鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)論文

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1DCS系統(tǒng)的基本構(gòu)成

DCS系統(tǒng)在很長(zhǎng)時(shí)間就已經(jīng)得到了相關(guān)方面的普及工作，而且其在實(shí)際中的應(yīng)用效果也是非常好的，可以說在各個(gè)領(lǐng)域的自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域都有其不可取代的地位。DCS系統(tǒng)就是集散的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的核心思想是通過分散控制，進(jìn)而進(jìn)行集中操作的指導(dǎo)方針。DCS系統(tǒng)主要是由上位系統(tǒng)還有下位系統(tǒng)構(gòu)成，上位系統(tǒng)應(yīng)用的是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)，還有報(bào)警處理，打印以及控制參數(shù)的設(shè)定等，都是運(yùn)用組態(tài)軟件來完成實(shí)時(shí)的顯示工作。在實(shí)際的作業(yè)工作中，通過借助于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，然后對(duì)上位系統(tǒng)進(jìn)行全方式的控制，這方面的內(nèi)容主要包括應(yīng)用WinCC組態(tài)軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行的實(shí)時(shí)的顯示，處理，還有對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行的設(shè)定，以及對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的工作，對(duì)一些可能出現(xiàn)問題的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警，還有最終數(shù)據(jù)的輸出功能等。而下位系統(tǒng)是由PLC構(gòu)成的，同時(shí)還要連接現(xiàn)場(chǎng)的一些設(shè)備。在上下位系統(tǒng)之間，通過應(yīng)用Ethernet來實(shí)現(xiàn)通訊，其根本目的就是要滿足對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。就目前而言，基礎(chǔ)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)組件主要有S7－300系列的PLC硬件，而系統(tǒng)平臺(tái)的主要界面是Windows2010，其監(jiān)控軟件是WINCCV6.0，相應(yīng)的編程軟件是STEP7V5.3。

2針對(duì)于DCS系統(tǒng)的鍋爐系統(tǒng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的整體方案

2.1控制任務(wù)的運(yùn)行方法。

（1）自動(dòng)調(diào)節(jié)

通過對(duì)鍋爐運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)整，這樣來適應(yīng)外界的負(fù)荷，還有工質(zhì)參數(shù)的要求，同時(shí)還能讓鍋爐保持在比較經(jīng)濟(jì)的工作狀況下運(yùn)行。

（2）程序控制

在程序控制方面而言，比如引風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)，還有爐排的啟動(dòng)順序等，它們控制開關(guān)的啟、停以及運(yùn)行等動(dòng)作，通過先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化的控制。

（3）保護(hù)聯(lián)鎖

如果是從保護(hù)聯(lián)鎖方面而言，比如鍋爐在運(yùn)行的過程中，這個(gè)系統(tǒng)配置對(duì)水位是否正常，以及壓力是否正常等情況能夠進(jìn)行報(bào)警的系統(tǒng)功能，同時(shí)還包括那么針對(duì)保護(hù)作用的，對(duì)壓力以及水位異常情況下的連鎖保護(hù)功能。建立電氣聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)，可以有效的預(yù)防和杜絕在設(shè)備關(guān)閉過程中的操作性失誤。

2.2控制系統(tǒng)本身的功能

（1）控制燃燒系統(tǒng)

燃燒系統(tǒng)的控制的目的就是確保蒸汽管內(nèi)的壓力穩(wěn)定，與此同時(shí)還要保證有足夠的燃燒效率。所以為了平衡這二者的關(guān)系，操作人員在調(diào)節(jié)鍋爐負(fù)荷以及燃料的時(shí)候，就需要及時(shí)的對(duì)送風(fēng)，還有引風(fēng)量進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)和改變。如果負(fù)荷增減的度量比較大，還可以選取調(diào)節(jié)措施為停開數(shù)層或某一層。

（2）鍋爐送風(fēng)自動(dòng)控制系統(tǒng)

鍋爐送風(fēng)的主要目的是讓投入的燃料，在爐膛燃燒的時(shí)候，能夠自動(dòng)的投入合適的風(fēng)量，進(jìn)而保證鍋爐的原料的有效燃燒，從而來提高鍋爐的工作效率。這里需要涉及到控制參數(shù)，而對(duì)送風(fēng)的控制參數(shù)而言，主要是送風(fēng)參數(shù)，還有煤氣的壓力參數(shù)，這兩個(gè)參數(shù)可以讓鍋爐的熱效率得到保證，通過借助不斷的對(duì)送風(fēng)機(jī)擋板開度的大小進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而來實(shí)現(xiàn)送風(fēng)壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的。如果有兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)同時(shí)的在運(yùn)行，就應(yīng)該并列其中的一個(gè)，而對(duì)另一個(gè)的送風(fēng)機(jī)的擋板進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（3）對(duì)爐膛內(nèi)負(fù)壓力的調(diào)節(jié)

