锅炉自动化控制10篇

锅炉自动化控制篇1

关键词:工业蒸汽锅炉;自动化控制;系统

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.052

锅炉自动化控制是最近几年开发的新技术之一,是微型计算机、锅炉节能与自动控制等技术的有机结合。随着现代工业技术的不断发展,工业蒸汽锅炉自动化控制得到普遍关注,它需在工业生产中得到广泛应用。

1 工业蒸汽锅炉自动化控制的构成

从使用情况来看,工业蒸汽锅炉自动化控制主要由几个层面构成,各个层面通过相互合作确保锅炉的燃烧效果[1]。一是管理层,它是自动化控制系统的总指挥,负责工业蒸汽锅炉的各个燃烧环节,能通过实用技术及时对锅炉燃烧的报警故障、数据信息等产生调控作用,确保各个环节稳定操作。二是控制层,负责依据标准对自动化控制系统所传输的数据信号进行操作控制,并与智能PID调节仪、模拟量模块等合作,有效提高锅炉调节效果。三是设备层,它是工业蒸汽锅炉实现自动化控制的各种必要设备,主要有交流接触器、断路器、压力变送器等,为真正实现和强化锅炉的自动化控制奠定基础。

2 工业蒸汽锅炉实现自动化控制的特点

工业蒸汽锅炉实现自动化控制的特点主要体现在五个方面:一是直观显示锅炉运行的各个参数。在显示器上,自动化控制系统能同时将运行锅炉的水位、压力、烟气含量、燃煤量、炉膛负压、测点温度等运行参量的给定值、累计值、瞬时值显示出来,快速将机组在启停过程及正常运行中的有用数据计算出来,减少显示仪表的数量,同时利用软件替代复杂的仪表单元,在减少故障率的基础上减少投资。二是工业蒸汽锅炉的自动化控制装置的任务主要是确保锅炉的运行安全、经济、稳定,使操作人员能减轻劳动强度,并设置声光报警、自动连锁停炉,严禁因人为疏忽引发安全事故。三是锅炉辅机系统,包括鼓风机、给水泵、引风机等大功率的电动机,其运转大多时候都不是满负荷的,一般通过阀门、挡板来控制流量,存在巨大的浪费,而应用风机水泵就能实现对锅炉的变频控制,平均可节省30%~40%电能。

3 工业蒸汽锅炉自动化控制系统及燃烧调节系统

3.1 系统内容

(1)自动检测。通过显示仪表、检测元件或其他自动化设备来连续测量并显示工业锅炉自动化控制系统的温度、流量、压力机液位等参量,为值班人员提供监视锅炉生产情况的便利,或为企业实现经济核算提供数据信息,将检测信号提供给锅炉的自动调节、保护,从而对工业蒸汽锅炉的生产进展情况及发展趋势进行监视,指导操作人员安全生产,这是锅炉实现自动化生产的基础、前提。当然,工业企业应按照蒸汽锅炉的生产工艺要求合理设计自动检测点。

(2)自动控制。自动化控制是依据一定的时间、次序、条件等要求来控制工艺系统对象的一种技术,是工业蒸汽锅炉生产环节自动化技术的组成部分之一,主要包括锅炉的启停、正常运行,即启停输煤系统、运行水处理设备等[2]。通过自动化控制,工业蒸汽锅炉的自动化水平得到大幅提升,且操作步骤更简化,使启停机组的速度越来越快,在减少运行操作人员的同时有效避免发生误操作。

(3)自动保护。如果工业蒸汽锅炉在运行中出现异常情况或参数超出允许范围,就能通过自动化控制系统及时将报警及必要的处理动作发出,避免设备出现故障,保护人员安全。在生产运行中,工业蒸汽锅炉自动化控制的自动保护主要包括四种:一是联锁保护,避免锅炉在启停过程中因人员操作次序有误而引发事故,如果操作人员没有完成上一步操作,就不能进行下一步操作;当锅炉处于运行状态,如果辅机出现故障,关联设备要即刻停止或完成相应动作,预防事故扩大。二是限制保护,即运行工业蒸汽锅炉时的蒸发量、变动负荷速度等都能通过自动化控制系统按照实际的运行状态进行控制,同时限制各种调节挡板、调节阀的最小与最大开度。三是紧急保护,如果炉膛熄火或锅炉的水位、蒸汽压力等发生危险工况,自动化控制系统的自动保护装置就会快速投入,给予锅炉紧急保护。四是指示与警报保护,当各个辅机的仪表或指示灯显示有危险工况时,自动化控制系统的保护装置就能自动报警;如果参数超过标准范围,自动保护装置也能传出声光信号,提醒值班人员采取措施加以解决,或自动使机组停止运行,确保锅炉正常生产。

3.2 燃烧调节系统

虽然工业蒸汽锅炉燃烧过程对自动调节系统的选择和供给系统、燃烧的种类、方式以及联结锅炉、负荷的方式等都有关联,但自动调节系统的任务都是统一归纳的,主要有三项:一是使汽压维持恒定。工业蒸汽锅炉汽压的改变代表着负荷耗汽量与锅炉的蒸汽量不适应,应及时改变燃料量,才能使蒸汽量发生相应改变。二是使燃烧过程的经济性更强。当改变了燃料量时,应合理调节送风量,使它能配合燃料量,确保燃烧过程更经济。三是使送风量与引风量相互配合,确保工业蒸汽锅炉的炉膛压力不变。

一般情况下,锅炉燃烧调节系统的被调参数有三个,分别是汽压p、炉膛负压pt以及烟气含氧量a,而调节量一般也有三个,分别是送风量、引风量、燃料量。对燃料量来说,燃烧调节系统的对象要按照不同的燃料种类进行区分,有时是炉排电机,有时是燃料阀,而送风量、引风量的调节对象通常是变频器或挡板执行机构。由此可见,工业蒸汽锅炉自动化控制系统中的燃烧调节系统是一个调节多参数变量的系统,一般被简化成三个相对***却又相互关联、密切配合的单变量系统来实现调节功能,分别是蒸汽压力调节系统、送风调节系统以及炉膛负压调节系统,它们共同完成对工业蒸汽锅炉燃料的自动化调节和控制,促进工业企业实现节能、降耗、减排的目标。

4 结语

工业蒸汽锅炉自动化控制具备较大的发展空间,投资收益前景良好,它不但能促进蒸汽锅炉实现安全生产,还能通过节能降耗使工业生产变得更环保。总之,工业蒸汽锅炉自动化控制是发展锅炉行业的大势所趋,有必要在工作实践中继续分析和探究。

参考文献:

[1]王兆秀.浅析锅炉给水PLC自动化控制技术应用[J].化工管理,2015(32):120+122.

锅炉自动化控制篇2

关键词:锅炉;自动化控制;节能措施

引言

随着改革开放的不断深化,我国综合国力得到了不断的提升,而工业作为我国经济发展中的支柱产业,也在迅猛的发展。工业锅炉作为与人们息息相关的产业,在人们的日常生活中扮演着不可或缺的角色。锅炉的实际运行是一个庞大且复杂的系统性工程,无论是运行还是管理,其难度都比较大,锅炉运行效率低,严重浪费能源,因此如何有效降低能源的消耗是目前相关工作人员需要研究探索的重要问题。在此背景下,锅炉自动化控制系统应运而生。锅炉自动化控制技术可以有效解决能源过度消耗的问题,大大节省了生产成本,减少了对环境的污染程度,为工业锅炉运行提供了更大的便捷,更优质的服务,使生产效果更优,备受欢迎和应用。

1 锅炉自动化控制系统的工作原理

锅炉自动化控制系统的工作原理主要就是通过将除氧水加入水泵的调节阀内,通过省煤器的一系列处理,将其变成温水,再经过汽包的加热作用,使水体沸腾,最终形成蒸汽。在产生蒸汽的过程中,为了达到蒸汽面积的最大化,就要确保水位位于锅炉中汽包的中间位置,只有这样,才能使得蒸汽从蒸汽阀中排出。此时,空气就会迅速进入到空气预热器设备中,并经过相应环节的加工和处理,产生延期预热现象,这就是热空气形成的过程。

2 锅炉燃烧调节系统

2.1 维持汽压恒定

由于锅炉运行过程比较复杂,很容易由于一些客观因素而导致其运行状态不稳定,其中,维持锅炉汽压恒定是很重要的。如果汽压发生变化,那么就表示锅炉蒸汽量与负荷的耗汽量不相符,要改变这种现象,就要调整燃料量,以此改变锅炉的蒸汽量。

2.2 保证燃烧过程的经济性

锅炉燃烧需要很多的能源支持,如果掌握不好运行状态,就会造成能源浪费。因此,在改变燃料量时,也要相应地调节送风量,使两者保持在科学合理的范围内,从而保障锅炉燃烧过程的经济性,降低生产成本。

2.3 调节引风量与送风量相配合,以保证炉膛压力不变

为了保障锅炉良好运行,节省能源消耗,就要随时掌握锅炉燃烧调节系统,合理配置燃烧参数变量。燃烧调节系统是由三个单变量系统组成的,分别是蒸汽压力调节系统、送风调节系统、炉膛负压调节系统,三者之间既相互配合又相互***。在锅炉燃烧时,要使引风量与送风量相配合,进而保障炉膛内的压力不变,最终达到锅炉正常运行的目的。

