廢熱鍋爐控制系統(tǒng)綜述完善

1、廢熱鍋爐控制方案綜述摘要：眾所周知廢熱鍋爐的控制，重中之重就是其中液位的控制，在本文中對(duì)液位的控 制有串級(jí)控制控制，有三沖量控制；有dcs控制系統(tǒng)，有EK儀表組成的控制系統(tǒng)，也 有可編程控制器組成的控制系統(tǒng)；有常規(guī)的廢熱鍋爐，也有特殊要求的廢熱鍋爐。還 有一些是改進(jìn)控制系統(tǒng)的方案。盡管表現(xiàn)出很大的差異，但大部分都是三沖量控制- -液位、蒸汽量、給水的控制的原理，只不過(guò)的控制方法不同而已。三沖量控制實(shí)際上 是一個(gè)串級(jí)控制和一個(gè)前饋所組成的控制方案。以下是利用自控的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，提出液 位控制方案，并在實(shí)際生產(chǎn)中得到了應(yīng)用，取得了良好的使用效果。關(guān)鍵詞：廢熱鍋爐控制系統(tǒng)文獻(xiàn)綜述一、引言廢熱鍋爐是合成氨

2、工序中很重要的一個(gè)設(shè)備，它對(duì)于熱能的回收再利用有著至關(guān) 重要的作用，因此廢熱鍋爐的控制也就愈發(fā)的重要了，隨著自動(dòng)化的快速發(fā)展，各種 控制方法如雨后春筍般涌現(xiàn)出來(lái)，但是，也有一些有特殊要求的方案，如下文所述的 間歇式運(yùn)行的鍋爐三沖量控制方案，并不能生搬硬套，必須充分分析產(chǎn)生問(wèn)題的原因， 進(jìn)行改進(jìn)，才可以達(dá)到實(shí)際的控制要求。二內(nèi)容控制系統(tǒng)問(wèn)題分析結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中廢熱鍋爐控制中存在的問(wèn)題，分析導(dǎo)致廢熱鍋爐液位波動(dòng)的主要 因素，影響廢熱鍋爐液位調(diào)節(jié)的主要原因多集中在以下幾個(gè)方面：1）蒸汽用量增加造成假液位。2）廢鍋給水壓力波動(dòng)造成的液位波動(dòng)。3）廢鍋熱源溫度的波動(dòng)造成的液位波動(dòng)。4）PID控制器參數(shù)設(shè)定

3、不合理，造成液位波動(dòng)。5）現(xiàn)場(chǎng)自控閥和儀表異常?？刂品桨福?）.閃速爐廢熱鍋爐汽包液位系統(tǒng)和轉(zhuǎn)爐廢熱鍋爐汽包液位系統(tǒng)從EK儀表組成的 三沖量方案到在DCS上實(shí)現(xiàn)鍋爐汽包液位三沖控制。圖1中，液位變送器測(cè)出的汽包液位信號(hào)送人水位調(diào)節(jié)器，測(cè)量值與設(shè)定值進(jìn)行比較且進(jìn)行PI運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果Xz送至加法運(yùn)算器。水位調(diào)節(jié)器是一反動(dòng)作調(diào)節(jié)，即圖1閃速折成熱鍋爐汽街液位圖4 在DCS上，轉(zhuǎn)爐廢熱鍋爐三沖量 注電水位控制樞圖SP -irtlft實(shí)際水位比設(shè)定水位高時(shí)，輸出信號(hào)Xz減小。加法器對(duì)主蒸汽流量信號(hào)X1和汽包水 位調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)X2進(jìn)行加法運(yùn)算，其結(jié)果送入給水流量調(diào)節(jié)器，作為設(shè)定值信號(hào)。 給水調(diào)節(jié)器再根

4、據(jù)變送器測(cè)得的實(shí)際給水量信號(hào)進(jìn)行PI運(yùn)算，其結(jié)果控制給水閥，控 制汽包的給水量，從而達(dá)到控制汽包水位的目的。圖4是相應(yīng)的dcs控制。.串級(jí)系統(tǒng)改為水位、給水流量、蒸汽流量三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)例優(yōu)點(diǎn)與原來(lái)的串級(jí)控制相比有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)較好地克服了由于蒸汽負(fù)荷擾動(dòng)造成的 假水位”現(xiàn)象。當(dāng)蒸汽負(fù)荷由14t/h變化到21.75t/h時(shí)，水位由+20一 20mm內(nèi) 變化。(2)提高了水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)質(zhì)量和蒸汽品質(zhì)，確保了鍋爐設(shè)備安全運(yùn)行。(3)改進(jìn) 后的調(diào)節(jié)系統(tǒng)只增加了一只氣動(dòng)加減器和一只微分器，卻節(jié)省了一臺(tái)串級(jí)記錄調(diào)節(jié)儀, 其余都是原調(diào)節(jié)系統(tǒng)中有的。.種特殊的三沖量控制系統(tǒng)它與一般的三沖量系統(tǒng)有所區(qū)別，蒸汽

