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锅炉自动化控制范文1
Abstract: Boiler microcomputer control, is a new technology developed in recent years, it is the combination of computer software, hardware, automatic control, energy saving and so on several technical close. This paper is controlled by using the computer and frequency conversion control technology for boiler production process of the various main parameters, the boiler safety production, save energy, reduce emissions purposes.
Keywords: industrial boiler; control system; automatic control
中图分类号：TL503.6文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
锅炉微机控制，是计算机软件、硬件、自动控制、锅炉节能等技术紧密结合的产物，利用计算机与变频自控技术对锅炉生产过程的各个主要参数都必须严格控制。因此锅炉设备是一个多输入，多输出且相互关联的复杂控制对象。
1 锅炉控制的工作原理
除氧水通过给水泵进入给水调节阀，控制系统利用给水调节阀的信号及其反馈进行综合分析后，对给水量控制。通过给水调节阀进入省煤器，冷水在经过
省煤器时被烟气预热后进入汽包，在汽包内加热产生蒸汽，为保证最大的蒸发面，水位应保持在锅炉上汽包的中线位置，蒸汽通过主蒸汽阀输出。空气经过鼓风
机进入空气预热器，被烟气预热后进入炉膛。燃料进入炉膛点燃，在燃烧过程中发出热量，以加热汽包中的水，同时产生热烟气，在引风机的抽吸作用下经过省煤气和空气预热器，以节约热能。降温后的烟气经过除尘器除尘、去硫等净化工艺后排出。
2 锅炉控制的方式
2. 1 锅炉控制方案
锅炉是一个多输入、多输出、多回路、非线性相互关联的复杂控制系统，调节参数与被调节参数之间，存在许多交叉影响，调节难度较大。因此将系统控制分散成给渣控制、送风控制、汽包液位控制、炉膛负压控制等单独的闭环控制［2］。
2. 2 组态画面的控制
直观而集中地显示锅炉的所有运行参数，能快速计算出锅炉在正常运行和启停过程中的有用数据，并在显示器上同时显示锅炉运行水位、压力、炉膛负压、
烟气氧量、测点温度、消耗量等数十个运行参量的瞬时值、累计值及给定值，并能按需要在锅炉结构示意画面的相应位置上显示出参数值。
2. 3 打印机的控制
可按需要随时打印各种参数和数据，能对运行状况准确的记录，便于事故追查和分析防止事故的瞒报漏报现象。可在运行中随时修改各种运行参数的控制值修改系统的控制参数，达到最佳的运行状况。
3 锅炉控制系统中各个控制回路
3. 1 锅炉控制系统
锅炉控制系统，一般有蒸汽压力、汽包液位、炉膛负压、除氧器水位、除氧器压力等子系统。锅炉燃烧控制的实质上是能量平衡的控制，工业蒸汽锅炉主要以蒸汽压力作为能量平衡的指数，根据生产任务来控制生产设备的用汽量与压力的变化，从而调整对锅炉供给的燃料量与送风量，同时保证燃料的充分燃烧及热量的充分利用。
3. 2 锅炉给水控制回路
锅炉给水控制使给水流量适应锅炉的蒸发量，来维持汽包液位在合适的范围内，并保持给水稳定。在微机控制回路中被调参数是汽包水位，通过给水调节
阀对给水流量进行调节。由于给水调节对象没有自平衡能力，又存在滞后。因此在一般锅炉控制系统中将给水流量、汽包水位、蒸汽流量3 个变量在控制系统中