3 锅炉房节能降耗的有效措施

3.1 锅炉设备的节能降耗措施

3.1.1 燃煤锅炉煤斗应采用分层给煤装置

近年来,在锅炉运行过程中具有运行效率较低、能源消耗大等缺陷,不仅造成了资源浪费,而且还污染了环境。因此,相关人员要积极探索节能减排的措施,减少能源消耗。首先可以从锅炉设备入手,就燃煤锅炉煤斗而言,可以应用分层给煤装置。采用此装置的目的在于在原有给煤技术的基础上加以完善,使其更加科学合理地控制给煤量,并确保落煤的疏松性,一般情况下,给煤器是安装在落煤口的位置上的。要利用相应的装置将煤按照其粒度的大小进行分档,并将炉排上的煤有序放置,使得通风合理,从而保障原煤的燃烧效率。

3.1.2 在燃气锅炉中设置余热回收节能装置

在燃气锅炉中设置余热回收节能装置也可以在一定程度上提高运行效率,加大燃料的燃烧面积,实现节约能源、减少消耗的目标。通常情况下,余热回收节能装置被安装在锅筒与燃气锅炉的给水泵之间,主要工作原理是利用尾部烟气的余热将水加热,通过一定的反应后,充分提高锅炉的热效率。

3.1.3 建议选择冷凝式锅炉作为燃气锅炉

工业燃气锅炉的类型多种多样,要想锅炉在运行时节能降耗,就要根据日常生产的实际情况,科学合理地选择锅炉的类型。冷凝式锅炉由于其特有的优势,是目前使用最多的锅炉。冷凝式锅炉可以将排放的烟气中的汽化潜热吸收出来,极大地降低了排烟系统的温度。与一般的锅炉相比,冷凝式锅炉外壳采用的材料具有极高的密封性,保温效果极佳,可以在极大水平上达到节能的效果,同时还能够清除烟气中的有害物质,有效保护了大气环境。冷凝式锅炉是锅炉生产的首选设备。

3.2 锅炉房节能降耗的综合措施

3.2.1 做好锅炉房人员的管理工作

物质决定意识,意识对物质具有能动作用;正确意识对事物发展促进作用,错误意识对事物发展起着阻碍作用。锅炉房人员是锅炉生产的核心力量,只有做好锅炉房人员的管理工作,采取有效措施提升他们的技术水平,并在日常工作中积累经验,才能在出现问题时提出合理化建议,从而提高锅炉的运行效率。因此,管理部门要定期对锅炉房人员进行教育培训,不断充实他们的理论知识,培养他们的节能降耗意识,保障锅炉运行时的稳定性和可靠性。另外,还要时刻关注锅炉及其辅助设备的运行情况,一旦发现问题,及时提出解决对策,时刻确保锅炉运行始终处于良好的运行状态。同时,还要建立健全完善的奖惩制度,激发工作人员的积极性,提高他们的节能意识,做到节能降耗。

3.2.2 锅炉房燃料计量考核节能管理

在锅炉运行的过程中,相关人员要将燃料进行科学分配和合理使用,旨在尽最大化地节约能源。对燃料进行全方位的管理和应用,根据燃料的实际情况进行调节,保障燃料充分燃烧的有效性。另外,在燃料开始使用之前,首先要经过严格的检验,只有检验合格,才能正式投入使用。在储存燃料方面,要将其按照不同的品质分开存储,随时调整燃料的品质,最终使燃料充分燃烧,减少能源的消耗。

4 结束语

随着随着我国科学技术的创新与完善,锅炉节能运行逐渐成为相关部门与研究人员应当重视的内容。针对于工业锅炉在运行时存在浪费能源的问题,经过技术人员的不懈研究和分析,锅炉自动化控制技术应运而生,并迅速受到广泛关注和欢迎,锅炉自动化控制技术具有传统锅炉运行技术不可比拟的优势,不仅大大减少了生产成本,而且还提升了能源的燃烧率,节约了大量的资源,在今后锅炉生产中值得推广和应用。同时,还在锅炉及其辅助设备、锅炉房等方面提出了节能降耗的综合性措施,在一定程度上为实现自动化控制技术在锅炉生产中的可持续发展目标奠定坚实的基础。

参考文献

[1]于嵘.浅议锅炉房自动化控制及节能措施[J].城市建设理论研究,2014(10).

[2]孙凯刚.浅析采暖锅炉自动化控制[J].黑龙江科学,2013(12).

锅炉自动化控制篇3

当前,用户对自控系统的要求越来越高,对其稳定性要求也高。但是,在运行过程中难免会出现一些不可预知的事情,例如,工控机突然死机、PLC因为一些干扰等而不能进行正常设备控制了,这就需要我们对监控系统进行冗余。所以作者就提出了本文中的控制系统结构,既能满足控制系统冗余、实现控制系统之间的无扰切换,还能有效地节约成本。

【关键词】

系统结构仪表控制PLC控制计算机控制

中***分类号: G623 文献标识码: A

【引言】

当前,各锅炉用户对PLC自动化系统的自控要求越来越高,对其稳定性要求也越来越高。但是,在运行过程中难免会出现一些不可预知的事情,例如,工控机突然死机、PLC因为一些干扰等而不能正常控制设备了,这就需要我们对监控系统进行冗余。所以作者就提出了本文中的控制系统结构,既能满足控制系统冗余、实现控制系统之间的无扰切换,还能有效地节约成本。

【正文】

控制系统主要是控制锅炉辅机设备,并通过一些方式显示现场关键热工点参数的设备的集合。根据作者的项目从事经验得知,目前,锅炉现场有如下几种宏观控制系统结构:

仪表控制系统:系统通过现场仪器仪表实现数据信息显示,以及锅炉设备调速控制;通过现场启停按钮控制设备启停。

计算机控制系统:由现场控制器和上位机电脑组成控制系统核心,数据显示在计算机上实现,并通过计算机发送控制命令至现场控制器,

仪表+计算机控制系统:系统由现场仪表、计算机和现场控制器组成,现场仪表可以实现数据信息显示及控制锅炉设备;同时,上位机和现场控制器也可以实现数据显示、设备控制及数据的存储、分析等功能。

1 仪表控制系统

仪表控制系统的核心是现场数显表、手操器和按钮等:数显表用于显示现场关键热工点参数;手操器用于通过变频器调节现场设备运行速度;按钮控制设备的启动和停止。

优点:

1)仪表控制系统完全由硬件搭建而成,所以其系统稳定性很高,成本相对较低,结构简单、易于维护。

2)仪表控制系统是分散控制系统的一种简易模式,它的各个环节是由仪表、按钮和控制设备构成的***的单一回路,故当其中任一控制回路出现故障时,不会影响其他回路正常运行。

3)仪表控制系统数据显示通过数显表完成,盘台占用空间较大。

仪表控制系统结构***1如下:

***1 仪表控制系统结构 ***2 现场实物示意

缺点:

1)仪表控制设备都是***的一对一关系,所以设备的自控性不高;同时控制系统只能做一些简单的电气联锁,很难完成复杂逻辑架构、建模、算术运算等控制需求。

2)该控制系统是通过一些只具有显示功能的数显表来显示热工点实时参数,不具备数据存储功能,所以无法实现自动记录数据及数据分析等功能。

综上所述,仪表控制系统属于手动控制系统的一种,其只能通过电气元件实现简单的控制和安全联锁等功能,数据信息不能存储、分析和归档,但是控制系统简单、控制原理清晰,具备稳定性高、成本低,易于日维护等优点。

2计算机控制系统

计算机控制系统主要是由现场控制器和计算机共同组成,所有的控制都集中在现场控制器上,而计算机只需与现场控制器通信。

这种控制系统最具特点的是具备现场控制器,或是PLC,或是DCS,通过对现场控制器进行编程,可实现控制器的数据处理功能和对现场设备的自动控制。

通过现场控制器的信号模块,可以采集来自现场的各种信号,通过现场控制器的运算、数据处理,并通过计算机与控制器之间的通信网络,来自现场的点的参数就可以一一呈现在计算机组态界面上。控制系统结构如***3所示:

***3 控制系统结构

优点:

1)可借助计算机的技术,实现上传数据的显示、归档、存储,并可以通过曲线、报表的方式进行数据的分析和归档,还可以查询运行期间的一些报警信息和报警原因。

2)另外,因为有现场控制器,所以一些复杂的控制回路、运算策略和安全联锁功能都可以实现。

但是也存在着缺点:

系统越复杂,故障点就会越多,这种控制系统的各个部分都是故障点,包括计算机、现场控制器、通信网络和其他信号模块等,而故障最易出现点就是通信网络,所以这就影响了系统的稳定性,其稳定性不如仪表控制系统那么稳定。

3 仪表+计算机控制系统

此控制系统同时具有仪表控制结构和计算机控制结构,这种控制系统结合了仪表控制结构与上位机控制结构的共同优点,而且缺点可以相互弥补。现场实物示意如***4:

这种控制系统依据现场的实际调速设备的控制情况,可以具体分为几种:

第一种是仪表+计算机控制构成一套完整的自动控制系统,这套系统中包括有对设备的控制,对现场热工点参数的显示,对数据的归档、存档和分析等功能。

其特点是设备的启动/停止由操作台上的按钮控制,变速设备的调节是由仪表台上的手操器和控制器共同实现的。

缺点:这套控制系统中的上位机和控制器不能直接控制现场设备的启动/停止,只能依托于现场仪表操作台上的按钮进行控制。结构***5如下:

***5 第一种一套完整的自动控制系统结构

第二种是仪表+计算机控制构成两套控制系统,这套控制系统中包括仪表操作手动控制系统和上位机自动控制系统,这套系统具备完整的功能,能够实现设备的控制,数据的监控和数据的归档、存档和分析。

缺点:这种控制系统的***性相对较高,也比较稳定,系统的安全性高,易于控制。但是系统的造价很高,维护时需要专业人士维护。结构***6如下:

