水泥厂低温余热发电dcs及智能控制的应用研究

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1、摘要采用新型干法生产工艺的水泥厂利用低温余热发电是提高生产效益、节约能源、实现可持续发展的重要途径。低温余热发电系统中的余热锅炉是一个多输入、多输出且相互关联的复杂控制对象，由于其热源为水泥回转窑排放的废热烟气，与一般带有燃烧系统的电站锅炉相比具有很大的特殊性。余热锅炉的控制也与一股带燃烧系统的锅炉的控制有很大不同，目前国内还没有形成针刺‘余热锅炉控制的有效方案。本文结合浙江申河水泥厂低温余热电站建没项目，针对低温余热发电的特点设计了一套集散控制系统，并引入了智能控制算法对常规控制方法难以奏效的控制回路进

2、行优化，该系统是对新型干法水泥企业低温余热电站控制方案的有益尝试。汽包水位和除氧器、凝汽器炉存在着汽包热容量较小，受水锅筒水位波动剧烈，传统三冲量控制算法的控制效果都不理想。水位是余热锅炉安全运行的主要指标。由于余热锅泥回转窑运行情况制约，热源不稳定的情况，导致控制规律和适用于一般电站锅炉的三冲量模糊P1D同时由于热源的不稳定，余热锅炉汽包上水机凝汽量的波动较大，使得除氧器和凝汽器的水位波动剧烈，传统PID控制入自动。针对以上控制难点，本论文在对低温余热发电的工艺过程和动态特深入分析的基础上二F扰变化的烟

3、气温变化率引入余：映锅汽器水『立的控制中提出了除氧器及凝术：冉控制算法成功余热发电集散，参考现场熟练操作人员的手动操作经验，提出了：降反映度偏差和烟气温度偏差变化率及窑尾排肌饥转速偏差和转和汽轮难以投性进行热源侧速偏差炉汽包水位控制中去的改进模糊三冲量控制方蕖。在除氧器和j疑，本文将除氧器和凝汽器看作一个整体，结合现场操作经验总结，汽器水位的模糊控制方案。本文通过Vc开发工具与OPc接口技应用于余热发电集散控制系统。控制系统采用分布式结构。以ABB公司的Ac800M冗余控制器和s800系列I／O模块构成系

4、统的现场控制单元，完成生产过程的数据采集和过程控制：以装有FIx监控软件的操作员站构成监控单元，完成数据显示、人机界面操作：水泥J『氏温余热发电DCS及智能控制的应用研究阻装有c8M组念软件的：[程师站完成系统的软硬件组态、参数罄定和在线嘲试。Pro胁us．DP现场总线实现了现场控制器与I／O数据采集模件之恻的通讯，光纤环网则实现了现场控制器与各操作员站之间的通讯。同时操作员站与工程师站组成局域网作为全厂信息管理网络的一部分，实现了与水泥生产线之问的数据共享。系统投产以来的运行结果表明，本系统能够基本消除

5、热源波动对余热锅炉汽包水位的影响，同口≈使除氧器和凝汽器水位稳定在安全范围内，提高了蒸汽产量和质量，改变了余热锅炉手动运行的现状，对降低操作人员劳动强度、节约生产成本、提高经济效益都具有重要意义。关键词：余热锅炉：DCs：模糊控制；汽包水位：除氧器和凝汽器水位ABSTRACTAdopting10wtemPeraturesurplusheattogenerateelec【rIcityincementfactory．1tisanimportalltwaytoimpr0Veproductef!FiciencMs

6、aVeene曜yandmakecontinuousdevelo口ment．Heatresidualste砌generator(HRSG)isacontrolplanfthathast’eaturesofmulti—inpLl“oufput：andcouplingtightlymultiVariabIe．w11jchhas呈reaIparticularity．asitsheatt’lomsurplusheatofcementdecomposingbel：brehandstoVe，soitneedpar【ic

7、ularcontrolscheme．(沁rrentlyasetof血11‘scaleautomationcontrolsystemhasnotbeenworkedout．Basedonaresidualheatpowerplantprojectinshenhecementplantinzhejiang，asetofDCSforHRsGhasbeenprojected，aimingfohelptotheHRSGautOmationlevelinChinaWaterleverofstealllcontaine

8、r，deoxidizationequipmenta11dcondensatoraremajorparmeteLThetradiIionalcascadePIDa11dintelligentcontrolmethodLIsedinothern。rrnaIbo订er．cannotbeenusedinHRSGbecauseofitspanicularityAReranalyzingdynamicteatureofresidualhe