运算后通过调节给水阀对锅炉给水进行调节。锅炉给水压力回路，因为汽包内压力较高，要给锅炉补水必须提供更高的压力，形成压差使水能够正常注入汽包。
给水压力回路的作用是提高给水压力保证汽包给水。一般采用通过变频器恒压供水的方式控制水压，给水回路在锅炉需要补水时，反馈信号给微机控制系统。
系统利用变频器自动启动1 号给水泵运行，控制系统通过反馈信号对给水管的压力进行检测，当变频器频率上升到工频时，水压仍无法达到需要的压力值，控制
系统自动将第一台电机切换至工频直供电，并由变频器拖动2 号给水泵运行，如变频器运行到工频状态时供水母管压力仍未达到设定压力值系统自动将第二台
水泵切换至工频直供电，再由变频器拖动3 号运行，从而保证运行安全。通过反馈信号测得锅炉需要的给水量减少，变频控制系统可自动降低变频器的运行频率，如变频器的频率到零仍不能满足要求，则变频器自动切换至前一台水泵进行变频运行，不断地调节给水泵电机的转速使得锅炉的给水正常。
锅炉的供水系统中还包括除氧器压力控制和除氧器水位控制，除氧器压力控制主要是为保证除氧器口有足够的蒸汽压力用于将软化水除氧，输入参数是除氧器压力输出参数控制除氧器进汽阀。除氧器水位控制是一个单闭环控制回路输入参数，主要是为保证除氧器内有足够的水提供给锅炉。
3. 3 锅炉燃烧调节系统
燃烧过程自动调节系统的选择与燃料的种类和燃料的供给、燃烧方式、锅炉负荷息息相关，但都具有同样的调节方式。( 1) 维持汽压恒定。生产任务能否完成与蒸汽压力的恒定息息相关。恒定的蒸汽压力是生产的基本保障。汽压的变化表示锅炉蒸汽量和负荷的耗汽量不平衡所致，要使蒸汽压力恒定必须相应地改变燃料量，以改变锅炉的蒸汽量。( 2) 保证燃烧过程的经济性。当燃料量改变时，必须相应地调节送风量，使它与燃料量相配合，保证燃烧过程有较高的经济性。( 3) 调节引风量与送风量相配合，以保证炉膛压力不变。燃烧调节系统一般有3 个被调参数: 蒸汽气压、烟气含氧量和炉膛负压。一般的可调节量是燃料量、送风量和引风量。控制系统所需调节的对象是燃料量，通过调节喷渣风机
风门、鼓风机风门、引风机风门的变频指数进行调节，从而使燃料达到充分利用，保证蒸汽压力平衡。
4 锅炉控制系统组成结构
4. 1 DCS 系统配置
锅炉DCS 系统是一个专用于锅炉自动化控制的分布式集散控制系统。以锅炉监控自动化为目标，节能增效，保护环境，改善工作条件，提高劳动效率。锅
炉DCS 系统包括调度室管理层、工业Ethernet 层、现场监控上位机、锅炉控制终端设备等。
4. 2 锅炉控制终端设备
( 1) 锅炉控制终端设备。完成实时燃烧控制、风量调节、汽包水位调节、水管压力控制、补水控制、水电煤耗累计、故障报警等。分布式系统结构: 一台锅炉配置一套锅炉控制终端设备，实现了分布式控制。集成度高: 集成数字显示、报警、手/自动控制等传统仪表的功能，可简化仪表配置和布线。性能可靠: 采用高性能的主控制器和I /O 模块，能适应恶劣的工作环境。编程工具: 可以利用梯形图组态完成逻辑和顺序控制、数据运算、PID 调节等，也可利用高级语言编程完成特殊的控制要求和复杂的数据计算。
( 2) 锅炉监控上位机。一个供热车间的多个锅炉控制终端设备可以通过总线网络或工业以太网络，与现场监控上位机及热备机通信。操作人员在上位机监
视各锅炉的运行状态、报警显示、曲线报表等，并进行参数设定。对锅炉运行的重要参数，如压力、温度、压差、流量等进行统计处理和保存，并可实现曲线显示、历史数据查询、报表打印等。
( 3) 工业Ethernet 层。现场监控上位机加装网卡后，可以连接成工业Ethernet 网络。在Ethernet 网络层可以设置多锅炉监控站、维护站。根据对系统可靠性、安全性的要求，可选用不同程度的网络、服务器冗余设计。
( 4) 调度室管理层。锅炉DCS 系统提供Modem 专线、拨号网络或无线方式，使中央调度室的管理人员能够和异地分散的多个锅炉房通信，了解各锅炉房的运行
情况、仪表完好情况、锅炉炉况等。拨号网络方式可充分利用原有电话线路，通过公用电话网将中央调度室和各个锅炉房连接，节省建设费用和周期，便于巡检。