***6 第二种两套完整的控制系统结构

转换选择的作用是选择仪表台控制和计算机控制,最终实现的是选择由哪种控制系统控制。当选择仪表台控制时,仪表台通过变频设备的I/O端子控制变频设备,此时计算机就不能通过变频设备的I/O端子控制变频设备的;当选择计算机控制时,计算机可以通过变频设备的I/O端子控制变频设备的启动/停止和调速,此时仪表台就无法通过变频设备的I/O端子控制变频设备。

第三种也是是仪表+计算机控制构成两套控制系统,但是是通过自己支持的通信网络与现场设备进行对话,通过其支持的通信协议所在的通信网络直接控制现场设备的启动/停止和变频调速等。结构***7如下:

***7 第三种两套完整的控制系统结构

综上所述,仪表+计算机的控制系统中,第一种结构的成本会明显低于其他两种系统结构的成本,但第一种结构的安全性相对于其他两种控制系统结构要低,相对于就仪表台控制系统结构或就计算机控制系统结构都要高,维护相对比较简单。

【结论】

第二种控制系统结构是目前市场上使用的结构最稳定、最可靠的结构,且成本不会比第一种一套完整的控制系统结构高,而且会远低于第三种两套完整系统结构的成本,但实现的控制功能却是一样,且容易实现,唯一的区别是第三种控制系统结构监测到的变频器信号的不受外部变频器硬件电路数据通信端口的限制,而是直接通过总线,监测和控制变频器设备,但是使用第三种结构时,变频设备需要添加另外的通信板卡,这样也使得成本大大的提高了。

控制系统的结构根据用户需求和现场实际情况不同,可以有多种不同的组合,目的都是使控制系统更安全、可靠、稳定。

【参考文献】

锅炉自动化控制篇4

关键词:循环流化床锅炉 燃烧效率 节能环保技术优化

目前,国内中、大型循环流化床锅炉投运数量越来越多,这些电厂一般采用DCS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。

1、循环流化床锅炉燃烧过程与特点

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:

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)、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;

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;

4)、床层温度是一个直接影响锅炉能否安全连续运行的重要参数,同时也直接影响锅炉运行中的脱硫效率及NOx的产生量。一般情况下860℃左右床温是炉内脱硫的最佳温度,同时NOx的产量也较低。床温过低不但使锅炉效率下降,而且是锅炉运行不稳定容易灭火;床温过高会使脱硫效率下降、NOx产量大大增加,同时容易造成炉膛床料结焦,无法流化燃烧而导致停炉。由此可见,床层温度是循环流化床锅炉运行极为重要的参数;

5)、料层高度控制也与锅炉安全连续运行密切相关,料层太厚,会把一次风的“风头”压住,使炉料不能达到完全流化状态;料层太薄,不仅不满足负荷要求,而且会使一次风穿透料层吹灭炉火;

6)、循环灰控制将直接影响锅炉的循环倍率,也对床温有一定的影响。

2、循环流化床锅炉燃烧过程控制技术的实现

循环流化床锅炉是一个典型的多变量被控对象,但由于对它的系统的研究不够完善,还缺乏经验及深人的了解,所以在设计、分析、研究其控制系统时只能仍采用传统的方法。目前循环流化床锅炉燃烧控制系统设计仍采用常规PID控制,通常由燃料控制、总风量控制、一次风控制、二次风控制、燃烧室负压控制、床温控制、料层高度控制、循环灰控制等几个有机联系的控制单元构成。即人为地把被控对象分成许多单变量系统进行控制,这种控制方法虽然简单、易行,局部分析是合理的,但整体考虑会存在许多问题,对进一步提高自动控制水平将存在很大的局限性,有的甚至不能满足机组的正常运行。对于循环流化床锅炉燃烧的控制,从宏观上看,不管你怎么控制都要首先维持床层温度的稳定。而各个参量是互相耦合在一起的,要想实现自动化控制,靠单纯的PID控制是远远不够的,所以必须把先进的控制理念引进循环流化床锅炉的控制系统,即模糊控制。实践证明,模糊控制能够对时变、非线性和复杂的被控对象进行较为有效的控制。为此,应用模糊控制理论对常规PID进行改进,并与模糊控制有机结合起来,形成一种“综合性控制方案”,再配合多种前馈控制方案,应用于循环流化床锅炉燃烧系统这一非线性复杂对象,将达到满意的效果。

3、循环流化床锅炉燃烧控制及燃烧效率的优化方法

循环流化床锅炉燃烧控制要保证锅炉的安全运行、床温的稳定、灵活的参与机组的协调控制,要达到上述目的,必须要搞清楚几个关系即:燃煤量和负荷的关系;燃煤量和床温的关系;负荷和床温的关系;炉膛受热面吸热量和床温、煤量的关系。另外我们必须要重视循环流化床锅炉的热能蓄能量。进而确定我们要控制的元素,从而采用模糊控制结合DCS功能实现我们的控制目的。其实宏观的看只要搞清楚循环流化床锅炉的热蓄能量,就可以很好的的控制锅炉了,这也是循环流化床炉不同于煤粉炉的控制,但是可惜我们很难知道运行的流化床锅炉到底有多大的蓄能。要想有效的控制好锅炉,引入模糊控制就可以解决这个问题。让控制系统模仿人的经验思维,然后再用理论计算进行校正,最后通过DCS实现自动控制的目的。

举个例子:协调控制现在要降负荷,要是人操作,就会根据经验减煤、减风,考虑到锅炉的蓄能量运行人员肯定会先多减一些煤,等降下来时运行人员会在把煤量加至和当前负荷相匹配的煤量,在这个过程中锅炉的床温、一次风、二次风、氧量、料层高度、循环灰等都会有不同程度的变化,也需要对它们进行调整。搞清楚了这个过程和上面所说的那几个关系,我们就可以通过控制系统来实现控制系统的自动控制了。其他情况诸如升负荷、故障情况和各种不可预见的扰动因素(媒质变化等)都可以用同样的方法实现。

综上所述,国产循环流化床锅炉燃烧过程控制的设计与实现,尚存在很多不完善的地方,根据循环流化床锅炉的燃烧运行特点,对锅炉燃烧过程控制系统进行优化改造,对机组安全、经济运行是十分必要的。供热锅炉作为人们冬季供暖的重要设备之一,受到各种因素的影响,能源利用率较低,需要采取有效的环保节能措施进行改善与优化。同时,在实践过程中还需要管理人员全面把握供热锅炉的各项要素,包括类型、容量、数量、能源消耗、运作情况等,综合考虑,探索出适合实际情况的环保节能措施,降低能源的消耗,提高其利用率,提高企业的经济效益,也为企业创造出更好的社会效益。

参考文献:

锅炉自动化控制篇5

关键词:火电厂;锅炉改造;运行控制;故障预防

对于神华国神集团而言,2010年是具有纪念意义的一年,郭家湾电厂安装运行的300 兆瓦等级的循环流化床发电机组,作为该电厂的1 号 300 兆瓦机组,顺利地运行了168 小时而没有出现故障。位于陕西省府谷县的神华国神集团公司郭家湾电厂,在燃烧技术上引进了循环流化床锅炉,由具有直接空冷性能的发电机组带动。为了支持目前国家所倡导的技能降耗的工业生产模式,郭家湾电厂锅炉运行上,主要的燃料选择煤矸石,不仅提高了资源综合利用效率,而且避免污染环境,发挥着节能减排的作用。自2013年以来,郭家湾电厂执行了定期机组检修计划,一年之中经历了1号机维修和2号机维修。在机组运行的治理和调匀方面,2号机在10月份经过维修之后,机组运行期间经常会出现一些小的问题,影响了机组运行的安全稳定性。特别是进入到冬季之后,运行状态更为缺乏稳定性。当机组运行处于低谷时段,调峰可以达到250兆瓦;当处于高峰时段,调峰可以达到600兆瓦,这种陡升陡降的负荷变化,机组运行必然会受到影响。此外,为了保证电厂机组安全运行,还要树立环境保护理念,特别是发电任务完成之后,还要确保SO2和NOX等成分符合排放指标。基于此,郭家湾电厂设置了设备维修部,将各项维修责任落实到位,工作人员倒班作业,以提高设备维护质量,保证设备能够在机组运行中安全可靠。锅炉运行中,对于SO2和NOX等成分的控制,主要是对二次风口进行改造,通过优化调整试验,使锅炉的含氧量有所降低。所使用的燃料为具有不同发热量煤种搭配而成,当炉膛上部的差压有所提高后,炉膛的温度就会有所降低。可见,运用科学化现代技术对于锅炉运行的有效控制发挥着重要的作用,同时还促进了锅炉故障的预防工作的有效展开。

1.火电厂锅炉运行控制与故障预防的必要性

1.1电力市场改革背景下促进电力锅炉安全稳定运行

中国的电力市场全面改革,而且伴随着中国进一步深化改革开放,更多电力企业开始采用精细化管理或者提高电能服务质量等等措施提高企业的竞争优势,随之而来的电力市场盈利空间越来越小,企业间的竞争力不断加剧。这就促使电力企业提高技术能力。从电力企业的生产需求出发,就需要重点认识锅炉设备,并充分掌握锅炉的运行情况,通过提高锅炉运行控制的管理水平,促使火电厂锅炉运行中更为安全而稳定。

