流化床锅炉计算机控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种流化床锅炉计算机控制系统，其特征在于，包括燃烧自动控制系统、炉膛负压控制系统、汽包水位控制系统、汽水协调控制系统和锅炉安全联锁保护系统。本实用新型专利技术的流化床锅炉计算机控制系统，工作可靠性高，控制效果好，操作简单、环保节能，使用方便，具有广阔的市场前景。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种计算机控制系统，具体涉及一种流化床锅炉计算机控制系统。
技术介绍
循环流化床锅炉作为近年来国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁燃烧锅炉，具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣综合利用等优点，因此在电力、城市供热、工厂蒸汽生产中得到越来越广泛的应用。但由于循环流化床锅炉的燃烧及汽水变化过程十分复杂，受影响的因素多，给煤，鼓风，返料耦合性强，而且燃烧与汽水也存在复杂的耦合关系。此外，过程的非线性和大滞后也使对象更加复杂，难于建立精确的数学模型，这样对控制就提出了更为严格的要求一 是控制系统要有很高的可靠性；二是控制方案要有很好的控制实效。而且现有的现场锅炉水位的投运中发现两冲量方案不能很好地克服锅炉负荷的大扰动、锅炉汽包的不定期人工排污这两种情况引起的锅炉水位变动。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种流化床锅炉计算机控制系统，能克服锅炉负荷的大扰动，可以解决现有技术中可靠性不高、控制方案的控制效果不好等问题。针对以上问题，本技术提出以下方案—种流化床锅炉计算机控制系统，其特征在于，包括燃烧自动控制系统、炉膛负压控制系统、汽包水位控制系统、汽水协调控制系统和锅炉安全联锁保护系统。所述燃烧自动控制系统采用基于人工操作经验的专家智能控制系统，能保证锅炉安全燃烧，将主汽压力稳定在设定值上，使锅炉内空气气过剩系数等于预设值。所述炉膛负压控制系统采用PID调节。所述汽包水位控制系统包括阀位保持系统和阀位输出补偿系统，阀位保持系统在水位控制目标的±3_以内保持阀位不动；阀位输出补偿系统由软件实现。 所述锅炉安全联锁保护系统对鼓风机、弓I风机、给煤电动机进行联锁保护。燃烧控制目标是保证锅炉安全燃烧且主汽压力应稳定在设定值，其次是能经济燃烧，具体体现为锅炉内空气气过剩系数为预定值，对循环流化床来说安全燃烧尤为重要；安全燃烧的一个主要指标是炉膛温度分布，特别是料床温度应稳定在850 950°C，防止床温过高结焦或床温过低熄火事故。流化床锅炉计算机控制系统通过给煤、鼓风的一般手段，并采用基于人工操作经验的专家智能控制系统，较好地解决了燃烧过程的强耦合、大滞后、时变性等难题。本技术的汽包水位控制系统包括阀位保持系统和阀位输出补偿系统，阀位保持系统在水位控制目标的±3_以内保持阀位不动；阀位输出补偿系统由软件实现。控制系统采用西门子S7-300系统，变送器、控制阀等常规仪表的正确选型是整个控制系统稳定运行的保证。仪表选型要从仪表本身性能和经济状况两个方面综合考虑。该项目的仪表配套时注意到以下几点(I)变送器选用稳定性好，性能价格比高的变送器。手操器采用操作简单、使用方便的智能手操器。(2)测温热电偶保护管 材质采用高烙铸铁，耐高温、耐冲刷。(3)给水控制阀、减温水阀采用电动调节阀，具有调节灵敏、运行平稳、噪音低的优点。(4)控制鼓风，引风机的风门采用变频器。(5)重要工况如汽包水位、给煤等设计了 14寸彩色电视监控系统，便于直观正确监视各设备的运行情况，保证设备可靠、安全运行。本技术提供的流化床锅炉计算机控制系统，工作可靠性高，控制效果好，操作简单、使用方便，具有广阔的市场前景。以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图I为锅炉燃烧自动控制框图；图2为前馈单回路负压控制框图。具体实施方式实施例附图说明图1、2所示，流化床锅炉计算机控制系统，包括燃烧自动控制系统、炉膛负压控制系统、汽包水位控制系统、汽水协调控制系统和锅炉安全联锁保护系统。