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鍋爐的自動化控制
如何實現(xiàn)鍋爐的自動化控制(一)
（一）系統(tǒng)控制功能
1．控制方案
---PLC 方案/工控機 方案
---工控機+PLC 方案
---工控機+工控機 方案
---DCS 方案
2．鍋爐自動調(diào)節(jié)控制功能
工業(yè)鍋爐自動控制系統(tǒng),，一般由以下幾部分組成,，即由鍋爐本體,、一次儀表,、控制主機,、手自動切換操作系統(tǒng),、執(zhí)行機構及閥,、電機等部分組成,。一次儀表將鍋爐的溫度,、壓力、流量,、氧量,、轉速等量轉換成電壓、電流等送入控制主機,；手/自動切換操作部分,，手動時由操作人員手動控制，用操作器控制滑差電機及閥等,，自動時對控制主機發(fā)出控制信號經(jīng)執(zhí)行部分進行自動操作,。控制主機對整個鍋爐的運行進行監(jiān)測,、報警,、控制以保證鍋爐正常、可靠地運行,。除此以外為保證鍋爐運行的安全,，在進行控制系統(tǒng)設計時，對鍋爐水位,、鍋爐汽包壓力等重要參數(shù)應設置常規(guī)儀表及報警裝置,，以保證水位和汽包壓力有雙重甚至三重報警裝置，以免鍋爐發(fā)生重大事故,。 鍋爐是一個較為復雜的調(diào)節(jié)對象,，它不僅調(diào)節(jié)量多，而且各種量之間相互,，相互影響,，相互制約，鍋爐內(nèi)部的能量轉換機理比較復雜,，所以要對鍋爐建立一個較為理想的數(shù)學模型比較困難,。為此，把鍋爐系統(tǒng)作了簡化處理,，化分為鍋爐汽包水位上水控制和鍋爐自動燃燒控制2個相對獨立的調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行控制,；
----鍋爐汽包水位三沖量上水控制,；
汽包水位是影響鍋爐安全運行的重要參數(shù)，水位過高,，會破壞汽水分離裝置的正常工作,，嚴重時會導致蒸汽帶水增多，增加在管壁上的結垢和影響蒸汽質(zhì)量,。水位過低,，則會破壞水循環(huán)，引起水冷壁管的破裂,，嚴重時會造成干鍋,，損壞汽包。所以其值過高過低都可能造成重大事故,。它的被調(diào)量是汽包水位,，而調(diào)節(jié)量則是給水流量，通過對給水流量的調(diào)節(jié), 使汽包內(nèi)部的物料達到動態(tài)平衡,，變化在允許范圍之內(nèi),，由于鍋爐汽包水位對蒸氣流量和給水流量變化的響應呈積極特性。但是在負荷(蒸氣流量)急劇增加時,，表現(xiàn)卻為"逆響應特性",，即所謂的"虛假水位"，造成這一原因是由于負荷增加時,，導致汽包壓力下降，使汽包內(nèi)水的沸點溫度下降,，水的沸騰突然加劇,，形成大量汽泡，而使水位抬高,。 汽包水位控制系統(tǒng),，實質(zhì)上是維持鍋爐進出水量平衡的系統(tǒng)。它是以水位作為水量平衡與否的控制指標,，通過調(diào)整進水量的多少來達到進出平衡,，將汽包水位維持在汽水分離界面zui大的汽包中位線附近，以提高鍋爐的蒸發(fā)效率,，保證生產(chǎn)安全,。由于鍋爐水位系統(tǒng)是一個設有自平衡能力的被控對象，運行中存在虛假水位現(xiàn)象,，實際應用中可根據(jù)情況采用水位單沖量,、水位蒸汽量雙沖量和水位、蒸汽量,、給水量三沖量的控制系統(tǒng),。 除氧器壓力和水位調(diào)節(jié)：除氧器部分均采用單沖量控制方案，單回路的PID調(diào)節(jié)。
實際系統(tǒng)控制中,，通過一次儀表采集鍋爐水位,、蒸汽量、給水流量三組參數(shù),，輸入二次儀表及PLC控制站,，經(jīng)過PLC控制軟件函數(shù)計算，輸出控制信號調(diào)整電動閥開度,，實時調(diào)節(jié)鍋爐上水流量,，保證鍋爐水位恒定，實現(xiàn)鍋爐三沖量自動上水控制功能,。