鍋爐優(yōu)化控制系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案

鍋爐優(yōu)化控制系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案司循環(huán)流化床鍋爐優(yōu)化控制項(xiàng)目實(shí)施方案浙江開化合成材料有限公司 (1)鍋爐燃燒系統(tǒng)控制的優(yōu)化 5(2)汽水系統(tǒng)控制的優(yōu)化 5(3)面向煤耗的燃燒的優(yōu)化 6(4)爐況智能診斷專家控制優(yōu)化 6 周期計(jì)劃 8、勞動(dòng)衛(wèi)生及工業(yè)安全 8項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo) 9 循環(huán)流化床鍋爐優(yōu)化控制項(xiàng)目實(shí)施方案浙江開化合成材料有限公司(以下簡稱“開化合成”)有兩臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐，設(shè)制需求分析開化合成鍋爐運(yùn)行調(diào)整的任務(wù)是根據(jù)生產(chǎn)裝置用汽的需求，實(shí)時(shí)的對(duì)蒸汽壓力、氣含氧量等主要工藝指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上平穩(wěn)控制蒸汽流量，以快速滿足蒸汽壓力變化需求。另外，為了保證爐膛安全，一般使?fàn)t膛壓力維持微負(fù)壓，爐膛壓力太高則會(huì)向外噴火，影響安全性和經(jīng)濟(jì)性，爐膛壓力太低，則會(huì)使冷空氣進(jìn)入，降低經(jīng)濟(jì)性。(1)系統(tǒng)存在嚴(yán)重耦合，如燃料量的變化不僅影響蒸汽壓力和汽包水位，還會(huì)影響過熱蒸汽溫度和煙氣含氧量等。(2)存在不確定時(shí)滯，如燃料量的變化對(duì)蒸汽溫度、壓力、汽包水位等的影響有不(3)蒸汽需求量的不確定性變化，由于需要供應(yīng)蒸汽的生產(chǎn)裝置較多，裝置內(nèi)發(fā)生系統(tǒng)。由于合成反應(yīng)系統(tǒng)對(duì)于蒸汽供需變化的突然性強(qiáng)和幅度大等特點(diǎn)，導(dǎo)致蒸汽總管(4)隨機(jī)擾動(dòng)因素多，如燃料品質(zhì)、管路阻力、運(yùn)行狀況、火焰中心移動(dòng)及鍋爐受熱面結(jié)垢等，均屬外部隨機(jī)擾動(dòng)因素。因此，鍋爐是一個(gè)多輸入、多輸出且變量相互耦合并具有不確定時(shí)滯的復(fù)雜控制對(duì)象。和國家對(duì)于節(jié)能減排要求的提高，企業(yè)急需對(duì)鍋爐系、鍋爐優(yōu)化控制方案循環(huán)流化床鍋爐優(yōu)化控制系統(tǒng)主要包括鍋爐燃燒系統(tǒng)控制器、給水系統(tǒng)控制器及面蒸汽鍋爐優(yōu)化控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖。提高蒸汽鍋爐綜合自動(dòng)化水平和工藝參數(shù)平穩(wěn)性；DCS常規(guī)控制系統(tǒng)5t/hr鍋爐(1)鍋爐燃燒系統(tǒng)控制的優(yōu)化根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)工藝特點(diǎn)和過程控制需求，采用多變量模型預(yù)測控制和智能控制，建立鍋爐燃燒系統(tǒng)控制器，通過優(yōu)化調(diào)節(jié)給煤機(jī)變頻、一次風(fēng)變頻、二次操作手段，維持合適的風(fēng)煤比，克服蒸汽需求量的變化時(shí)，提前調(diào)節(jié)各操作變量實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸汽壓力、爐膛溫料床差壓等工藝指標(biāo)的平穩(wěn)控制，使鍋爐汽包蒸發(fā)量快速工生產(chǎn)對(duì)蒸汽需求量與鍋爐供氣量的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制。多變變量的重要性劃分優(yōu)先級(jí)，并綜合變量之間動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性安全的前提下，通過對(duì)各操作變量的協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)工、穩(wěn)定運(yùn)行，提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平，并為優(yōu)化節(jié)能創(chuàng)造條(2)汽水系統(tǒng)控制的優(yōu)化汽包水位及除氧器液位、溫度、壓力等是鍋爐運(yùn)行的重要工藝參數(shù)，需要控制在一汽包水位控制器采用多變量預(yù)測控制，根據(jù)汽包水位的變化趨勢(shì)，克服用戶對(duì)蒸汽除氧器控制器采用多變量預(yù)測控制，根據(jù)鍋爐運(yùn)行負(fù)荷變化，合理調(diào)節(jié)除氧器給水調(diào)節(jié)閥和蒸汽調(diào)節(jié)閥，有效克服相關(guān)干擾因素，實(shí)現(xiàn)對(duì)除氧器液位、溫度、壓力等工藝(MVs)、干擾變量(DVs)如下表給煤機(jī)變頻一次風(fēng)機(jī)變