1.2信息技术的进步促进了锅炉控制系统的有效运用

锅炉运行的过程中,提高锅炉运行的控制效率,就要充分地运用自控化技术,建立锅炉控制系统。从锅炉控制系统的设计原理上来看,主要包括计算机控制系统和单片机控制系统两个部分。其中锅炉控制系统的核心部分为计算机控制系统,在构成上主要包括电脑显示器、工业控制器、报警装置以及辅设备打印机等等。锅炉控制系统中融会了诸多的计算机控制技术,包括锅炉的给水、鼓风、引风等等,都是由计算机实现信息处理,以对锅炉发挥着自动控制的作用。在计算机的自动控制下,锅炉出水温度和回水温度都可以保持在规定值范围内,锅炉的水位也符合规定指标。当锅炉进入到运行状态,计算机都会将锅炉的运行参数显示出来,在显示器上呈现出模拟***的形式,以数据表示。由于锅炉控制系统配有报警,基于锅炉的运行压力,当水温以及水位超出标准范围,锅炉控制系统机会立即启动警报装置,发出警报。

1.3健全的管理体系使锅炉的运行效果得以提高

现代化的火电厂要安全稳定地运行,就要将目标建立在生产管理的基础上,其中火电厂锅炉系统的运行是生产管理中的重要环节,可以启动调配,其中所涉及到的各项因素,包括设备技术的应用,煤炭的质量以及各种装置所设定的操作参数等等,都会对锅炉系统是否顺利运行,并保持锅炉的安全性提供了保障。基于锅炉运行效率的提高,就要做好锅炉故障预防措施。从主观的角度而言,要提高锅炉维护人员的技术水平,建立锅炉运行控制技术培训机制;从客观的角度而言,要根据火电厂自身发展需要,不断完善管理体系,应用预防性锅炉养护理论,以避免锅炉故障的发生。

2.有效控制火电厂锅炉运行

2.1强化锅炉运行控制的管理意识

神华国神集团郭家湾电厂的管理工作中,长期以来都存在着重视建设轻管理,重视设备的维修轻保养的问题,导致锅炉运行中,设备故障时有发生。郭家湾电厂为此安装了垫带电厂锅炉系统,提高了锅炉安全稳定运行效率,

设备运行管理部门要提高管理养护意识,做好设备维修工作。通过强化锅炉运行的控制管理,并树立维修理念,不仅促进了锅炉运行管理水平的提高,而且确保了火电厂锅炉运行的安全稳定。

2.2锅炉操作人员要责任到位

锅炉操作人员要熟练掌握热力设备的工作原理,不仅要对于锅炉设备结构了如指掌,而且还要具有较高的故障判断能力,并在锅炉运行中,能够快速地分析故障原由,提高处理运行故障的效率。锅炉操作人员对于锅炉的运行规则要有所掌握,这是基本的操作技能,对于锅炉辅机的启动和停止操作尤其要熟悉。要提高锅炉运行控制程度,要求从事锅炉检修工作的人员,能够有效地判断设备的缺陷,并具备必要的维修能力,要正确填写检修工作记录。锅炉操作人员要熟练掌握锅炉常见的故障以及处理方式。

2.3建立健全锅炉运行控制管理体系

锅炉运行控制管理中,依照理论标准的同时,还要根据火电厂锅炉实际情况对于锅炉运行控制管理体系的各项内容相应地调整。从促进火电厂锅炉安全稳定运行效率的角度出发,要提高运行维护工作效率,就要建立健全锅炉运行控制管理体系,对于其中的内容和要点,都要根据火电厂的锅炉型号,经过技术改造后锅炉的技术要求作为主要参考加以确定。

为了避免由于工作人员的误操作而影响到锅炉的运行控制,对于部门管理人员以及技术操作人员的选择,要从人员自身的技术能力和管理水平出发,结合火电厂锅炉运行控制管理架构确定人员,以确保锅炉运行中,能够充分满足锅炉运行控制需求。针对于锅炉运行控制岗位人员的工作内容以及岗位职责,要制定规范的管理细则,以提高锅炉的安全运行效率。

将人力资源管理纳入到锅炉运行控制管理体系中,诸如,建立绩效考核机制可以激发火电厂员工的工作责任感,配合必要的奖惩制度,使工作人员能够积极主动地参与到锅炉运行控制管理工作中。考评锅炉运行控制岗位工作人员的工作情况,要通过岗位绩效评测机制来完成,严格依据奖惩制度确定人员的奖惩,从而有效地提升锅炉运行控制管理水平。

3.积极做好火电厂锅炉故障预防工作

3.1锅炉操作人员要严格遵守操作规范

神华国神集团郭家湾电厂的正常运行中,锅炉作为热能动力装置中的重要部分,要定期地检修,以做好锅炉故障预防工作。火电厂的锅炉运行,都要按照有关的安全流程来进行。锅炉操作人员按照锅炉运行的流程操作,使用设备中,不仅操作规范,而且还要遵循科学使用的原则,做好维护工作,以避免故障发生。对于水箱中的软化水要例行检查,然后才能够将锅炉投入运营。操作人员要随时观测锅炉的水位,如果水位没有达到标准,就要采取及时补水措施。如果发现水位抄表,就要调整水量到标准水位。为了确保锅炉安全运行,锅炉的温度要保持在规定范围内。

3.2锅炉房通风应保证一定的微正压

当锅炉处于正常燃烧状态的时候,炉膛内的负压值一般会保持在20帕至30帕之间,此时需要向炉膛内均匀地供给燃料,根据需要调整燃烧,并做好通风。锅炉设备遭到损坏之后,保温层的散热功能相对降低,从而影响了锅炉热效率。我国现在的燃油燃气锅炉设计往往会采用正压通风的方式,降低漏风量以强化燃烧。

燃料燃烧的空气需求量

这其中,过量空气系数α=1.2。

燃料低位位发热量 =42900千焦/千克

平均每千克燃料经过完全燃烧后,所需要的空气量为:

燃油燃气锅炉排除余热的通风量计算公式:

良好的通风效果,锅炉燃烧时所需要的空气量要低于消除余热的通风量。

3.3锅炉要定期地检修保养

做好锅炉的清洁工作。仔细地观察锅炉各个部件的运行状况,注意锅炉要清洁整齐,不可以出现锅炉管道阻塞的现象,以提高锅炉运转过程中的安全系数。郭家湾电厂极为重视锅炉管道的清理工作,要求每天都要对锅炉例行检查,以避免由于管道泄露而影响到热能的转换,以保持锅炉的管道畅通。此外,还要检查鼓风系统是否漏风、管路以及阀门是否有漏水、漏气的情况,以确保锅炉运行安全而顺畅。阀门以及水位是关乎到锅炉正常运行的重要环节,例行检查的同时,还要做好水位计排污、滑动部位的等各项工作。每个星期都要停炉对燃气管路系统进行检漏试验。锅炉要进行半年一次的定期彻底清理,主要的检查内容是观察内部的构造,是否有松动的部件。平均每年都要进行锅炉的停炉保养工作,在确保锅炉安全运行的同时,重要的是要避免有重大的事故发生。锅炉彻底清理时,由于停炉的时间长,可以采用湿法保养。如果天气炎热,则比较适用于干法保养。

3.4建立锅炉控制系统

锅炉控制系统由各项功能系统所构成,系统之复杂,要根据实际工作情况对各项参数进行调节。在锅炉控制系统设计方面,可以划分为给煤控制系统、送风控制系统、炉膛负压控制回路、汽包液位控制、过热蒸汽出口温度控制。

3.4.1给煤控制系统

在锅炉燃烧系统中,给煤控制系统具有自动调节功能。燃烧后的燃料释放出的热量,以满足蒸汽的负荷。

3.4.2送风控制系统

送风控制系统与给煤控制系统协调一致,其是通过符合规则调节器发挥调节作用。采用先加风后加煤的方式增加负荷;先减煤再减风的方式减少负荷,使燃烧处于最佳状态。

3.4.3炉膛负压控制回路

在送风量平衡状态下,炉膛负压控制回路可以促使锅炉运行中微负压的稳定。

3.4.4过蒸汽出口温度控制

过蒸汽出口温度控制可以有效地保护过热器,其是蒸汽过热系统调节出口处的温度,使温度被控制在规定范围内。过热管壁同样需要控制在规定的温度范围内。

3.5建立锅炉自动保护系统

锅炉自动保护系统的主要装置为三项,即超压报警装置、水位报警装置、超温报警装置。

3.5.1超压报警装置

超压报警装置可以有效地控制锅炉超压问题,并启动控制燃烧的报警装置。装置设计中有必要的压力测量仪器之外,还安装了报警信号部件。一旦发出报警信号,保护系统启动自动停止通风,燃烧停止。

3.5.2水位报警装置

水位报警装置安装有高水位报警器、低水位报警器,当水位超标,保护装置自动启动。要定期地对装置调试、检修,以提高保护装置的灵敏度,防止缺水事故发生。神华国神集团郭家湾电厂所安装的水位报警装置,根据需要不同分别选择了浮球式水位报警器、磁铁式水位报警器和电极式水位报警器。

3.5.3超温报警装置

超温报警装置主要是控制锅炉的温度,一旦温度超标,锅炉控制系统就会将安装在温度测量仪表盘上的自动启动报警装置启动。当锅炉有故障出现的时候,如果属于是温度超过了安全范围所导致的,超温报警装置就会出现自动报警。

4.结论

综上所述,神华国神集团郭家湾电厂在近些年来不断发展,实施了锅炉系统的改造,以满足不断提高的电力能源需求。但是在锅炉运行中,由于维修工作没有被充分的认识而妨碍了电力生产能力。基于锅炉运行控制的必要性,就要对于运行控制人员的工作行为加以规范,同时建立锅炉控制系统以及锅炉自动保护系统,以提高锅炉故障预防能力,保障锅炉运行安全。

参考文献:

[1]杜志勇.解析火力发电厂热能动力装置的检测与维护[J].中国高新技术企业,2013(11).

[2]马金龙.预防性养护管理理论在电厂锅炉维修养护中的应用[J].电力能源科技,2012(07).

