gjk鍋爐微機(jī)控制系統(tǒng)

1、3 2化工 自動(dòng)化及儀 表 第 l 6 卷 一 ?一 一 ? ?一 一 ?? 、 ‘ ? 一 ?? ’ ? ? 一 ～～ r ? 一 ’一 一 ?G J K 鍋 爐 微 機(jī) 控 制 系 統(tǒng) 南 通 醋 醢 化 工 廠 施 金 秸 陸騰 本 文 介紹 由北京 工業(yè) 大學(xué) 與南通 醋酸化 工 廠聯(lián) 合研 銣 的G】 K鍋 爐 微機(jī)控 翩 裝 置 。本 裝置 于1 9 8 5 年 在南通 醋 酸 化 工廠 s HL一 25 ／ 4

2、o o 型 鍋爐上 投入使 用， 當(dāng) 年通 過(guò) 市 級(jí) ， 鑒 定 。經(jīng) 南通 市燃料 公司 測(cè)試，鍋 爐熱 效 率提 ■ _ ．I蔓 t? 一 ． 。I信 號(hào) 0— 1t j氅j?。 。 n矗0t：．一 — r “l(fā)” 強(qiáng) 高 r． 3 7。 可年 節(jié)煤8 0 0 噸，折 合人 民幣9萬(wàn)元 。卒 裝置 通用性 強(qiáng) ， 在有 關(guān) 單位 推 廣后 ，效 果 也 令人 滿 意 。一 、 系 統(tǒng) 緞 成 殛 工 維 原 理 圖 1

3、為奉 裝援 原理 框 圖。除交 流穩(wěn) 壓 電 I ’ L 沈 ：亂 一一c 一 5V L_ L☆。、1；^L ，三一 {i 亟 ． ． ． ．一 {要 ji 一I?j圈 lGj K裝 置 硪 理 摳 盟 源外， 其余全 裝 入控制 臺(tái)。直 流穩(wěn) 壓 電源 、NT 接 口板 、AD0 8 2 板安 裝在 控 臺(tái) 內(nèi)部 I顯 示器 、聲光報(bào) 警 器 ，T P- 8 0 5 、打 印 機(jī) 、手／ 自動(dòng) 切換裝 置 布置 在 臺(tái)面上 。操

4、 作人員 通過(guò) T P 一 8 0 5 鍵 盤(pán)， 可 以實(shí) 現(xiàn) 人 機(jī)交 換如 t改 采樣 時(shí)間 、濾波 系數(shù) 、積分 分 離 限、P I D參 數(shù) 、 給定位及 有關(guān) 比飼 系數(shù) ；通過(guò) 鍵盤(pán) 還可 以選 點(diǎn)顯 示 各種參 數(shù)。從控 制對(duì)象 來(lái) 的檢 測(cè)信號(hào)在 程 序 控 制 下， C TC 定 時(shí)發(fā) 中斷 ， 每 秒 讀 入各采 樣值 ，經(jīng)運(yùn) 算 ，處 理 ，得 到相應(yīng) 數(shù) 據(jù)， 再 經(jīng) D ／ A轉(zhuǎn) 換成 0— 1 0 mA的模

5、擬量 避往 各執(zhí) 行 器。二 、 控 制 方 案 的 選 取 1 ． 始 戒 系統(tǒng) 的三 沖餐 謫。汽包 永位 高度 ，是確 稼安 壘生產(chǎn) 和掘供 優(yōu)質(zhì) 蒸汽 的重要 參 數(shù)，必須 嚴(yán)格 控 制在 規(guī)定 - ” 0范 圍 內(nèi)。本 裝 置采 用 了如 圖 2所 示 的 以蒸汽 流量 ( 經(jīng)溫 度 ，壓力 補(bǔ)償 。下 同。 )的靜態(tài) 前饋 和水 位一 給水 流量 串級(jí) 組成 的三 沖量 調(diào) 節(jié)系 統(tǒng)。 蒸汽 流量靜 態(tài)前饋 的主要 作 用

