dcs系统在循环流化床锅炉上应用

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1、DCS系统在循环流化床锅炉上应用　　【摘要】DCS（DistributedControlSystem）分散控制系统的简称，DCS是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术。其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。由于其具有高可靠性、高开放性、高实时性以及高精确性等优点，成为现代电厂热控系统的主要方式。阳煤集团第二热电厂75t/h循环流化床（CFB）锅炉改造工程，热控系统采用DCS，本文详细介绍本次改造工程中所采用DCS的配置及功能，并分别从循环流化床锅炉的自动调节、联

2、锁保护、控制功能等方面叙述该系统的控制方案及应用。【关键词】DCS；循环流化床；控制方案；组态；调节1工程概况6阳煤集团第二热电厂75t/h循环流化床（CFB）改造工程通过招标由江联普开承建。型号为DG75-3.82/450型，锅炉的燃烧系统由炉膛、旋风分离器、返料器和尾部烟道组成。布风板截面均匀布置风帽，一次热风进入水冷风室后经这些风帽均匀进入炉膛。燃煤经设在炉前的4台给煤机送入燃烧室。尾部烟道内沿烟气流程依次布置有高温过热器和低温过热器，中间设有喷水减温器。下部依次布有省煤器和空气预热器。锅炉配置1台引风机、1台一次风机、1台二次风机，并采用布袋除尘。

3、工程设计时，考虑到循环流化床锅炉的控制参数多，若采用常规仪表控制将造成控制仪表过多，易给操作人员造成混乱，不利于操作控制；并且循环流化床锅炉燃烧控制原理复杂，若采用常规仪表控制将造成操作人员工作强度大，导致锅炉的燃烧控制协调不易掌握，增加了出现故障的概率，故决定采用DCS控制。2系统配置本工程DCS控制系统选用浙江中控的JX-300XPDCS系统，控制系统为开放式结构及高度模块化技术的分散型系统，由高速实时数据网络、人机接口站和分散处理单元三大部分组成，可以实现实时数据采集、过程控制、顺序控制、自动调节、报警检测、监视、操作，同时可对数据进行记录、统计、显

4、示打印等。整个DCS控制系统由一台工程师站、两台操作员站和一个控制柜、一个继电器柜组成。工程师站在日常运行中担负着操作员站的作用。控制柜分设四个机笼，共安装两台数据交换机，两块主控制卡，八块数据转换卡，以及41块I/O卡件。整套系统采用冗余CPU6结构，并通过网络通信处理模块连接各种智能型I/O模板，确保整个监控系统数据的实时性。网络通信中配置了冗余的交换机，数据通过两套独立的网络传输，确保数据实时传输。部分卡件亦采用冗余结构。DCS系统的供电电源为两路，分别来自两台厂变，一路经容量为6000VA的UPS电源输出，一路直接供给DCS。在DCS控制柜内经内部

5、转换后以双路冗余的模式向其它卡件和工作设备输出直流5V、24V、48V和交流220v工作电源。3DCS组态软件同样选用浙江中控的AdvanTrol-Pro系列组态软件。该软件是一款基于windows2000操作平台上的多任务、多线程的工控软件，由系统组态和系统监控两大部分组成。组态系统的主要功能是：流程图设计，参数设计，控制界面设计。编程工具为LD段落，FBD段落以及ST段落。监视系统主要功能是数据计算以及实时显示，实时控制。DCS上主要实现以下功能：（1）数据采集系统（DAS）主要包括各个测点参数的采集，显示，以及相应的流程图显示、趋势记录、历史数据存储

6、和检索等。并由此生成相应的报表。（2）模拟量控制系统（MCS）6主要包括主汽压力控制系统、负荷控制系统、风机控制系统、燃烧控制系统、炉膛压力控制系统、给水控制系统、床温控制系统、汽包水位调节，主蒸汽温度调节等。在DCS组态软件上，以上模拟量的调节实施方案是：在DCS上设置调节按钮以及相应的中间变量，通过组态及编程，控制I/O卡件上的开关量输出或模拟量输出卡件的状态，从而驱动后备手操器工作，后备手操器发送命令给电动执行器，实现调节的目的。同时，I/O卡件上的开关量输入信号或模拟量输入信号接收手备手操器上的反馈信号，在DCS上实时显示控制状态。并可根据需要，设

7、置自动调节或手动调节。本文主要介绍汽包水位的调节和主汽温度的自动调节。1）汽包水位调节，分为单冲量和三冲量调节，单冲量调节是单回路调节，三冲量调节是串级调节。所谓三冲量调节，是汽包水位，主汽流量，给水流量均参与调节，可有效解决虚假水位引起的液面波动。汽包水位的单三冲量调节的选择通过监视画面上的一个“单/三”按钮实现。选择单冲量，则回路只对汽包水位一个量进行调节，此时控制回路是单回路，即只有汽包水位调节主回路。当选择三冲量时，则汽包水位，给水流量，主蒸汽流量三个参数同时参与回路调节，此时是串级回路调节，有汽包水位主回路调节和给水流量副回路调节两个回路。汽包水

8、位主回路调节是外环，给水流量副回路调节是内环。在手动状态时，给水流