[3]孙磊.电厂锅炉系统运行管理中运行状态管理方式的应用[J].电力设备维修,2012(09).

[4]马宏山.浅析火力发电厂锅炉运行优化系统[J].科技博览,2013(35).

[5]陈京睿.火电厂锅炉运行控制管理工作方式及重点[J].电力设备与管理,2012(01).

锅炉自动化控制篇6

关键词 锅炉控制系统;系统设计;解决方法

中***分类号TK22 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)110-0120-02

锅炉控制系统在工业生产的一系列过程中发挥着重要的作用,其以提供充分的高效热能来保障工业的正常生产,进而保障工厂生产的高效益、高利润。伴随着科学技术发展水平的提高,工业生产的需要,新型的锅炉控制系统被研制出来,并投入到工业生产运营当中。

1锅炉控制系统设计原理

从设计原理上看,构成锅炉控制系统的最为重要的两部分是计算机控制系统和单片机控制系统。其中的计算机控制系统是完成自动控制的核心部分,主要由工业控制器、电脑显示器、打印机以及报警装置所组成。由计算机自动控制锅炉的给水、鼓风、引风,可以使锅炉的出水和回水的温度都保持在规定值范围内,包括锅炉的水位也符合规定指标。处于运行状态的锅炉,各个运行参数都会在计算机显示器上以模拟***的形式呈现出来并配有数据。一旦运行锅炉压力、水温以及水位超过了规定范围,锅炉控制系统就会发出报警信号。

2 锅炉控制系统的设计与实现

锅炉在实际运行中,要确保高效运营状态,就要采用先进的控制系统设计,在对锅炉自动控制的同时,还要实施必要的监视,以完善锅炉的操作和管理工作。锅炉控制系统的各项参数,包括锅炉出入口的水温和水压,空气预热器的入口负压和引风机负压以及除尘器入出口负压等等,都要随时观察,并将数据传送到控制操作台上,在显示器上显示出来。

2.1锅炉控制系统的设计

锅炉控制系统是由各项功能系统所构成的复杂的控制系统。各项参数都会根据系统的实际工作情况有所调节,并且相互之间会产生影响。为了能够对于锅炉控制系统设计以详细说明,可以将该控制系统分解为给煤控制系统、送风控制系统、炉膛负压控制回路、汽包液位控制、过热蒸汽出口温度控制。

给煤控制系统所承担的是锅炉燃烧系统的自动调节功能。燃料经过燃烧后所释放出的热量,能够满足蒸汽的负荷,而且还确保了锅炉安全运营。

送风控制系统的调节作用是通过符合规则调节器来实现的,其与给煤控制系统相协调。当增加负荷的时候,可以先加风,然后加煤;当减少负荷的时候,就要先减煤,再减风。将风煤的比例控制在合理的范围内,可以使燃烧处于最佳状态。

炉膛负压控制回路是确保锅炉在运行当中,微负压在送风量平衡状态下趋于稳定,以确保锅炉安全运行。

锅炉给水自动调节,是为了确保汽包液位维持在工艺允许的范围内,给水量要与锅炉的蒸发量保持平衡。液位控制主要包括单冲量控制、双冲量控制和三冲量控制。单冲量控制,即为单回路控制系统,其作为单参数是以水位作为调节信号的;双冲量控制,即为双参数控制系统,其是通过蒸汽流量对于信号进行补充的;三冲量控制,即为三参数控制系统,其对于信号的补充是通过给水流量、主蒸汽流量来完成的。

过蒸汽出口温度控制是通过蒸汽过热系统来完成调节任务的。其对于过热器具有保护作用,确保过热蒸汽在出口处的温度被控制在规定的范围内。此外,过热管壁也不可以超过控制温度范围。

2.2锅炉的自动保护系统

锅炉自动保护系统包括超压报警装置、水位报警装置、超温报警装置、熄火保护装置。

2.2.1 超压报警装置

超压报警装置的作用在于,一旦锅炉出现超压问题,控制系统就会发出声色报警,并启动控制燃烧的报警装置。那么在装置的设计上,除了压力测量仪器之外,还安装有灯光音响设备以及报警信号部件。当报警信号出现的时候,保护系统会自动停止通风,不再供应燃烧。

2.2.2水位报警装置

当锅炉的水位出现不正常状态的时候,自动报警装置就会发出信号。水位报警装置安装有高、低水位报警器,当水位超出了规定的安全范围内,保护装置就会自动启动。为了提高保护装置的灵敏度,要定期地对装置调试、检修,以保证可靠运行,防止缺水事故发生。

浮球式水位报警器的组成上除了报警器之外,还设置有高水位和低水位浮球、针型阀和连杆。当水位处于正常状态时,两个针型阀处于关闭状态,连杆平衡,高水位浮球在蒸汽空间内悬浮,而低水位浮球则浸在水中。当这种平衡遭到破坏的时候,针型阀就会自控启动报警装置。

磁铁式水位报警器的组成上除了浮球之外,还包括用永磁钢组、调整箱以及三组水铁开关。当水位发生变化的时候,在浮球的带动下永磁钢组会升降,其所连接的报警系统就会发出报警信号。

电极式水位报警器处于高低水位电极的末端锅炉的安全水位处。当锅炉中的水位超出了安全范围,就电极就会与锅炉中的水脱离开来,切断接触回路而发出报警。连锁装置被启动后,锅炉停止燃烧。

2.2.3超温报警装置

如果锅炉的温度超出了允许范围内,锅炉控制系统就会自动启动报警装置。报警器被安装在温度测量仪表盘上,一旦有故障出现,比如温度超过了安全范围等等,就会出现自动报警。

2.2.4熄灭保护装置

熄灭保护装置被安装在连锁保护装置当中,当锅炉发生熄火情况的时候,自动控制的正常机能就会被切断,燃料自动停止供应。

3 监控中心报警监管

当监控中心接到锅炉故障报警信号之后,就要实施安全操作。报警系统具有档案管理功能,对于锅炉运行状况都存有历史记录。当监控系统发现锅炉运行故障之后,操作人员可以参考历史记录采取必要的应急处理措施。此外,报警软件还对于报警信息实施过滤功能,报警的级别也会自动显示出来。对于级别较高的故障报警,操作人员可以优先处理,其他的报警信息会依次向优先级过度,以便于操作人员对于锅炉故障井然有序地处理。

4结论

综上所述,伴随工业技术的发展,锅炉控制系统设计不断地实现创新,提高了其在工业生产中的安全性以及高强度可靠性。各种高端科技成果渗入到工业生产当中,特别是自动化控制系统的运用,实现锅炉在工业生产系统中的智能化、科技化。本论文分析了与锅炉控制系统设计相关的问题,为锅炉控制系统的设计提供参考。

参考文献

[1]浩清勇.工业锅炉控制系统的设计与实现[J].黑龙江科技信息,2008(9).

[2]王玉哲.工业燃煤锅炉自动控制系统的设计[D].内蒙古大学,2007.

锅炉自动化控制篇7

关键词 DCS系统;控制方案;系统配置;监视;管理

中***分类号TK22 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)80-0136-02

所谓集散控制系统(即DCS,英文名称为Distributed Control System),其含义是利用微处理机或微型计算机技术对生产过程进行集中管理和分散控制。是4C技术的产物。4C技术就是控制技术(Control),计算机(Computer)技术,通讯(Communication)技术和CRT(Cathode Ray Tube)显示技术。整个装置继承了常规仪表控制系统和计算机集中控制系统的优点,克服了单微机控制系统危险性高度集中以及常规仪表控制功能单一,人/机联系差的缺点,可以方便地用于工业装置的生产控制和经营管理,在电厂锅炉流程自动化领域的应用已经十分普及。

1 锅炉控制方案

锅锅炉控制方案:常用的有燃烧自动控制,汽包水位自动控制。

1)锅炉燃烧系统控制可分散成:给煤控制,送风控制,炉膛负压控制

(1)给煤控制原理说明:采用三冲量单级调节,以锅炉出口蒸汽压力为被调节变量,主汽流量信号和汽包压力信号为补充信号,PID调节作用为反作用。即锅炉出口蒸汽压力大于给定值时,减少给煤量,汽包压力经分流后正方向接入。主汽流量信号经分流后反向接入。

(2)送风控制原理说明:采用串级调节。以烟气含氧量信号为主调变量,经主调节器运算后作为副调节器的给定信号。主汽流量信号为补充信号,从而改变送风量以适应氧量及主汽流量的变化。

(3)炉膛负压原理说明:采用单冲量调节。以炉膛负压为被调节变量。

锅炉燃烧自动控制在以往二型,三型仪表时代在实际应用中很难投入,利用集散控制系统强大的控制功能和灵活的组态方式,超前及延时功能。在实际应用得以实现。方便了锅炉的运行调整。提高了锅炉运行的稳定性燃烧经济性。

2)汽包液位控制

锅炉给水自动调节的任务是使给水量跟踪锅炉的蒸发量,并使汽包液位保持在工艺允许的范围内。液位控制常用的为三冲量控制,即以给水流量、主蒸汽流量作为补充信号的三参数控制系统。给水流量信号的引入可以抵消由于锅炉给水压力的变化对汽包水位的影响。主蒸汽流量的引入可以抵消当主汽流量增大时造成的虚假水位现象。利用集散控制系统中的运算功能,适当引入补充信号的比例,根据信号作用的正反方向,正确接入运算功能块的引脚。根据比例,积分时间的整定方法,设定适合的P,I数值。达到理想的调节效果。