頻二次風(fēng)機(jī)變頻頻冷渣機(jī)轉(zhuǎn)速汽包給水調(diào)節(jié)閥開度除氧器給水調(diào)節(jié)閥開度除氧蒸汽調(diào)節(jié)閥開度蒸汽壓力爐膛溫度煙氣含氧量爐膛負(fù)壓風(fēng)煤比料床差壓汽包水位氧器液位氧器溫度氧器壓力蒸汽流量燃煤發(fā)熱量蒸汽流量汽水系統(tǒng)控制器表格燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)優(yōu)化主要變量(3)面向煤耗的燃燒的優(yōu)化在鍋爐燃燒系統(tǒng)優(yōu)化中，以保證爐膛溫度和蒸汽壓力穩(wěn)定為第一優(yōu)先級(jí)指標(biāo)，在動(dòng)態(tài)控制指標(biāo)滿足、操縱變量有自由度的前提下，再優(yōu)化第二級(jí)的經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)。針對(duì)多輸入多輸出鍋爐燃燒過程模型，采用一種包含模型預(yù)測控制在內(nèi)的兩層結(jié)構(gòu)優(yōu)化控制策略來解決該過程控制問題?；谙聦觾?yōu)化是基于爐膛溫度和蒸汽壓力帶約束條件的控制標(biāo)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化，上層優(yōu)化是鍋爐熱效率和節(jié)煤等經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)的穩(wěn)態(tài)優(yōu)化。(4)爐況智能診斷專家控制優(yōu)化備異常事件、鍋爐檢測儀表可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)異常突變或較大偏差等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并給出報(bào)警爐的安全、平穩(wěn)運(yùn)行提供保障。鍋爐熱效率狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能診斷，首先根據(jù)鍋爐工藝特點(diǎn)，通過工藝計(jì)算和回歸分析，建立鍋爐熱效率軟測量模型，在線計(jì)算鍋爐熱效率，準(zhǔn)確判斷鍋爐的運(yùn)行工H——蒸汽熱焓，kj/kgHgw——給水熱焓，kj/kgCO22H——反應(yīng)生成熱，kj/mol(5)為達(dá)到預(yù)期的優(yōu)化目標(biāo)，先進(jìn)控制要求鍋爐裝置中各主要控制回路必須有性能良好、靈活好用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(調(diào)節(jié)閥)及精準(zhǔn)的測量儀表，結(jié)合45T爐現(xiàn)有的儀表裝備的現(xiàn)(一)、先進(jìn)控制系統(tǒng)軟硬件費(fèi)用：卡WindowsServer2008中先進(jìn)控制平臺(tái)()預(yù)測控制軟件()軟測量軟件()APC-APC-iSYSCAdconAPC-Sensor小計(jì)(萬元)(萬元)218 2181111111223(二)、先進(jìn)控制系統(tǒng)工程實(shí)施費(fèi)用：工程實(shí)施費(fèi)(萬(三)、電氣儀表提升費(fèi)用單價(jià) (萬金額萬元11523綜綜上，項(xiàng)目總投資約++=萬人民幣(萬元)劃1234-56-78預(yù)測試與常規(guī)回路校正優(yōu)化控制方案詳細(xì)設(shè)計(jì)優(yōu)化控制方案論證123456證現(xiàn)場安裝調(diào)試(控制器)9-10789衛(wèi)生及工業(yè)安全蔽裝置。措施加裝防護(hù)裝置或采取其他防護(hù)措施。⑵設(shè)備布置上要有足夠的檢修場地。⑴所有鋼平臺(tái)及樓梯要采用花紋鋼板或格柵板，以防工作人員滑倒。圍設(shè)置保護(hù)圍欄，以防高出跌傷。(1)．在易發(fā)生粉塵飛揚(yáng)的區(qū)域設(shè)置必要的防塵設(shè)施，降低由于粉塵對(duì)工人的健康帶(2)．工人的工作場所采取必要的噪聲防治措施，以保護(hù)工作人員的身體健康。(3)、儀表更換電動(dòng)裝置及電工牽拉動(dòng)力電纜時(shí)嚴(yán)格按公司安全管理制度佩帶安全目建設(shè)目標(biāo)系統(tǒng)控制、汽水系統(tǒng)控制、面向煤耗的燃燒優(yōu)化控制等。項(xiàng)目主要建設(shè)目標(biāo)總結(jié)如(1)在鍋爐正常運(yùn)行期間，優(yōu)化控制系統(tǒng)的投用率不低于90％(工藝系統(tǒng)不具備自控條件的不計(jì)算在內(nèi))，降低生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度，進(jìn)一步提高鍋爐的自動(dòng)化控制水平，增(2)優(yōu)化控制系統(tǒng)投運(yùn)后，可提高爐膛溫度、蒸汽壓力、煙氣含氧量、爐膛負(fù)壓、、汽包水位、除氧器液位、除氧器溫度、除氧器壓力等關(guān)鍵工藝參數(shù)的平穩(wěn)性，與常規(guī)控制相比，關(guān)鍵工藝參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差(波動(dòng)幅度)降低30%以上；(3)通過實(shí)施燃燒優(yōu)化和“卡邊”控制后，提高鍋