一种智能外挂式锅炉二次风控制系统技术方案

本实用新型专利技术提出了一种智能外挂式锅炉二次风控制系统，属于二次风控制技术领域，包括电厂DCS系统、单向隔离网闸、SIS系统、外挂式智能控制器、测量装置、锅炉、通讯模块和锅炉二次风门系统，所述电厂DCS系统通过单向隔离网闸分别与SIS系统、外挂式智能控制器单向通讯连接，同时外挂式智能控制器通过通讯模块与电厂DCS系统双向通讯连接；所述测量装置与锅炉连接，同时测量装置与外挂式智能控制器通讯连接；所述锅炉二次风门系统与电厂DCS系统双向通讯连接。本实用新型专利技术中电厂DCS系统通过单向隔离网闸采用OPC服务方式将电厂DCS所有数据传输至SIS系统和外挂式智能控制器，形成一种新的数据获取方式的结构。新的数据获取方式的结构。新的数据获取方式的结构。

【技术实现步骤摘要】
一种智能外挂式锅炉二次风控制系统


[0001]本技术属于二次风控制
，更为具体地，涉及一种智能外挂式锅炉二次风控制系统。

技术介绍

[0002]随着国家“双碳”计划的提出，火力发电厂调峰的作用更加突出，因此对火电厂提出了更低负荷运行的要求，燃烧的优化以及监视锅炉内燃烧的状态是解决锅炉安全稳定地降低负荷的关键。传统的火电厂DCS系统虽然可以实现常规控制，但由于电厂锅炉燃烧的大滞后、强耦合、非线性等特点，特别是面对火电厂灵活性改造、深度调峰等要求时，经典PID难以满足要求，又由于DCS的限制，无法运行的智能控制算法，因此开发一种结构简单，智能外挂式锅炉二次风控制系统十分必要。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供了一种智能外挂式锅炉二次风控制系统，该系统能够通过单向隔离网闸采用OPC服务方式将电厂DCS所有数据传输至SIS系统和外挂式智能控制器，实现电厂DCS系统做通讯主站，外挂式智能控制器做通讯从站，通讯发生故障时也不影响电厂DCS系统的运行。
[0004]为实现上述目的，本技术采用如下的技术方案，一种智能外挂式锅炉二次风控制系统，包括电厂DCS系统、单向隔离网闸、SIS系统、外挂式智能控制器、测量装置、锅炉、通讯模块和锅炉二次风门系统，所述电厂DCS系统与单向隔离网闸单向通讯连接，用于单向发送电厂DCS数据；所述SIS系统和外挂式智能控制器分别与单向隔离网闸单向通讯连接，所述电厂DCS数据通过所述单向隔离网闸发送至SIS系统和外挂式智能控制器，同时外挂式智能控制器通过通讯模块与电厂DCS系统通讯连接；所述测量装置与锅炉连接，同时测量装置与外挂式智能控制器通讯连接；所述锅炉二次风门系统与电厂DCS系统双向通讯连接。
[0005]进一步，所述外挂式智能控制器为工控机。
[0006]作为本技术的一种优选方案，所述工控机为嵌入式工控机。
[0007]进一步，所述测量装置为温度测量装置，用于测量锅炉的水冷壁温度。
[0008]通过上述设计方案，本技术可以带来如下有益效果：本技术通过将电厂DCS系统、单向隔离网闸、SIS系统、外挂式智能控制器、测量装置、锅炉、通讯模块和锅炉二次风门系统有机的集成、整合成一个整体形成一种智能外挂式锅炉二次风控制系统，该系统的电厂DCS系统通过单向隔离网闸采用OPC服务方式将电厂DCS所有数据传输至SIS系统和外挂式智能控制器，形成一种新的数据获取方式的结构，能够实现电厂DCS系统做通讯主站，外挂式智能控制器做通讯从站时，通讯发生故障时也不影响电厂DCS系统的运行。
[0009]进一步，本技术提出的一种智能外挂式锅炉二次风控制系统具有如下优点：
[0010]1、本技术提出的结构没有常规通讯模块的数据限制，将电厂DCS所有数据通过单向隔离网闸采用OPC服务方式传输至SIS系统和外挂式智能控制器，是一种新型的获取
数据方式，这种数据获取方式，在满足火电厂信息安全的同时，无论是在数据数量上，还是数据实时性上，都满足智能算法的要求。
[0011]2、外挂式智能控制器获取了电厂DCS系统的所有数据，结合测量装置采集的数据，在大量的数据基础上，通过智能算法，建立符合真实条件的数学模型，从而计算出锅炉内热负荷及温度场，再将计算结果实时返回至电厂DCS系统，对锅炉的二次风开度进行控制，进而控制锅炉二次风系统，可以做到实时监控炉内火焰燃烧状况，防止出现偏烧，降低NOX浓度的同时，保证锅炉稳定燃烧，安全运行。
附图说明
[0012]图1为本技术实施例中智能外挂式锅炉二次风控制系统的结构框图。