3) 锅炉的自动保护系统可以采用多选或多个取平均值的方式,增加保护动作的可靠性,并且能够记忆保护动作的首出信号。

2 DCS系统配置

锅炉DCS系统是一个专用于锅炉自动化控制的分布式集散控制系统。

锅炉DCS系统可以实现为了保证锅炉安全运行的参数的监视和控制的自动化,节能增效,改善工作条件,提高劳动效率。

锅炉DCS系统包括调度管理层、工业Ethernet层、现场监控上位机、锅炉控制终端设备。实际系统结构可根据具体情况灵活配置。

2.1 锅炉控制终端设备

针对各种蒸汽锅炉,DCS系统开发了一系列锅炉终端设备,以适应不同类型锅炉的具体控制要求。

分布式系统结构:一台锅炉配置一套锅炉控制终端设备,真正实现了分布式控制。

集成度高:集成了数字显示、报警、手/自动控制等传统仪表的功能,可简化仪表配置和布线。

功能强大,性能可靠:采用高性能的主控制器和I/O模块,能适应恶劣的工作环境。

强有力的编程工具:可以利用梯形***组态完成逻辑和顺序控制、数据运算、PID调节等,可以利用系统自带的功能块进行组态,也可利用高级语言编程完成特殊的控制要求和复杂的数据计算。

2.2 锅炉监控上位机

锅炉控制终端设备可以通过总线网络或工业以太网络,与现场监控上位机通信。

操作人员在上位机监视锅炉的运行状态、报警显示、曲线报表等,以及进行参数设定。

对锅炉运行的重要参数,如压力、温度、压差、流量等进行统计处理和保存,进行曲线显示、历史数据查询、报表打印等等。

上位机采用高性能工控机或工作站,可使用双机热备份。每台锅炉监控上位机当以不同的用户名和密码登录时可以实现每台上位机之间的相互备用

2.3 工业Ethernet层

现场监控上位机加装网卡后,可以连接成工业Ethernet网络。在Ethernet网络层可以设置多个锅炉监控站、维护站,数据站等。

2.4 调度管理层

锅炉DCS系统提供MODEM专线、拨号网络或无线方式,使中央调度室的管理人员能够和几公里或十几公里之外分散的多个锅炉房通信,了解各个锅炉房的运行情况、仪表完好情况、锅炉工况等。拨号网络方式可充分利用原有的电话线路,通过公用电话网将中央调度室和各个锅炉房连接起来,节省建设费用和周期,适于对各个锅炉每天的例行巡检。提升企业的信息化程度,提高管理水平。

3 集散控制系统的管理功能

1)集散控制系统可以显示、管理、传送锅炉运行的各种报警信号,从而使锅炉的安全运行等级大大的提高。为保证锅炉系统安全、可靠地运行,监控系统将根据所监测的参数进行故障诊断,给监控人员提供报警信息提示,也可同时发出语言报警提示。监控人员根据报警信息,对锅炉进行正确的操控。

2)历史记录运行参数

监控系统的实时数据库对锅炉运行参数及报警信息进行时时记录并生成历史记录文件,另外监控系统还设有专门的报警事件日志,用以记录报警/事件信息和操作员的变化等。通过历史记录可以锅炉的运行的经济性加以分析,优化运行方案。

3)计算运行参数

锅炉运行的某些运行参数不能直接测量,如年运行负荷量、蒸汽耗量、补水量、冷凝水返回量等。集散控制系统提供了丰富的标准处理算法,根据所测得的运行参数,将这些导出量计算。

总之,DCS系统在热电厂锅炉中的应用增强了锅炉参数监控的可靠性,减轻了运行及检修人员的劳动强度,便于管理,提高了企业的经济性,为企业的发展壮大打下了坚实的基础。

参考文献

锅炉自动化控制篇8

关键词:焦炉,干熄焦炉,干熄焦锅炉,发电机,一体化控制

 

1 前言

莱钢从2005年底第一套干熄焦建成到2008年底3#干熄焦投产,现在运行的干熄焦系统共为三套,相应的二套发电设备也已经投产运行。为了及时掌握干熄焦设备和锅炉运行特性,保证干熄焦发电稳定运行,达到对干熄焦最佳运行状况的高水平操作,我们通过对干熄焦生产有重大影响的各种因素地不断探索,提出了将焦炉、干熄炉、干熄焦锅炉以及干熄焦发电机系统一体化综合控制方案。

2 系统现状及功能分析

莱钢焦炉及干熄焦节能一体化控制采用具有自主创新的焦炉及干熄焦装置控制技术,焦炉部分采用横河DCS控制系统,干熄炉本体部分采用西门子PLC控制系统,干熄焦锅炉部分采用横河DCS控制系统,干熄焦发电采用ABB控制系统。目前计算机系统已投入运行,全部完成了控制系统应用软件的调试和正常使用。

根据干熄焦的工艺生产过程,其自动控制功能主要集中在干熄炉、锅炉以及干熄焦发电三个部分,但焦炉对干熄炉生产的影响也不容忽视。因此,本项目主要是通过无线信号交换系统、智能判断、人工干预和分程调节等方式实现焦化厂焦炉、干熄炉、干熄焦锅炉与干熄焦发电机的智能一体化控制。免费论文,干熄焦锅炉。

3 具体技术实施方案

3.1 焦炉与干熄炉本体一体化控制

焦炉与干熄炉的一体化控制主要集中在红焦运输系统。免费论文,干熄焦锅炉。

由于干熄焦电机车装载焦罐在提升机与焦炉之间移动,若采用有线通讯,会产生大量隐患,且通讯电缆易被烧损。免费论文,干熄焦锅炉。电机车与焦炉之间通过编码电缆实现感应式无线通讯,但是考虑到熄焦车与干熄焦之间通讯数据量较小,使用编码电缆成本太高。最终采用由多组有源接近开关构成的无线信号交换系统,来完成电机车控制系统与中央EI系统的数据交换。

3.2 干熄炉本体与干熄焦锅炉一体化控制

锅炉DCS与干熄焦本体PLC数据交换量较大,采用Profibus通讯方式进行数据访问,安全、可靠、灵活、易扩展。

循环风机轴振超高,循环风机电机定子温度超高,循环风机轴承温度超高,循环风机稀油站油超压低,仪表气接点压力低于下限,锅炉汽包液位超高,锅炉汽包液位超低,除氧水箱液位超低,主蒸汽温度超高,主蒸汽温度超低,锅炉给水泵停止,锅炉强制循环泵双泵不运行,锅炉给水泵双泵不运行,以上条件任何一个满足时,均需要通讯至PLC系统,连锁停止循环风机,并紧急停炉。

紧急停炉时,PLC系统自动打开预存室放散阀,打开紧急放散装置,关闭环行气道空气导入阀,关闭循环风机入口挡板,关闭装入集尘电动阀,关闭旁通管流量调节法,并打开所有保护氮气吹入阀,同时将“紧急停炉”信号发送至锅炉DCS。DCS系统将自动控制主蒸汽放散阀打开,主蒸汽切断阀关闭,同时将停炉信息发送至干熄焦发电。

3.3 干熄焦锅炉与干熄焦发电机一体化控制

干熄焦锅炉与干熄焦发电的一体化的控制关键在于发电与供热之间的切换。当发电机组停机时,锅炉需要切换蒸汽外送管道,切断送至发电系统的高压蒸汽切断阀,打开减温减压切断阀启用减温减压系统,将蒸汽外送至其他用户。这里需要通过减压调节阀与减温调节阀对外送蒸汽的压力和温度进行调节。为了使蒸汽压力和温度达到标准,我们使用力矩更大、执行动作更快的电液式执行机构来调节阀门开度。当发电机组再次开机时,锅炉同样需要切换蒸汽外送管道,切断送至减温减压系统的减温减压切断阀,打开高压切断阀将蒸汽送至干熄焦发电系统,并通过压力调节阀精确控制蒸汽的温度和压力等参数,使过热蒸汽快速达到发电的要求。

参与切换连锁的信号使用冗余,重要信号可以做到三取二以增加传输数据的可靠性。整个切换过程采用智能判断与人工干预相结合的控制方式,并且在切换过程中使用分程调节来保证系统的稳定与安全。

3.4 干熄焦本体及锅炉关键控制功能优化和完善

3.4.1 熄焦炉压力控制优化

熄焦炉压力控制是为了保证在熄焦过程中熄焦炉内压力的平稳和焦炭装入时装入口的压力保持稳定进行的压力控制。免费论文,干熄焦锅炉。

由于在装焦过程中熄焦炉顶部的装入装置被打开,熄焦炉内的压力会产生剧烈的波动,采用常规的连续PID控制方式就会使系统难以进行控制。免费论文,干熄焦锅炉。因此,在进行红焦装入时,经过装入装置未全闭到熄焦炉压力手动操作器所经过的时间后,熄焦炉压力手动操作器由外部信号切换为预置输出的手动状态,即在原自动状态输出的基础上再加大装入装置开启手动操作器的动作幅度值,并保持此值输出不动;当装入装置经过从开始闭合到手动操作器开始动作的时间后,手动操作器的输出经手动操作器下降装入装置闭合手动操作器的动作幅度所经过的时间减少值,此时依然为手动状态;当系统中投入装置全闭信号产生后,手操器变为自动状态即恢复正常状态。免费论文,干熄焦锅炉。而熄焦炉压力调节器在这一过程中的状态是手操器为自动时压力调节器也为自动,手操器为手动时压力调节器为自动跟踪状态,使压力调节器的输出始终保持与手操器的输出一致,确保在状态切换时为无扰动切换。

3.4.2 锅炉关键控制功能优化

干熄焦锅炉是一种特殊的余热锅炉,它是利用吸收了红焦显热的高温循环气体与除盐除氧水进行热交换,产生额定参数和品质的蒸汽,并输送给热用户或者汽轮机发电的一种受压、受热的设备。