所述燃烧自动控制系统采用基于人工操作经验的专家智能控制系统，能保证锅炉安全燃烧，将主汽压力稳定在设定值上，使锅炉内空气气过剩系数等于预设值。所述炉膛负压控制系统采用PID调节。所述汽包水位控制系统包括阀位保持系统和阀位输出补偿系统，阀位保持系统在水位控制目标的±3mm以内保持阀位不动；阀位输出补偿系统由软件实现。所述锅炉安全联锁保护系统对鼓风机、引风机、给煤电动机进行联锁保护。以下对流化床锅炉计算机控制系统的各个组成部分进行详细的介绍I、燃烧自动控制燃烧控制目标首先是保证锅炉安全燃烧且主汽压力应稳定在设定值，其次是经济燃烧(体现为空气气过剩系数恰当)，对循环流化床来说安全燃烧尤为重要。安全燃烧的一个主要指标是炉膛温度分布，特别是料床温度应稳定在850 950°C，防止床温过高结焦或床温过低熄火事故。CFB锅炉燃烧控制手段通常是给煤、鼓风。控制方案采用基于人工操作经验的专家智能控制系统，较好地解决了燃烧过程的强耦合、大滞后、时变性等难题。2、炉膛负压控制合适的炉膛负压是锅炉安全燃烧的保证，炉膛负压的控制是锅炉燃烧控制的一部分，但其具有相对的独立性，可以从燃烧控制中分散出来作为一个回路来实现。炉膛负压控制是一个快过程，只要PID参数整定合适，一般单回路即可以达到目的。考虑到引风电动机的抗冲击性，负压控制也引入一调节死区，在该负压范围内保持上次的输出。一般这个范围为控制目标的±5Pa。3、汽包水位控制经典两冲量串级前馈控制在各种锅炉汽包水位的自动调节中已得到广泛应用。但在现场锅炉水位的投运中发现两冲量方案不能很好地克服以下两种情况引起的锅炉水位变动。(I)锅炉负荷的大扰动。这种情况下锅炉出力会在2 3min内突增或突减5 6t/h，带来很严重的虚假水位现象。两冲量控制不能使给水控制阀正确、及时地快速跟进负荷的变化。(2)锅炉汽包的不定期人工排污。这时候往往造成控制系统失效，现场需司炉工不停地进行手/自动切换，这也影响了汽包水位的投运效果。实际操作中锅炉汽包水位的控制中应注意两点 (I)阀位的保持。在水位控制目标的±3mm以内，应保持阀位不动，不致于因阀位的过于动作频繁而影响给水控制阀的使用寿命。(2)阀位输出补偿。现场给水控制阀在高开度时线性不好，做一阀位输出补偿，由软件实现。4、锅炉安全联锁保护锅炉安全联锁保护主要考虑两个因素(I)汽包水位的安全保护锅炉汽包水位低于极限值时极易导致干锅，应停鼓风机、引风机、给煤机。(2)鼓风机、引风机、给煤电动机的联锁保护。鼓风机、引风机、给煤电动机出现任何电气故障，均应联锁停止工作。以上实施例目的在于说明本技术，而非限制本技术的保护范围，所有在不违背本技术精神原则的条件下做出的简单变换均落入本技术的保护范围内。权利要求1.一种流化床锅炉计算机控制系统，其特征在于，包括燃烧自动控制系统、炉膛负压控制系统、汽包水位控制系统、汽水协调控制系统和锅炉安全联锁保护系统。2.根据权利要求I所述的流化床锅炉计算机控制系统，其特征在于，所述炉膛负压控制系统采用PID调节。3.根据权利要求I所述的流化床锅炉计算机控制系统，其特征在于，所述汽包水位控制系统包括阀位保持系统和阀位输出补偿系统，阀位保持系统在水位控制目标的±3mm以内保持阀位不动。4.根据权利要求I所述的流化床锅炉计算机控制系统，其特征在于，所述锅炉安全联锁保护系统对鼓风机、引风机、给煤电动机进行联锁保护。专利摘要本技术涉及一种流化床锅炉计算机控制系统，其特征在于，包括燃烧自动控制系统、炉膛负压控制系统、汽包水位控制系统、汽水协调控制系统和锅炉安全联锁保护系统。本技术的流化床锅炉计算机控制系统，工作可靠性高，控制效果好，操作简单、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流化床锅炉计算机控制系统，其特征在于，包括燃烧自动控制系统、炉膛负压控制系统、汽包水位控制系统、汽水协调控制系统和锅炉安全联锁保护系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王仁甫，李文斌，刘立杰，狄蒙蒙，刘子静，
申请(专利权)人：郑州智慧通测控技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：