6、是克 服負(fù) 荷 “ 突變 ”時(shí) 引 超的假水 位 。水位 和給水 漉 量 的訶 節(jié)系統(tǒng) 是 串級(jí) 調(diào) 節(jié)的變 形， 通過(guò) “ 串綴副 回路 克 服給水 流量 的擾動(dòng)對(duì) 水 位的影 響。 在穩(wěn)定 工況 下， 給水量 適應(yīng) 蒸發(fā) 量，使 水位保持在 規(guī)定 范 圍 內(nèi)。安 全措施： 水位 的 測(cè)量范 圍 為 一1 0 0 — 1 0 O mm當(dāng)水位 低予 一2 5 mm或 高 于2 5 mm，剛發(fā) 出聲光 撤警， 提醒 操 作人 員， 嚴(yán) 密

7、 監(jiān) 隨， 以便緊 急處理 。 當(dāng)水位 低 于 ～9 0 mm，在 聲光撮 管 阿時(shí) ， 子程 序懊 爐攤 一次風(fēng) 、次風(fēng) 的控制 信號(hào)值 _ 置零， 郫停 止送煤 、鼓 維普資訊 http://www.cqvip.com 化 工 自動(dòng) 化及 儀 表 第 1 6 卷 調(diào) 節(jié)一 扶風(fēng)， 把煙道 中煙氣 含 氧量控 制 在 5附近， 作為 細(xì)詞。 因?yàn)槿?料量 和空氣 量 之間 比側(cè)是 否 合適的招 標(biāo)是過(guò) 剩空 氣 系數(shù) a ，對(duì) 于

8、燃 煤鍋 爐 ，a 與煙 氣 中含 氧 量 有一 定關(guān) 系， a ≈2 1 ／( 2 l —O) ，式 中O指去 掉 的含氧 量 值。 因此 ，只 要選 擇 合適的 含 氧量 ，并使 它穩(wěn) 定， 就能 間 接說(shuō) 明燃 料量 和 空 氣量 之問(wèn) 比側(cè)適 當(dāng)。根 據(jù)經(jīng)驗(yàn) ， 選擇含 氧 量 為 5。通過(guò) 這 個(gè)調(diào)節(jié) 系統(tǒng) ，使燃燒 工況 保 持在最 佳操作 點(diǎn) 附近．4 ． 過(guò)熱 蒸 汽溫度 調(diào)節(jié) 系統(tǒng) 過(guò) 熱蒸 汽溫 度必須 保持在 一定

9、 范 圍內(nèi)，這是保 證鍋 爐安 全 、經(jīng) 濟(jì)運(yùn)行 的必 要條件 。影響過(guò) 熱蒸 汽溫度 的 因素 主要 有t 蒸汽 流量 的變化 ，減溫 水 的變化， 煙氣 側(cè)熱量 變 化． 對(duì) 于不 同的擾動(dòng)， 過(guò)熱 蒸汽溫 度 的動(dòng)態(tài) 特性是 各不 相 同的。在 減溫 水流 量 的 擾 動(dòng) 下 ，汽溫 對(duì) 象具有較 大 的純滯 后 和 容 量 滯 后。 在煙 氣側(cè)熱 量 和蒸汽 流量 擾 動(dòng)下， 汽溫 對(duì) 象 的動(dòng)態(tài) 特性 比較好 。從調(diào) 節(jié)要 求

10、看， 一 般希 望選擇 一個(gè) 參數(shù)， 在這個(gè) 參數(shù) 作用下 ，對(duì) 象的動(dòng)態(tài)特 性 最好 ， 就把 這個(gè)參 數(shù) 作為調(diào) 節(jié)參 數(shù)。從 這個(gè)觀 點(diǎn) 出發(fā)，對(duì) 于汽 溫對(duì)象 采 用蒸 汽流量 作為調(diào) 節(jié)手段 是 最有 效的。但 是 蒸汽 流量 是 根據(jù)生 產(chǎn)需要 來(lái)決 定 的，不 能 用 作調(diào)節(jié) 手段 。因此 ，過(guò) 熱蒸汽 溫度調(diào) 節(jié)， 采 用煙氣 徊熱量 作 為調(diào)節(jié) 參數(shù)是 較好 的調(diào)節(jié)方 法 。燃料 性 質(zhì)、風(fēng)量 、 給水溫 度 、受 熱