锅炉是整套干熄焦系统的重要组成部分,它是连接熄焦炉本体和蒸汽机组发电的关键,锅炉的控制不仅影响到干熄焦系统的热力系统,还影响到整套系统的安全稳定运行和经济效益。

主蒸汽温度控制是通过在过热器后的减温器向过热蒸汽内直接喷水达到减温目的的。当增加喷水量时主蒸汽温度就会下降,当减少喷水量主蒸汽温度就会升高。其控制的好坏直接影响蒸汽的品质。本系统的主蒸汽温度控制是由二次减温器出口温度构成主回路、减温水流量构成付回路的串级控制系统。

4 结论

对于焦化生产来说,从焦炉到干熄炉本体,从干熄炉本体到干熄焦锅炉,再从干熄焦锅炉到干熄焦发电实现热电联产,具有环保、节能、节电的多重意义。项目实施过程中对1#、2#、3#干熄焦系统关键控制功能进行了优化,有效的降低了系统故障率,保障了三套干熄焦及干熄焦发电系统的稳定运行,提高了企业的经济效益,并为环保和节能做出巨大贡献,所做的工作对国内同类系统具有一定的现场指导意义。

参考文献:

1、潘立慧魏松波等炼焦新技术[M] 北京:冶金工业出版社 2006年02月出版

2、潘立慧魏松波等干熄焦技术[M]北京:冶金工业出版社 2005年02月出版

锅炉自动化控制篇9

关键词:超超临界,直流锅炉,给水控制

 

0 引言

火电站直流锅炉给水控制系统主要用来满足机组运行需要,以维持燃烧稳定及保证锅炉经济安全运行。论文参考网。天津北疆发电厂2×1000MW机组锅炉为超超临界直流循环锅炉,给水控制系统设计包括锅炉运行所需燃料所对应的给水以及由中性点温度控制偏置维持锅炉干态运行的控制系统,本文对给水控制系统各部分进行分析论述,并给出控制功能的DCS实现。

1给水控制的特点

直流锅炉不同于汽包锅炉,由于带有汽包,主汽温度扰动不大,直流锅炉不带有汽包,煤量与给水偏差过大会直接影响主汽温度变化过大,极大地增加了锅炉爆管的可能性,在锅炉干态运行的条件下,给水控制的任务就是要保持进入分离器的蒸汽具有合适的过热度。一方面要维持分离器的干态运行,防止其返回湿态;另一方面又要控制好分离器出口蒸汽的过热度,以防止过热器超温。当机组工况发生变化,尤其是给水流量或燃烧率等扰动时,锅炉的蒸发段和过热段受热面将随之发生变化,可能引起蒸汽温度剧烈变化,危及机组安全运行。因此,研究直流锅炉变工况时汽温特性,改善控制策略,对于机组的经济运行提出了更高的要求。

在汽包锅炉中给水流量的变化,仅影响汽包水位,而在燃料量变化时又仅仅改变蒸汽压力和流量,因此锅炉给水量、燃料量、汽温控制等都是相对***的,亦即:给水→水位;燃料→产汽量及汽压;喷水→汽温。在直流锅炉中,由于没有汽包,蒸发与过热受热面之间没有固定的分界线,当给水量或燃料量变化时都会引起蒸发量、汽温和汽压的同步变化,相互有牵制,关系密切,这样给控制系统的设计和调整增加了灵活性,也增添了复杂性。随着超超临界机组蒸汽压力的升高,直流锅炉中间点汽温(通常取启动分离器出口汽温)和过热器出口汽温控制点的温度变动惯性增加(亦即比热增加),时间常数和延迟时间相应增大,在燃料或给水量扰动时,超超临界锅炉的蒸汽温度变化具有更大惯性。

在超超临界机组起动和低负荷(小于最低直流负荷)运行期间,必须投入启动系统,因此也增加了锅炉启动系统对控制的要求。对于直流炉来讲,为了确保水冷壁在低负荷时有效的冷却,通过水冷壁的流量不能小于某个值,即最低直流负荷。当机组启动和停炉时,启动系统投入使用,由于启动系统要经历不同的运行状态(湿态和干态),故须采用不同的控制方式(湿态和干态)且能平稳自动地切换。

在锅炉点火以前,循环泵启动系统投运;分离器水位由控制锅炉母管给水流量来实现。此时给水旁路调节阀控制分离器水位,循环泵出口调节阀控制给水流量,并有循环泵进出口差压保护回路。锅炉点火后,省煤器入口的给水流量保持在某个最小常数值;当燃料量逐渐增加时,随之产生的蒸汽量也增加,从分离器下降管返回的水量逐渐减小,锅炉给水流量逐渐增加,以保证省煤器入口的给水流量保持在某个最小常数值,分离器入口湿蒸汽的焓值增加。当分离器入口蒸汽逐渐达到饱和状态,蒸汽流入分离器,此时没有水可分离,锅炉给水流量等于省煤器入口的给水流量,但仍保持在某个最小常数值。此时给水调节切换到给水流量控制。随着燃烧率继续增加,在分离器中的蒸汽慢慢地过热。分离器出口实际温度仍低于设定值(由锅炉主控指令经函数发生器产生),温度控制还未起作用。所以此时增加的燃烧率不是用来产生新的蒸汽,而是用来提高直流锅炉运行方式所需的蒸汽蓄热。当分离器出口的蒸汽温度达到设定值,进一步增加燃烧率,给水量也相应增加,锅炉开始由定压运行转入滑压运行。汽温信号通过选大器,温度控制系统投入运行,分离器出口的蒸汽温度由“煤水比”控制。当锅炉主蒸汽流量增加至40%BMCR,锅炉转入干态运行。在干态自动方式时,循环泵自动停,随即暖管系统投入运行,启动系统暖管调节阀控制分离器下降管水位。

从以上几点可知,超超临界锅炉给水系统更难于控制,情况更复杂了一些。在规定的运行工况下,必须维持某些比例常数,而在变工况下必须使这些比例按一定规律变化,而在启动和低负荷时,要求更大幅度地改变这些比例,以得到宽范围领域的自动控制。为此,必须设计更完善的给水闭环控制系统,在启动工况更多的采用变参数变定值技术,所有控制功能应在前馈技术的基础上完成,并连续地校正控制系统的增益。

2给水控制系统的工作原理

给水控制的总体思路是以燃水比为基础,利用分离器出口蒸汽焓值和一级过热器两端的温度变化进行修正,计算得到总的给水量需求。实现这一思路的方法为考虑省煤器出口到分离器出口这一段的焓值变化,计算出这一段总的焓增和单位工质的焓增,从而计算出给水量的需求。根据锅炉主控指令以及锅炉设计参数计算出一级过热器入口单位工质设计焓值和省煤器出口单位工质设计焓值,两者相减得到设计单位工质焓增。根据锅炉主控指令以及锅炉设计参数计算出相应锅炉负荷下设计蒸汽流量和减温喷水流量,两者相减得到设计给水流量需求。设计单位工质焓增和设计给水流量需求两者的乘积即为设计总焓增。以上计算均考虑其蓄热迟延时间。利用饱和温度变化率乘以水冷壁管的金属质量的热容量来计算得到金属部件所吸收的热量,设计总焓增减去金属部件所吸收的热量得到设计有效焓增。

饱和温度按照IFC-97 公式计算:

为减少计算负荷,分离器出口过热蒸汽的焓采用下面的简单拟合公式:

h = 2022.7 +1.6675T + 2.9593×10−4T2 −1.2690×109 P / T2.7984 −1.0185×1023 P2 / T8.3077

(适用范围:0~40MPa,273.15~1073.15K),省煤器出口不饱和水的焓采用下式拟合:

h = 130.06 + 0.947711× t1.2521 + P × (0.7234 − 9.2384×10−10 × t3.6606 )

(适用范围:10~40MPa,160~250℃)。

其中:h —— 焓,KJ/Kg

P,p —— 压力,MPa

P* —— 基准压力,MPa

T —— 温度,K(℃+273)

T* —— 基准温度,1K

t —— 温度,℃

3给水控制系统的DCS实现

由锅炉主控指令以及锅炉设计参数计算出分离器出口单位工质设计焓值,同时考虑一级过热减温要求分离器出口增减的蒸汽焓,得到分离器出口蒸汽焓设定值,实现方式是利用T 控制器。论文参考网。T 控制器设定值为根据一级减温器出口温度和设计温降推算出一级减温器前温度(原理类似一级减温主回路设定值的生成),测量值端为实际的一级减温器前温度,若设定值比实测值大,说明一级减温器前温度偏低,需增加分离器出口蒸汽焓。论文参考网。经过一级过热减温器两端的温度降修正的分离器出口蒸汽焓设定值进入焓值调节器与实际的蒸汽焓进行偏差运算,输出作为省煤器出口到分离器出口单位工质焓增的修正值。修正的分离器出口蒸汽焓设定值减去省煤器出口实际焓值得到省煤器出口到分离器出口单位工质焓增的基本值,基本值与修正值之和作为单位工质在此段内的最终焓增。为防止焓值调节器工作时低于本生点,需对焓值调节器的输出进行限制,同时也利用省煤器流量裕度对T调节器输出进行限制,两者限制值随锅炉负荷变化而变化。将焓值控制器的输出送到锅炉主控回路中作为其前馈,以减少燃料和给水间的影响。为保证给水流量总是超过本生流量和循环流量,对给水流量设定进行最小值限制。防止储水箱水位和给水控制系统间的相互影响,将循环水流量的实际微分信号引入到给水流量需求生成回路中,当循环水流量呈增加趋势时,适当减少给水流量需求,这样就可减少两者间的影响,当锅炉停运或循环水调节阀关闭时,取消此前馈信号。本设计方案对锅炉侧采用水跟煤的控制方案,即用燃料量校正主汽压力的稳态偏差,燃料量改变时,根据一个函数发生器改变给水流量设定值,以粗调水煤比,用主给水流量校正中间点温度的稳态偏差。逻辑原理如下***