4. 3 监控中心的监视、管理功能
( 1) 实时检测锅炉的运行参数。为全面掌握系统运行工况，监控系统将实时监测并采集与锅炉有关的工艺参数、电气参数以及设备的运行状态等。系统具有丰富的图形库，通过组态可将锅炉的设备图形连同相关的运行参数以列表或分组等形式显示在画面上。
(2) 综合分析及发出控制指令。监控系统根据监测到的锅炉运行数据，按照设定的控制策略，发出控制指令，调节锅炉运行。
( 3) 诊断故障与报警管理。主控中心可以显示、管理、传送锅炉运行的各种报警信号，从而使锅炉的安全运行等级大幅提高。监控系统将根据所监测的参数
进行故障诊断，一旦发生故障，监控系统将及时在操作员屏幕上显示报警点。与报警相关的显示功能使用户定义的显示画面与每个点联系起来，这样，当报警发生时，操作员可立即访问该报警点的详细信息，并按照所推荐采取的应急措施进行处理。
( 4) 历史记录运行参数。监控系统的实时数据库将维护锅炉运行参数的历史记录，另外监控系统还设有报警事件日志，用以记录报警/事件信息和操作员的变化等。历史记录的数据根据要求，可以显示为瞬时值，也可以为某一段时间内的平均值。
( 5) 计算运行参数。锅炉运行的某些运行参数不能直接测量，如年运行负荷量、蒸汽耗量、补水量、冷凝水返回量、设备的累积运行时间等。监控系统提供了丰富的标准处理算法，根据所测运行参数，计算出这些导出量。
5 结束语
采用计算机控制锅炉系统是行业趋势。锅炉控制系统中周到的安全机制，才能保证锅炉稳定、安全、经济地运行，减轻操作人员的劳动强度。而且利用计算
机来提高锅炉自动化水平对节能、环保安全等方面有着深远的意义。
参考文献
［1］ 田丽． 工业蒸汽锅炉自动化控制的探析［J］． 现代商贸工业， 2008( 6) : 314 － 315．
锅炉自动化控制范文2
关键词：工业蒸汽锅炉 炉膛负压 蒸汽压力 变频控制 水位三冲量
一、引言 锅炉微机控制，是近年来开发的一项新技术，它是微型计算机软件、硬件、自动控制、锅炉节能等几项技术紧密结合的产物，我国现有中、小型锅炉30多万台，每年耗煤量占我国原煤产量的1/3，目前大多数工业锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染严重的生产状态。提高热效率，降低耗煤量，降低耗电量，用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。
工业锅炉采用微机控制和原有的仪表控制方式相比具有以下明显优势：
1．直观而集中的显示锅炉各运行参数。能快速计算出机组在正常运行和启停过程中的有用数据，能在显示器上同时显示锅炉运行的水位、压力、炉膛负压、烟气含量、测点温度、燃煤量等数十个运行参量的瞬时值、累计值及给定值，并能按需要在锅炉的结构示意画面的相应位置上显示出参数值。给人直观形象，减少观察的疲劳和失误；
2．可以按需要随时打印或定时打印，能对运行状况进行准确地记录，便于事故追查和分析，防止事故的瞒报漏报现象；
3．在运行中可以随时方便的修改各种运行参数的控制值，并修改系统的控制参数；
4．减少了显示仪表，还可利用软件来代替许多复杂的仪表单元，（例如加法器、微分器、滤波器、限幅报警器等），从而减少了投资也减少了故障率；
5．提高锅炉的热效率。从已在运行的锅炉来看，采用计算机控制后热效率可比以前提高5-10%，据用户统计，一台20T的锅炉，全年平均负荷70%，以平均热效率提高5%计，全年节煤800吨，按每吨煤380元计算每年节约304000元；
6．锅炉系统中包含鼓风机，引风机，给水泵，等大功率电动机，由于锅炉本身特性和选型的因素，这些风机大部分时间里是不会满负荷输出的，原有方式采用阀门和挡板控制流量，浪费非常严重。通过对风机水泵进行变频控制可以平均节电达到30%-40%；
7．锅炉是一个多输入多数出、非线性动态对象，诸多调解量和被调量间存在着耦合通道。例如当锅炉的负荷变化时，所有的被调量都会发生变化。故而理想控制应该采用多变量解偶控制方案。而建立解偶模型和算法通过计算机实现比较方便；