[0013]图中：1
‑
电厂DCS系统、2
‑
单向隔离网闸、3
‑
SIS系统、4
‑
外挂式智能控制器、5
‑
测量装置、6
‑
锅炉、7
‑
通讯模块、8
‑
锅炉二次风门系统。
具体实施方式
[0014]为使得本技术的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面结合本技术的实施例中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚完整地描述。显然，本技术不受下述实施例的限制，可根据本技术的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。为了避免混淆本技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
[0015]如图1所示，由于火电厂对安全要求较高，公知的外挂式锅炉控制系统通过电厂DCS系统1的专用通讯模块7采用Modbus通讯方式从电厂DCS系统1获取数据，为了电厂DCS系统1的安全，通常采用电厂DCS系统1做通讯主站，外挂式锅炉控制系统作为通讯从站，这种通讯方式由于DCS专用通讯模块7的限制，只能获取很少一部分电厂DCS数据，无法满足智能算法的需要，因此无法建立真实有效的数学模型，指导锅炉二次风系统8的运行。
[0016]本技术提出了一种智能外挂式锅炉二次风控制系统，该系统包括电厂DCS系统1、单向隔离网闸2、SIS系统3、外挂式智能控制器4、测量装置5、锅炉6、通讯模块7和锅炉二次风门系统8。电厂DCS系统1与单向隔离网闸2连接，单向隔离网闸2与SIS系统3连接，单向隔离网闸2与外挂式智能控制器4连接，电厂DCS系统1通过单向隔离网闸2采用OPC服务方式将电厂DCS所有数据传输至SIS系统3和外挂式智能控制器4，外挂式智能控制器4与测量装置5连接，测量装置5与锅炉6连接，外挂式智能控制器4通过测量装置5将水冷壁温度等电厂DCS系统1中没有的数据采集至外挂式智能控制器4中，外挂式智能控制器4与通讯模块7相连，通讯模块7与电厂DCS系统1连接，外挂式智能控制器4将锅炉6运行时最优的二次风门开度通过通讯模块7传送至电厂DCS系统1，电厂DCS系统1与锅炉二次风门系统8连接，用于控制锅炉二次风门系统8中的二次风门开度。
[0017]所述外挂式智能控制器4为工控机，作为一种优选采用嵌入式工控机，通过软件实现数据处理、模型建立和智能算法计算。外挂式智能控制器4首先通过单向隔离网闸2采用OPC服务方式安全的获取电厂DCS数据，由于采用OPC服务方式，因此外挂式智能控制器4在不改变电厂原有网络结构的基础上，间隔1秒获取电厂DCS系统1的所有数据，在满足火电厂信息安全的同时，无论是数据数量，还是数据实时性，都可以满足智能计算的需要，结合测
量装置5采集的数据一起，在外挂式智能控制器4内建立符合真实条件的数学模型，从而计算出锅炉内热负荷及温度场，将最优的二次风门开度结果传送至电厂DCS系统1，进而控制锅炉二次风门系统8。由于控制二次风门的测点数量不多，因此采用Modbus通讯协议，通过通讯模块7方式传输，为了电厂DCS系统1的安全，电厂DCS系统1做通讯主站，外挂式智能控制器4做通讯从站，通讯发生故障时也不影响电厂DCS系统1的运行。
[0018]所述测量装置5为温度测量装置，由测温元件和温度采集模块组成，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能外挂式锅炉二次风控制系统，包括电厂DCS系统(1)、单向隔离网闸(2)、SIS系统(3)、外挂式智能控制器(4)、测量装置(5)、锅炉(6)、通讯模块(7)和锅炉二次风门系统(8)，所述测量装置(5)与锅炉(6)连接，同时测量装置(5)与外挂式智能控制器(4)通讯连接；所述锅炉二次风门系统(8)与电厂DCS系统(1)双向通讯连接；其特征在于：所述电厂DCS系统(1)通过单向隔离网闸(2)分别与SIS系统(3)、外挂式智能控...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠言，姜薇薇，王松寒，司瑞才，李佳，刘希闻，姚卓宏，周驰，杨小芬，金樱子，
申请(专利权)人：吉林省电力科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：