11、面 的 清 潔程度 均能 使 煙氣側(cè) 熱量發(fā)生 變 化。本 裝 置通 過(guò)改 變二 次 空氣量 來(lái)改 變煙氣 鍘熱量 ，如圖 2所示。 增加 二次 空氣量 ，改 善燃燒 ，使 爐膛 火焰 中 心上移 ， 輻射傳 熱份額 減少 ，對(duì) 流傳 熱加 強(qiáng)，過(guò) 熱 蒸汽溫度上 升 ，反 之，則 過(guò) 熱蒸汽溫度 下降。通 過(guò)調(diào) 節(jié)二 次空氣 量 把 過(guò) 熱蒸汽溫 度 穩(wěn)定在 規(guī)定 范圍 內(nèi)。安全措 施t 過(guò)熱 蒸汽溫 度測(cè) 量 范 圍 為 2 5 0

12、 ~, 1 5 0 ℃。若 它低 于3 0 0 ℃或 高 于4 0 5 ℃，姍發(fā) 出聲光報(bào) 警。5 ． 爐膛壓 力調(diào) 節(jié) 系統(tǒng) 鍋 爐運(yùn)行 時(shí)， 爐膛 壓 力也 必須保 持在規(guī) 定 范圍 內(nèi)。若 負(fù)壓 偏正 ，則 局部地 區(qū)容 易噴 火 ，不 利于 安全生產(chǎn) ，負(fù) 壓 過(guò) 大，漏 風(fēng) 嚴(yán) 重， 總 風(fēng)量 增加 ，排 煙熱損 失增 大， 不利 于 經(jīng) 濟(jì)燃 燒 。本 裝 置 采 用 圖 2所 示 的 ， 調(diào) 節(jié) 引 風(fēng) 量 來(lái) 穩(wěn) 定爐膛

13、 壓力 。但是 ， 爐壓信 號(hào)一般 經(jīng)濾波 器 引 出， 這就 增加 了測(cè)量 信號(hào) 的滯后 ，使 引風(fēng)跟不 上鼓 風(fēng)。 為 了解 決這 個(gè)問(wèn)題 ，在 以爐 壓 為被訶 參數(shù)， 引風(fēng)量為 調(diào)節(jié)參 數(shù)的 閉環(huán)捌 節(jié)基 礎(chǔ)上 引入一 次 風(fēng)， 二 次風(fēng) 的靜態(tài)前饋 ，組 成 復(fù)臺(tái) 調(diào)節(jié) 系統(tǒng)。 從而 保證 爐壓 穩(wěn) 定在 給 定值 附 近。安 全 措 施 t 率 裝 置 規(guī) 定 ， 引 風(fēng) 門(mén) 的最 小 開(kāi)度 為全開(kāi) 門(mén) 的五分之 一 ，相

14、當(dāng) 于引風(fēng) 量控 制信 號(hào)值 2mA， 當(dāng)達(dá) 到 這個(gè) 值 時(shí) ，則 發(fā)出 聲 光 報(bào) 警 。6 ． 燃燒 和蒸 汽發(fā)生 系統(tǒng) 的選擇 芏調(diào)節(jié) 剛脫 離爐 排 的煤 渣溫度 高低是燃燒 經(jīng) 濟(jì) 與否 的一個(gè)指 標(biāo)。 根據(jù)經(jīng) 驗(yàn)，煤 渣 溫 度 一 般應(yīng) 低于 s 0 O ℃。若 “ 煤渣 溫度 高于6 0 0℃，說(shuō) 明煤 渣含 c 量偏 高，這 時(shí)通 過(guò) 選擇器 s、S，Ss ，煤 渣溫度 控 制信號(hào)使 爐 排 轉(zhuǎn) 速減慢 ，一 次風(fēng)量

15、加 大 ，以便 c 充 分燃 燒，煤 渣 ” 溫 度 下 降 。過(guò)熱 蒸汽 溫度過(guò) 高 ， 則過(guò) 熱器容 易損壞 。我 們 規(guī) 定 ， 過(guò) 熱 蒸 汽 溫 度 不 超 過(guò) 4 1 0 ℃。 若 超過(guò)4 l 0 ℃，則過(guò) 熱 蒸汽 溫度 控 制信號(hào) 通 過(guò) s ： 、S 。 ， 減小 一 次風(fēng) ，使 它下 降。S ， 的 選擇原 則t煤渣” 溫度 超 過(guò)6 0 0℃， 則選擇煤 渣溫 度控 制信號(hào)J 否 ，則選 擇 ∑ t 輸 出值。S