采暖鍋爐自動控制系統

　　鍋爐是一個耗能設備，尤其對我國東北地區來說，每年有近五個月的時間處在采暖期，由此可以想象，投在其中的資金，人力，物力是很多的。目前，我國現有的鍋爐普遍存在技術落后，設備陳舊，人工操作，勞動強度大，鍋爐熱效率低，能耗篼的問題。這與我國當前經濟飛速發展狀況極不相稱。由于燃用鍋爐而引起煙塵、so2等污染物的排放，嚴重影響了我們生存的大氣環境。為了改變這種狀況，除了改善爐體結構，燃燒方法，更新設備之外，zui有效的方法就是采用計算機控制，據不完全統計，采用計算機控制可節能5~ 10%，同時還具有減少環境污染，提高自動化程度，改善勞動條件等優點。

　　隨著計算機技術及一次儀表技術的發展，計算機控制鍋爐系統已得到很大的發展和提高，已廣泛應用于大、中、小型鍋爐的控制。

　　2系統組成目前鍋爐微機控制系統主要分兩種方式：集散式，集中式。

　　集散式主要用于大型鍋爐系統控制，主要包括：中央微機，現場微機，PLC及現場儀表。集中式適用于小型鍋爐，包括工業控制計算機，外圍設備，工業自動化儀表。在這里，筆者采用集中式控制系統，控制三臺四噸的水爐和汽爐，小型鍋爐一般結構簡單，使用方便，主要由爐筒，爐膛，過熱器，省煤器，空氣預熱器組成，在測量參數方面，一般有爐膛溫度、爐膛壓力、蒸汽流量、循環流量、排煙溫度等。

　　工業控制計算機是整個系統的核心，主要用于對整個系統進行管理和負責對鍋爐控制，整理信息，打印報表及稂警，要求有友好的人機界面，能準確顯示鍋爐的定時流程及各個參數，控制鍋爐在zui佳的狀態運行。

　　外部設備；暈工業控制計算機與現場儀表的聯系部分，由接口部分和執行機構組成，接口部分主要實現收集外部傳感器采集到的數據，以及實現對外部的控制，包括：32路12位A/D采集卡，8路8位隔離D/A卡，32路光隔離D/I卡，32路光隔離D/0卡，I/V轉模板，繼電器板。

　　一次儀表，實現操作臺上的直觀顯示，包括溫度，壓力，流量等。

　　3系統功能具有自動工況控制，該系統實現了一套微機系統對鍋爐的控制，在鍋爐的運行過程中，能對鍋爐的爐膛壓力，給煤量，給水進行全自動控23-53劉秀鳳（1975-），女，助理工程師，主要從事環境監理工作。

　　制。

　　有手動和自動相切換功能，確保了系統在任何情況下的正常運行。

　　實時顯示功能，工控機系統軟件的多級管理菜單，漢字顯示，有鍋爐運行流程圖，鍋爐的運行當前參數，各個參量變化趨勢圖等。

　　管理功能，能自動記錄交接班情況，記錄起停爐時間，統計時段耗煤量，打印報表等。

　　報警功能，能對鍋爐的重要參數如：壓力，溫度，水位等進行聲光報警。

　　4控制內容4.1燃燒的控制對鍋爐的控制，主要就是控制其燃燒，燃燒控制得好，鍋爐就能按zui佳狀態運行，同時又能節約能源。燃燒的控制主要分為三個部分：給煤量，送風量和爐膛負壓。

　　當水爐出口溫度或氣爐蒸汽壓力偏高給定值時，系統按照設計的控制算法調節給煤機的轉速，改變即時給煤量，并相應控制鼓風機改變送風量。

　　當鍋爐在正常燃燒時，爐膛壓力必須保持在微負壓-20~-30Pa，如果超出此范圍，鍋爐的熱效率就會明顯降低，爐膛負壓主要通過引風來調整。

　　總之，燃燒的控制為多變量輸人，多變量輸出，大慣性，大滯后的控制過程，其控制因實際情況不同，較為復雜。

　　4.2汽爐的給水控制（水位控制）汽爐的給水控制可分為二單沖量，二沖量，三沖量控制，對于小鍋爐來說，用單沖量控制，既實測水位控制，就能滿足要求，但要克服假水位現象。

　　5―次儀表的選取到整個系統的可靠性及鍋爐安全的運行，一次儀表包括：溫度，壓力，流量，及液位等。測溫選用熱電阻測溫和鎳鉻一鎳鋁測溫，因為在低溫情況下，熱電阻具有測溫精度篼，而鎳鉻一鎳鋁在高溫下靈敏度高。測壓選用的差動式遠傳壓力表。對于流量，根據測量所裝體積，選用孔板式流量計。

　　6應用軟件開發應用軟件選用的是Microsoft開發套件本軟件是在WindwS98平臺下設計，軟件采用中文界面，操作簡便，直觀，圖形顯示豐富，概貌圖，分組圖，趨勢圖，回路調節圖，報警圖及流程圖等。主要性能是：將現場32個通道的模擬量及12個通道的開關量輸入計算機進行處理，給出屏幕顯示，曲線，流程過程圖示說明，打印出日報表。根據爐膛壓力傳感器的信號對鼓風機及引風機進行控制。處理流程如下：其中爐排高速時的耗煤量算法F1=X*0.125*1.4*0.8/100噸/分-X為煤擋板的篼度爐排低速時的耗煤量算法F2=X*0.0774* 1.4*0.8/100噸/分一X為煤擋板的高度7總結采用工業控制計算機自動調節鼓引風及給煤量，采用PID調節達到zui佳燃燒。使用安全可靠，鍋爐時刻能達到zui佳的燃燒狀態，發揮zui高的熱效率，達到降耗提效。自動控制代替了部分人工操作，改善了勞動條件，減少了工人爐前的工作時間，提高了勞動效率。鍋爐水位，鼓引風量等可在操作臺上監測調節，降低了工人的勞動強度。

　　本系統對三個四噸爐進行的改造，鍋爐的整體熱效率由原來的48.5%增加到66.1%，鍋爐出力由1.5MW提高到1.76MW，循環水量和供熱量也都得到相應提高，使鍋爐的整體效果得到徹底改善。經統計，一個采暖期可節煤220噸，電黑龍江省環境保護產業協會2002年通過環保產品使用認可的產品目錄（二00三年二月十日）各市、地、農墾總局環保局，省環保直屬單位：根據國家環?？偩之a品認定的有關精神及省環保局關于環保產品使用認可的有關規定，經對自愿申請環保產品使用認可的單位進行現場檢、產品檢測和專家評審，DZT系列濕式高效消煙脫胎換骨硫除塵器等30項產品通過了環保產品使用認可，XZTD-4型高效脫硫除塵器等4項環保產品復審合格，HSXC型旋流脫硫除塵器等4項環保產品審合格，現予以公布（見下表）。