8．锅炉微机控制系统经扩展后可构成分级控制系统，可与工厂内其他节点构成工业以太网。这是企业现代化管理不可缺少的；
9．作为锅炉控制装置，其主要任务是保证锅炉的安全、稳定、经济运行，减轻操作人员的劳动强度。在采用计算机控制的锅炉控制系统中，有十分周到的安全机制，可以设置多点声光报警，和自动连锁停炉。杜绝由于人为疏忽造成的重大事故。
综合以上所述种种优点可以预见采用计算机控制锅炉系统是行业的大势所趋。下面我们来共同探讨锅炉控制系统的原理和结构。
二、锅炉控制系统的一般结构与工作原理 常见的工业锅炉系统如图1所示。首先除氧水通过给水泵进入给水调节阀，通过给水调节阀进入省煤器，冷水在经过省煤器的过程中被由炉膛排出的烟气预热，变成温水进入汽包，在汽包内加热至沸腾产生蒸汽，为了保证有最大的蒸发面因此水位要保持在锅炉上汽包的中线位置，蒸汽通过主蒸汽阀输出。空气经过鼓风机进入空气预热器，在经过空气预热器的过程中被由炉膛排出的烟气预热，变成热空气进入炉膛。煤经过煤斗落在炉排上，在炉排的缓慢转动下煤进入炉膛被前面的火点燃，在燃烧过程中发出热量加热汽包中的水，同时产生热烟气。在引风机的抽吸作用下经过省煤气和空气预热器，把预热传导给进入锅炉的水和空气。通过这种方式使锅炉的热能得到节约。降温后的烟气经过除尘器除尘，去硫等一系列净化工艺通过烟囱排出。
锅炉微机控制系统，一般由以下几部分组成，即由锅炉本体、一次仪表、PLC、上位机、手自动切换操作、执行机构及阀、电机等部分组成，一次仪表将锅炉的温度、压力、流量、氧量、转速等量转换成电压、电流等送入微机。控制系统包括手动和自动操作部分，手动控制时由操作人员手动控制，用操作器控制变频器、滑差电机及阀等，自动控制时对微机发出控制信号经执行部分进行自动操作。微机对整个锅炉的运行进行监测、报警、控制以保证锅炉正常、可靠地运行，除此以外为保证锅炉运行的安全，在进行微机系统设计时，对锅炉水位、锅炉汽包压力等重要参数应设置常规仪表及报警装置，以保证水位和汽包压力有双重甚至三重报警装置，以免锅炉发生重大事故。
微机控制系统由工控机、显示器、打印机、PLC、手操器、报警装置等组成，能完成对给水、给煤、鼓风、引风等进行自动控制，使锅炉的汽包水位、蒸汽压力保持在规定的数值上，以保证锅炉的安全运行，平稳操作，达到降低煤耗、提高供送汽质量的目的，同时对运行参数如压力、温度等有流程动态模拟图画面并配有数字说明，还可对汽包水位、压力、炉温等进行越限报警，发出声光信号，还可定时打印出十几种运行参数的数据。以形成生产日志和班、日产耗统计报表，有定时打印、随机打印、自定义时间段打印等几种方式。
锅炉控制系统的硬件配置，目前有几种，功能较好首推可编程序控制器PLC，适合于多台大型锅炉控制，由于PLC具有输入输出光电隔离、停电保护、自诊断等功能，所以抗干扰能力强，能置于环境恶劣的工业现场中，故障率低。PLC编程简单，易于通信和联网，多台PLC进行链接及与计算机进行链接，实现一台计算机和若干台PLC构成分布式控制网络，另外使用PLC加上位机的控制系统具有很好的扩容性，如需要增加控制点或控制回路只需添加少量输入输出模块即可，为以后的控制系统升级改造和其他功能的添加打下良好基础，也为以后一机多炉控制系统等其他工厂级自动化网络打下良好基础。虽然，从短期的角度看价格稍高，如果从长远观点看，其寿命长，故障率低，易于维修，值得选用。
三、锅炉控制系统中各控制回路的介绍 锅炉控制系统，一般有蒸汽压力、汽包液位、炉膛负压、除氧器水位、除氧器压力等控制系统。锅炉的燃烧控制实质上是能量平衡系统，它以蒸汽压力作为能量平衡指标，不断根据用汽量与压力的变化调整燃料量与送风量，同时保证燃料的充分燃烧及热量的充分利用。
3.1 锅炉给水控制回路
给水自动调节的任务是使给水流量适应锅炉的蒸发量，以维持汽包水位在允许的范围内。给水自动调节的另一个任务是保持给水稳定。在整个控制回路中要全面考虑这两方面的任务。在控制回路中被调参数是汽包水位（H），调节机构是给水调解阀，调节量是给水流量（W）。
