熱電廠CFB鍋爐DCS及智能控制的應(yīng)用研究.pdf

1、CFB鍋爐(Circulating Fluidized Bed Boiler，簡稱CFB鍋爐)作為高效、低污染、燃燒適應(yīng)性廣、負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好的潔凈燃煤技術(shù)，受到人們的青睞。它是一個分布參數(shù)、多變量耦合、非線性、時變、大延遲的控制對象，尤其是鍋爐的燃燒系統(tǒng)，被控對象動態(tài)特性復(fù)雜，常規(guī)的控制方案，很難達(dá)到好的效果。目前國內(nèi)CFB鍋爐自動控制水平普遍較低，還沒有形成一套全面的、成熟的自動控制系統(tǒng)。本文結(jié)合山東某熱電廠具體工程項目，針對CFB鍋

2、爐控制特性，設(shè)計一套基于DCS的CFB鍋爐自動控制系統(tǒng)，并引入智能控制，旨在提高CFB鍋爐熱工自動控制水平。 在對CFB鍋爐的結(jié)構(gòu)和工藝流程進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)CFB鍋爐各個部分的基本控制量，以及控制特性。主要對CFB鍋爐燃燒系統(tǒng)進(jìn)行了研究：在床溫控制系統(tǒng)中，采用了模糊控制技術(shù)，以床層溫度測量值與給定值的偏差及偏差變化率作為床溫模糊控制器的輸入，輸出作為燃料控制器的給定值，由燃料控制器控制給煤量的輸出，形成床層溫度—給煤量

3、串級模糊控制系統(tǒng)；在主蒸汽壓力控制回路中采用模糊自調(diào)整PID控制，它可以根據(jù)人工經(jīng)驗自動調(diào)整PID參數(shù)來滿足系統(tǒng)的要求，其輸入為主蒸汽壓力的偏差和偏差變化率，輸出為PID三個參數(shù)的調(diào)整量，根據(jù)調(diào)整量調(diào)節(jié)PID控制器的輸出，從而調(diào)節(jié)主蒸汽壓力維持在給定值。實際運行表明，這兩種控制器與傳統(tǒng)控制方法相比具有較好的控制效果。 針對ABB IndustrialIT DCS具有高可靠性、易操作性、維護(hù)方便等特性，結(jié)合某熱電廠實際工程，設(shè)計了

4、一套全冗余的集散控制系統(tǒng)框架，并融入各回路的具體控制算法，應(yīng)用了Profibus現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)及OPC接口技術(shù)。該自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、模擬量調(diào)節(jié)、順序控制和爐膛安全監(jiān)控功能，達(dá)到了鍋爐控制要求。并且DCS控制系統(tǒng)包括了具體的硬件配置、組態(tài)軟件、通訊配置以及冗余設(shè)計，提高了熱電廠CFB鍋爐的自動化水平。 在CFB鍋爐DCS控制系統(tǒng)中智能控制算法是通過OPC接口技術(shù)實現(xiàn)的。在Control Build F(CBF)中集

5、成了OPC軟件，CBF內(nèi)部實時數(shù)據(jù)庫，通過OPC Server與第三方軟件的程序開發(fā)，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫的信息集成與數(shù)據(jù)共享?？蛻舳藙t采用VC自主開發(fā)的應(yīng)用程序。在實現(xiàn)控制算法的過程中，遵守算法模塊化的原則，脫離了組態(tài)環(huán)境的限制，具有較強的通用性和移植性。 最后，就所完成的課題做出總結(jié)，分析了當(dāng)前研究工作的不足，并對今后的發(fā)展及研究方向進(jìn)行了展望。本文分析燃燒系統(tǒng)時，只抓住主要因素，沒考慮其他耦合因素，雖能滿足熱電廠工況