下列情况下锅炉给水主控强制手动:

汽水分离器出口温度坏质量

锅炉给水流量信号故障

小汽机均手动

电泵耦合器投自动

在实现给水控制的系统中,Ovation系统是EMERSON公司开发的一套集过程控制和企业管理一体的新一代集散控制系统(DCS),功能强大。系统主要功能块新型PID控制器,功能如***4所示。

***4:新型功能块示意***

此功能块与传统PID控制算法相比有如下特点:对微分作用的算法做了改进;在串级组态方式时,当遇到限制值时,禁止增加和禁止减少信号,防止主回路出现积分饱和;显著提高了控制器在饱和状态时对控制偏差信号方向突然变化的响应时间,既可执行无相互影响的PID控制算法,也可执行有相互影响的经典的PID控制算法;具有快速饱和恢复选择的功能等。形成的给水控制逻辑如下***:

4给水控制系统运行中的问题及改进措施

给水控制系统在电泵与汽泵负荷转移以及并泵过程中容易引起给水流量大幅波动。由于直流锅炉不象汽包炉那样有汽包缓冲,给水流量的波动会直接影响汽温、汽压和负荷的稳定。为了稳定机组的运行,切换过程必须十分缓慢地进行,运行人员劳动强度较大。这主要是控制系统自动分配转速控制指令的结果。为此,可对系统进行两点改进:一是以泵出口压力和给水母管压力的差值作为逻辑信号。当其差值大于零时,泵就开始带负荷。当差压小于零时,泵未带负荷,限制器VL起作用,其转速指令的变化对处于自动状态的泵指令基本不产生影响,运行人员可以较快地手动调整待并泵的转速,使之较快地带上负荷。处于自动状态的给水泵能在不受手动泵转速变化干扰的条件下控制好给水流量。一旦泵出口逆止门开启,泵带上负荷,限制器就不起限制作用,运行泵分享调节器输出的自动控制指令,共同完成给水调节任务。二是在取消限制作用的瞬间,对副调节器的输出进行一次跟踪计算。跟踪计算就是要使副调节器的输出指令与和取消限制之前的各泵实际转速指令相适应,以防止取消限制器可能产生的扰动。

总之,超超临界机组与相同容量的亚临界汽包炉相比,自动化系统的规模,即所需的自动控制和仪表装置大致相同,但超超临界锅炉的给水控制更为复杂一些,要求自控设计人员与锅炉设计人员配合,了解直流锅炉运行特点,运用更先进的控制理论和更完美的控制策略。

锅炉自动化控制篇10

关键词:660MW超临界直流锅炉;汽温控制技术;分析

随着我国经济的快速发展,对于电力的需求也越来越大。660MW超临界直流锅炉作为火力发电中的主要设备之一,其对于发电厂的稳定运行有着重要的意义。因此关于660MW超临界直流锅炉的温度控制问题,也引起了研究人员的注意。作者针对660MW超临界直流锅炉的汽温控制技术,进行简要的分析以盼能为此类技术的发展提供参考。

1 660MW超临界直流锅炉

超临界锅炉内工质的压力为临界点以上,称其为超临界锅炉。一般情况下锅炉内的工质都为水,水的临界压力是22.115Mpa 374.15℃。当锅炉内工质处于此类状态时,水和蒸汽之间的转换形成连续性,并在此过程中无气泡产生。此类超临界锅炉称之为超临界直流锅炉,其中660MW代表其功率。

2 引起锅炉温度异常的原因

超临界直流锅炉在运行的过程中,引起其锅炉温度异常的情况较多。作者经过分析案例,总结出如下原因。例如:炉内产生堆积物、火焰位置问题、水煤比例问题。针对此类原因,作者进行简要的分析介绍。

2.1 炉内产生堆积物

超临界直流锅炉在运行的过程中,由于长期的水渍积累或杂物进入,在炉内形成堆积物。此类堆积物的形成,造成锅炉内部受热不均匀。局部地区因为堆积物的原因造成温度较高,最终导致锅炉内部温度异常,影响锅炉的整体安全运行。

2.2 火焰位置问题

锅炉在运行的过程中为固定状态,但火焰在加热锅炉时,会因一些原因造成燃烧不均匀。火焰燃烧不均匀,使得整体的火焰在燃烧的过程中位置有所不同。燃烧位置的差异,导致锅炉内部受热不均匀,造成类似与堆积物影响加热的状态。燃烧物燃烧不均匀导致火焰加热位置不全面,最终导致整体锅炉的工作效率低下,影响整体设备机组的工作效率。

2.3 水煤比例问题

660MW超临界直流锅炉与普通锅炉相同,其内部的工质都为水。其在运行中将工质注入锅炉内,并点火燃烧加热锅炉。当前针对此类锅炉的加热燃料,应用较多的燃料为煤。煤由于造价较低、热能较高,因此受到多数火力发电厂的应用。当前引起660MW超临界直流锅炉温度异常的原因之一即为:水煤比例问题。水煤比例失衡造成整体锅炉温度异常,最终导致整体锅炉工作效率低下。

3 660MW超临界直流锅炉温度控制技术现状

当前660MW超临界直流锅炉汽温控制技术,整体的发展态势较好。当前主要针对660MW超临界直流锅炉汽温控制的技术有:自动化技术、调节水煤比技术、针对运行状态预控技术等。针对此类技术,作者进行简要的分析介绍。

3.1 自动化技术

当前随着技术的发展,各类设备在运行的过程中自动化程度较高。自动化技术的应用,一定程度上提高了设备的工作效率比,也减轻了因人为操作带来的失误。当前针对660MW超临界直流锅炉的汽温控制技术中,也应用到了自动化技术。自动化技术针对660MW超临界直流锅炉所在的设备机组,进行全面的管控。并针对其运行状态,作出相应的调节,其中温度异常调节也属于调节的一种类型。

3.2 调节水煤比

当前在660MW超临界直流锅炉温度控制的运行中,通过调节水煤比例的方式调节汽温,也为常见的一种手段。工作人员为了保证整体锅炉的温度正常,在锅炉运行之前针对整体的水煤比例,以及输出负荷作出精确的计算。并按照计算结果,进行水煤的投放,以此防范锅炉出现温度异常,并加强整体锅炉的安全运行。

3.3 针对运行状态预控技术

660MW超临界直流锅炉,作为整体发电设备机组中的一部分,其对于机组中其他设备的运行影响重大。因此为了保证660MW超临界直流锅炉的安全运行,工作人员在开机之前,会对整体设备的运行状态进行预估。根据实际输出功率,预估其运行状态,并针对有可能出现的温度异常等情况,作出有效的防范措施。

4 针对当前660MW超临界直流锅炉汽温控制技术发展现状的改善措施

随着技术的发展,当前关于660MW超临界直流锅炉汽温控制技术,整体的发展状况较为良好。但在新技术的应用方面,整体的技术还较为保守。在此背景下,作者分析其汽温控制技术的发展现状,并针对其中存在的问题进行简要的优化改善。作者经过分析案例,提出以下的优化改善方式,例如:改善中心点温度。针对此类技术,作者进行简要的分析介绍。

控制过热度以及中间点温度:锅炉分离器出口水汽温度,与相对应的压力下的饱和温度程度,其中饱和温度的值称之为过热度。一般情况下在660MW超临界直流锅炉实际运行的过程中,饱和温度与压力之间的关系成正比,随着压力的升高分离器出口的饱和温度也相对升高。其中饱和温度的值,一定程度上可以代表整个锅炉的温度状况。因此通过控制过热度的值,也可以达到控制整体锅炉的汽温状况。

因此针对分离器过热度,以及中间点温度的控制,可以有效的改善整体锅炉的汽温状况。但在实际应用的过程中,由于锅炉内的工质的量,以及燃料和蒸汽的过渡量都为变量。当前针对此类技术的应用,主要通过固定公式的计算,针对各个数值作出大概的预估。但由于整体的基础数据与锅炉实际运行中的数据存在差异,因此在实际应用的过程中,主要依靠工作人员的经验进行操作。其中计算数值的作用,只能作为大概数据进行参考。工作人员通过实时监控的手段,针对过热度、以及中间点温度值进行监控。并针对其温度值的变化,通过增加工质或者减少燃烧物的方式,进行温度的调整。以此保证整体锅炉的温度在合理的状态下运行,并提升整体工作机组的工作效率。

5 结束语

当前关于660MW超临界直流锅炉的汽温控制技术,整体的发展较为良好。其中引起锅炉温度异常的主要原因有:炉内产生堆积物、火焰位置问题、水煤比例问题。当前针对此类原因,主要的改善方式为:自动化技术、调节水煤比技术、针对运行状态预控技术。作者针对当前660MW超临界直流锅炉汽温控制技术的发展现状,进行简要的补充改善。并提出了以下优化措施,例如:控制过热度以及中间点温度。以此加强660MW超临界直流锅炉设备的安全运行,减少因汽温异常情况导致的设备异常,并提高整体设备机组的工作效率。

参考文献

[1]张兴,陈胜利,丁晓汉,等.660MW超超临界直流锅炉汽温控制策略研究[J].黑龙江电力,2013,03:275-278.

[2]刘坤家.660MW超临界直流锅炉汽温控制技术研究[J].中国高新技术企业,2016,10:28-29.

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