变化自动调整锅炉出口水温度的给定值,即做到了实时调整,又避免了人为修改给定值给系统带来的较大扰动,同时节约能源。另外,考虑到在冬季初冷期和深冷期,白天和晚上所需的的热量(负荷)不同,因此,可以考虑,可使DCS自控系统自动跟踪室外温度变化24小时时间变化来自动来自动无扰改变锅炉出口水温度的给定值,至使锅炉提供出的热量与所需热量保持一致
将出水温度的设定值和室外温度及热量(负荷)的变化联系起来,以出水温度为调节信号,构成回路调节,调节输出控制炉排转速和鼓风风量,即改变燃煤量和风煤比,使锅炉燃烧参数随之改变,以达到出水温度和设定值的一致。
锅炉负荷控制
对多台给煤机的燃料主控回路还设计有增益自动补偿回路。通常称作多输出控制系统(简称MOCS系统)。对多台给煤机设计MOCS系统的目是为了防止并列运行的给煤机的切投和手/自动切换会改变调节回路的调节增益或对调节回路造成扰动。采用MOCS系统后也可免去给煤机投自动时的对位操作。
系统中提供专用的模块bal以实现MOCS功能,能使得每台执行器都能进行手动操作和自动控制,并且手自动切换无扰,而且各执行器之间的切换无优先级;并列运行的各设备的出力可以方便地进行相互转移,并且保证在转移出力的过程中系统是无扰的;最直接的做法可以通过根据负荷要求的大小,选择开启的执行器数量(例如要求百分之四、五十负荷时可开启两个燃烧器,通过这两个燃烧器运行,实现出力的自动运行和调节功能),无论多少台执行器投入自动,系统都有良好的性能。一个bal模块最多可以接8台执行器。
炉膛负压控制
炉膛负压和风量控制符合NFPA8502标准的规定。
系统提供平衡负压运行,通过控制引风机变频转速,维持炉膛压力恒定在设定值。
比较炉膛压力冗余变送器的输出值,并取其中值作为炉膛负压控制系统的反馈信号。
系统将风量指令信号作为超前变化的前馈信号,使炉膛负压的波动最小。
在引风机控制中,有一个方向性闭锁作用。即在炉膛压力低时,引风机转速的进一步开大;在炉膛压力高时,引风机转速进一步关小。
控制系统还包括:”火焰丧失”预处理回路、以便将较高的负压偏差减小至最小。在发生主燃料跳闸(MFT),且风量大于30%时,在压力控制系统中产生一个超驰控制信号,使引风机快速关小。该信号(MFT、火焰丧失)随时间而衰减(时间可调),直至恢复正常的挡板控制。不需运行人员的干预,并且对控制系统不产生扰动。
由燃烧器视频监视器和炉膛监视器观察炉内燃烧状态,不理想时可适当改变手动改变设定值,以获得最优燃烧效果
远程监控和控制功能
远程设置客户端通过局域网/互联网,可以完成运行管理人员对锅炉运行状态的了解,
显示锅炉控制系统监控界面。
强大的数据管理能力,采用专用数据库收集锅炉房的数据,管理一系列归档数据、报警数据、趋势等。
在智能管理中心服务器建立数学模型,分析各个锅炉的运行状况,可以获得能耗(电能、煤粉报表、运行负荷报表、设备使用情况报表等。结合现行环保标准,针对废气成分进行分析,提供合理化系统优化方案。
现场人员可以使用平台找到解决紧急事件的方法。
通过事件或时间触发,可以自动执行电子邮件发送报表。通过信息定制,可用手机接收报警信息。
系统管理主要是针对用户权限及数据操作的管理,包括角色和权限管理、数据维护、系统维护和日志管理。【忻州郎凤娥】
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