平衡量和引風(fēng)量的目標(biāo)，是當(dāng)鍋爐的運(yùn)行處于穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí)，要保持它的為微負(fù)壓，做到這一點(diǎn)，系統(tǒng)就可以有效的并且安全的運(yùn)行。爐膛中的負(fù)壓自動(dòng)控制機(jī)制，是通過調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)入口的風(fēng)門開度來實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)過程中，一定要保持爐膛內(nèi)的負(fù)壓在－20到10Pa的微負(fù)壓狀態(tài)之間，進(jìn)而就可以保證鍋爐安全的燃燒。

（4）對(duì)蒸汽溫度的調(diào)節(jié)

在蒸汽溫度的調(diào)節(jié)方面，現(xiàn)在基本上都是選用自制的冷凝水噴減溫裝置。它的工作原理是按照蒸汽的出口處，對(duì)溫度測(cè)量的結(jié)果來判斷的，通過自動(dòng)打開調(diào)節(jié)閥，然后對(duì)溫度進(jìn)行有效的調(diào)整，以此來保證溫度處于正常合理的范圍之內(nèi)，也就是在430到450℃之間。這些就是DCS系統(tǒng)的鍋爐系統(tǒng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的整體方案，這個(gè)方案的有效落實(shí)，在實(shí)際的生產(chǎn)中，不僅能夠給相關(guān)的操作人員以很大的方便性，而且還能有效的保障各個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)加工工作，尤其是在對(duì)燃燒的鍋爐的保護(hù)方面，只要按部就班的執(zhí)行每一項(xiàng)的工作內(nèi)容，而不是偷工減料的落實(shí)工作，鍋爐在工作方面是不會(huì)出現(xiàn)比較嚴(yán)重的事故的，所以相關(guān)的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員對(duì)一線的操作人員，一定要做好相關(guān)的培訓(xùn)工作，進(jìn)而保證DCS控制系統(tǒng)在實(shí)際的生產(chǎn)中發(fā)揮其最大的作用，給企業(yè)創(chuàng)造出更大的價(jià)值。

3針對(duì)于DCS控制系統(tǒng)的控制聯(lián)鎖保護(hù)技術(shù)

3.1鍋爐的保護(hù)設(shè)計(jì)和技術(shù)應(yīng)用

為了安全的監(jiān)控爐膛，更好的保證穩(wěn)定的鍋爐燃燒情況，所以就需要控制好DCS的軟硬件。在運(yùn)行的時(shí)候，被輸送到燃燒爐跟前的高爐煤氣，還有焦?fàn)t煤氣分別從鍋爐的燃燒器，送入到爐膛內(nèi)部而進(jìn)行燃燒過程，煤氣燃燒所需要的空氣是由鼓風(fēng)機(jī)提供給，而鼓風(fēng)機(jī)在工作的過程中，先要把冷空氣送到空氣的預(yù)熱器內(nèi)，然后通過加熱后，再讓熱風(fēng)道把熱空氣送進(jìn)爐膛內(nèi)。如果煤氣的壓力過低，或者鼓風(fēng)的引風(fēng)因?yàn)槠渌墓收隙Ｖ沽斯ぷ鳎仩t的內(nèi)部就會(huì)發(fā)生回火而造成爆炸的事故，對(duì)鍋爐中的所有氣動(dòng)閥來說，在切斷層面上都必須要進(jìn)行連鎖控制，這樣才能保證在出現(xiàn)異常的時(shí)候，所有的安全氣閥都可以被自動(dòng)的連鎖系統(tǒng)給切斷，也就是說，點(diǎn)火煤氣壓力控制點(diǎn)火小的氣動(dòng)閥，而噴氣自動(dòng)閥，還有高爐煤氣壓力控制高爐的大噴氣動(dòng)閥，在它們之間實(shí)現(xiàn)連鎖和切斷，這對(duì)于所有的氣動(dòng)閥來講，如果讓引風(fēng)機(jī)以及鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行全部的控制，那么一旦出現(xiàn)鼓風(fēng)，引風(fēng)機(jī)停止作業(yè)的情況，就會(huì)造成所有的氣動(dòng)閥都會(huì)被快速的連鎖切斷。

3.2水位連鎖保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

針對(duì)于DCS控制系統(tǒng)方面，其在處理水位變化方面能夠?qū)崿F(xiàn)非常好的自動(dòng)化控制。這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置了因壓力的大小而導(dǎo)致水位偏高或偏低的聲光報(bào)警裝置，還有因水位偏低而停爐熱工連鎖保護(hù)保護(hù)功能。尤其是氣泡水位的控制設(shè)計(jì)方案，其可以根據(jù)給水的流量，還有氣泡液位和蒸汽的流量對(duì)給水閥進(jìn)行合理化的調(diào)節(jié)，進(jìn)而保護(hù)了鍋爐水位的穩(wěn)定性。

4總結(jié)

這種DCS系統(tǒng)的鍋爐系統(tǒng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，不僅能夠達(dá)到上面的效果，而且還能很好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能，環(huán)保以及降耗，并且最終能夠達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益目的，以上通過對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的分析，尤其是在DCS系統(tǒng)反面下的鍋爐系統(tǒng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用的闡述，希望能給業(yè)界人士提供一些借鑒。

作者：王瑋琳 單位：西安磐石電力科技有限公司