自动燃烧锅炉电气自控系统的研发与实现.pdf

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1、第9期总第255期农业科技与装备No．9TotalNo．255兰Q!墨±竺旦垒鲤!堕坐型墨!堡望竺!垒!竺!坠旦!旦赶塑鱼里g堕巳里!坐兰望：至Q!墨自动燃烧锅炉电气自控系统的研发与实现崔娜欣(锦州市自来水公司，辽宁锦州121000)摘要：为改善传统锅炉自控系统的性能，研发一种燃煤锅炉自动燃烧控制系统。控制模块采用多点寻迹反馈、模糊控制及人工智能方式，规避锅炉滞后性问题，使风量与煤量达到最佳配比关系，提高燃烧效率。同时，全方位提供锅炉运行状态数据及报警提醒，为管理人员掌握每班次锅炉运行情况提供数据基础。关键词：电气自控系统；自动燃烧；锅炉管控；

2、多点寻迹；模糊控制中图分类号：TU996文献标识码：A文章编号：1674—1161(2015)07-0035—031传统锅炉自动控制系统现状近年来，供热锅炉自控系统提出自动化燃烧概念并在系统中得到实现，但基本停留在工艺参数显示层面，燃烧自动控制均未实施。工业链条燃煤锅炉人工控制随意性较大，水平参差不齐，锅炉效率高低不等，好的锅炉运行效率可达到65％，差的在55％左右。因此，在供热公司用锅炉运行时，自动燃烧系统全部处于解除状态，无法实现真正意义上的自动燃烧，能源浪费较大。2燃煤锅炉自动控制系统的分析与实现2．1本控制系统的背景分析为响应国家节能减

3、排的号召，在诸多能源设备中，自动化控制系统不可或缺。完善的控制系统不但能保障系统正常运行，还可优化和提高系统的能源利用率及转化率。工业链条燃煤锅炉自动燃烧控制系统无法投入运行的主要原因是：锅炉工艺参数较多，工艺参数控制滞后性较大。致使按工艺参数控制的自动燃烧系统无法运行，即便投入运行，结果也不理想。详细分析传统控制中存在的问题，并对锅炉燃烧工艺进行分析，对每个工艺环节加以控制，达到优化配置、量化风煤比曲线，实现自动燃烧的目的。2．2锅炉自控系统的功能由图1可以看出，锅炉运行时，先启动热网循环泵，待循环泵进入稳定状态后，启动引风机，延时10S后，

4、保障锅炉炉膛为负压状态，启动鼓风机；随后，参照炉膛负压，对鼓风机进行PID调节，使炉膛保持在稳定的负压值范围内；启动出渣机后，启动炉排电机进煤，同时启动分层给煤电机，使燃煤按一定高度进入炉膛，完成锅炉启动过程。锅炉停止时。先停止炉排电机，同时停止分层给收稿日期：2015-05—21作者简介：崔娜欣(1968一)，女，工程师，从事电气自动化及节能环保方面的研究。煤电机，再停止鼓风机。鼓风机完全停止后，再停止引风机，最后停止出渣机，完成停止过程。2．2．1控制对象控制锅炉主体设备(鼓风机、引风机、炉排电机、除渣电机)的启动、停止、运转速度，实现锅炉

5、燃烧系统、炉膛负压全自动控制过程自动化。控制图1锅炉运行工艺流程Figure1Technologicalprocessofboileroperation锅炉房公共部分(补水泵、循环水泵、脱硫设备、水处理设备等)启动、停止、运转速度，实现恒压补水等水系统全自动控制过程的生产自动化。采集锅炉房上煤量，方便管理。2,2．2监测及控制点锅炉I／0点统计结果见表1。公共部分I／0点统计如表2所示。2．2．3变频部分变频控制柜包括引风变频控制柜、鼓风变频控制柜、循环泵变频控制柜、补水变频控制柜、给煤系统变频控制柜、上煤系统变频控制柜、给水变36农业科技与装

6、备2015年9月炉膛出口温度炉膛出口压力锅炉进水温度锅炉进水压力锅炉出水温度锅炉出水压力烟气含氧量空气预热前烟温空气预热前烟压空气预热后烟温空气预热后烟压排烟温度除尘后烟温排烟温度除尘后烟压用煤量锅炉循环水量锅炉进水调节阀烟气流量鼓风机变频引风机变频炉排变频除渣变频分层给煤变频表2公共部分I／O点统计结果Table2StatisticsofpubicpartI／O序号设备名称或测点名称AIA01总网供水温度2总网供水压力3总网回水温度4总网回水压力5锅炉出水温度6室外温度7总上煤量8软化水水箱水位9补水箱水位10补水量11总网循环水水量12循环

7、泵变频2频控制柜等。2。3锅炉自动燃烧系统2．3．1锅炉自动燃烧疑难点链条式热水锅炉从给煤量的变化到其燃烧产生的热量，并使锅炉出口水温度发生变化需要较长的时间，即锅炉出口水温度滞后时间长、容量滞后大，用简单的PID控制很难获得理想效果。煤质变化造成风一煤比改变。采用一般的定值控制系统，无法使系统始终运行在最佳或次最佳的燃烧状态。燃烧过程机理复杂，影响燃烧工况的因素较多，对象变化较大，很难准确地建立单一的控制模型。2．3．2锅炉自动燃烧开发设计锅炉自动化燃烧系统(简称AB3)，完全改变层燃锅炉传统自动化燃烧的控制理念，采用多点寻迹反馈、模糊控制及

8、人工智能方式，回避了锅炉燃烧多点参数监测控制滞后的问题．使鼓风量与进煤量达到一个较好的配比关系．基本在接近最佳的风煤比曲线上运行。锅炉鼓、引风的连锁采