5、包的液面信號(hào)，經(jīng)調(diào)節(jié)器輸出去 XJ5297-166型特殊演算器，作為它的一個(gè)輸入信號(hào)，參加加法運(yùn)算。蒸汽流量信號(hào)在 開(kāi)方后進(jìn)入演算器，經(jīng)比例、加法運(yùn)算后，其輸出去鍋爐給水流量調(diào)節(jié)器作為外給定 信號(hào)。這里給水流量調(diào)節(jié)器為正作用，采用比例、積分調(diào)節(jié)作用;液面調(diào)節(jié)器為反作用， 也采用比例、積分調(diào)節(jié)作用，而給水調(diào)節(jié)閥為氣關(guān)閥，目的是為了在氣源發(fā)生事故時(shí)， 保護(hù)廢熱鍋爐不受損壞。X15297-166型特殊演算器為日本橫河儀表公司產(chǎn)架裝表， 是實(shí)現(xiàn)本三沖量控制系統(tǒng)的關(guān)鍵儀表。它是在比例設(shè)定器基礎(chǔ)上增加加法功能組成的。.一種三沖量系統(tǒng)的改進(jìn)針對(duì)廢熱鍋爐的特殊性，利用安全閥動(dòng)作時(shí)水位信號(hào)急劇上升而壓力急劇下降

6、的 特點(diǎn)，對(duì)常規(guī)水位三沖量自控系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，圖2即為改進(jìn)后的三沖量自控系統(tǒng)組態(tài)原理方框圖，與常規(guī)的相比（圖1）,改進(jìn)的系統(tǒng)多了由2,3,4號(hào)模塊構(gòu)成的水位信號(hào) 補(bǔ)償單元和由10,11,12,13,14號(hào)模塊組成的輔助控制單元。補(bǔ)償單元是利用鍋爐壓力信 號(hào)對(duì)水位信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，消除假水位”的影響;輔助控制單元?jiǎng)t是利用調(diào)節(jié)器內(nèi)部的 各種邏輯功能進(jìn)行組合以提高系統(tǒng)的智能化程度。（5）.運(yùn)用可編程調(diào)節(jié)器進(jìn)行鍋爐汽包液位三沖量自動(dòng)調(diào)節(jié)構(gòu)成控制系統(tǒng)基本組成部分包括:檢測(cè)變送部分;KNIM可編程調(diào)節(jié)器，氣閉調(diào)節(jié)閥。 調(diào)節(jié)過(guò)程：（假若在某一時(shí)刻，蒸汽負(fù)荷突然增加，蒸汽量變大，汽包內(nèi)的壓力瞬間降低 使水加速汽化

7、，汽泡量猛增造成假液位，主調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)減正作用、選用氣閉 閥兒此時(shí)蒸汽流量信號(hào)也增大并且作為前饋信號(hào)不經(jīng)過(guò)主調(diào)節(jié)器，超前反饋給副調(diào)節(jié) 器，副調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)減小，調(diào)節(jié)閥開(kāi)度增大增加給水量消除假液位。當(dāng)蒸汽負(fù)荷不 變給水量因本身壓力波動(dòng)變化時(shí)，給水流量信號(hào)作為副調(diào)節(jié)器的反饋信號(hào)去控制調(diào)節(jié) 閥開(kāi)啟直到給水量恢復(fù)到所需要的數(shù)值為止，保持動(dòng)態(tài)平衡。引入了兩個(gè)輔助沖量不 但可以抵消假液位和給水量波動(dòng)影響，而且還起了 超前信號(hào)作用，使調(diào)節(jié)閥一開(kāi) 始就向正確的方向移動(dòng)，因而大大減少了液位的波動(dòng)幅度、縮短了過(guò)渡過(guò)程時(shí)間，提 高了調(diào)節(jié)品質(zhì)。蒸亢流讖水位侑以根爐壓力AT, AT4PPARiPPAR*aol去執(zhí)行機(jī)

8、構(gòu)-G PPAH PPAR.AO去水位顯示表圖2改進(jìn)后的水位.三沖情門(mén)動(dòng)控制系統(tǒng)想態(tài)原理方框苗進(jìn)水流it 蒸汽流最 AI.水位信勺Al5三、結(jié)論wSUBi 一-O PPARtpo ppAR 2PPAPPAR4FID統(tǒng)不但提高了其自適應(yīng)能 有著十分現(xiàn) ,、且態(tài)靈活、維護(hù)量很小；Plc也有其操作方便、控制簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)1。llm綜合上面的分析，改進(jìn)后的鍋爐水位三沖量自動(dòng)控制 力和可靠性，對(duì)保證水位檢測(cè)系統(tǒng)乃至整個(gè)鍋爐安全i DCS控制系統(tǒng)中廢熱鍋爐三沖量控制系統(tǒng)功能完善、實(shí)的意義;設(shè)計(jì)先進(jìn)、參考文獻(xiàn):1羅建平.廢熱鍋爐汽包三沖量控制系統(tǒng)在dcs上的:實(shí)現(xiàn)J自動(dòng)化儀表，1996.(5).2蔣雅清.廢熱鍋爐汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的改進(jìn)J.煉油化傘動(dòng)化，1984 .(3錢(qián)劍峰.廢熱鍋爐系統(tǒng)自動(dòng)化的又一類(lèi)型皿煉油化工自動(dòng)化，1985.(04).3).4任愛(ài)江，曹志曄，貊玉龍.廢熱蒸汽鍋爐生產(chǎn)中液位的自動(dòng)控制.石河子