对汽包水位调节系统产生扰动的因素有蒸发量D、炉膛热负荷（燃料量M），给水量（W）。
① 蒸发量D扰动作用下水位对象的动态特性
当给水流量不变，蒸发量忽然增加D时，如果只从物质不平衡角度来看，则反映曲线如图2(a)中的H1(t)所示，但由于蒸发量增加时，汽包容积增加，水位将上升，水位的反映曲线如图2(a)中的H2(t) 所示。H1(t)和H2(t)相结合，实际的水位阶跃反应曲线如图2(a)中的H(t)所示。
② 炉膛负荷扰动（燃料量M扰动）时水位对象的动态特性
燃料量增加M时，蒸发量大于给水量，水位下降。但开始是由于有虚假水位存在，水位线上升，然后再下降。如图2(b)中所示。
③ 给水流量（W）扰动时的水位对象的动态特性
当蒸发量不变，而给水量阶跃扰动时。汽包水位如图2(c)所示。在开始阶段。由于刚进入得水水温较低。使汽水混合物中的汽泡吞量减少。水位下降，如图2(c)中的H1(t)所示。而H2(t)反映了物质不平衡引起的水位变化，H1(t)和H2(t)相加得到了总的给水量扰动的阶跃反应曲线H(t)。
由于给水调节对象没有自平衡能力，又存在滞后。因此在一般锅炉控制系统中汽包液位回路采用闭环三冲量调节系统。所谓三冲量调节系统就是把给水流量W，汽包水位H，蒸汽流量D三个变量通过运算后调节给水阀的调节系统。具体调节过程方框图如图3所示。
先通过蒸汽流量变送器和给水流量变送器取得各自的信号乘以相应的比例系数，通过比例系数可以调节蒸汽流量或给水流量对调节系统的影响力度。通过差压变送器取得水位信号作为主调节信号H。如果水位设定值为G，那么在平衡条件下应有D*Dk-W*Wk+H-G=0的关系式存在。其中Dk为蒸汽流量系数 Wk为给水流量系数。如果再设定时，保证在稳态下D*Dk=W*Wk那么就可以得到H=G。此时调节器的输出就与符合对应，给水阀停在某一位置上。若有一个或多个信号发生变化，平衡状态被破坏，PI调节模块的输出必将发生变化。当水位升高了，则调节模块的输出信号就减小，使得给水调节阀关小。反之，当水位降低时，调节模块的输出值增大，使给水阀开大。实践证明三冲量给水单极自动调节系统能保持水位稳定，且给水调节阀动作平稳。
锅炉给水系统中还有一个比较重要的控制回路是给水压力回路，因为汽包内压力较高，要给锅炉补水必须提供更高的压力，给水压力回路的作用是提高水压，使水能够正常注入汽包。但在蒸汽流量未达到满负荷时，对给水流量的要求也不高。在老式的锅炉系统中一般采用给水泵一直以工频方式运转，用回流阀降低水压防止爆管，现在一般采用通过变频器恒压供水的方式控制水压，具体实现方式是：
系统下达指令由变频器自动启动第一台泵运行，系统检测给水管的水压，当变频器频率上升到工频时，如水压未达到设定的压力值，系统自动将第一台电机切换至工频直供电，并由变频器拖动第二台水泵运行，如变频器运行到工频状态时供水母管压力仍未达到设定压力值系统自动将第二台水泵切换至工频直供电，再由变频器拖动第三台运行，依次类推，直至压力达到设定值。若锅炉需要的给水量减少，变频控制系统可自动降低变频器的运行频率，如变频器的频率到零仍不能满足要求，则变频器自动切换至前一台水泵进行变频运行，依次类推。变频恒压供水控制系统的实质是：始终利用一台变频器自动调整水泵的转速，切换时间以管网的实际压力和设定压力的差值决定，同时保证管网的压力动态恒定。值得注意的是为了防止变频器报警停机或其他故障造成水泵不转会引起锅炉缺水，所以应该加反馈装置确保变频器正常工作。
除此之外锅炉的供水系统中还包括除氧器压力控制和除氧器水位控制，除氧器压力控制主要是为了保证除氧器口有足够的蒸汽压力用于将软化水除氧，这是一个单闭环控制回路，输入参数是除氧器压力输出参数控制除氧器进汽阀。除氧器水位控制主要是为了保证除氧器内有足够的水提供给锅炉，这是一个单闭环控制回路输入参数，是除氧器水位输出参数控制除氧器进水阀。
3.2 锅炉燃烧调节系统
燃烧过程自动调节系统的选择虽然与燃烧的种类和供给系统、燃烧方式以及锅炉与负荷的联结方式都有关系，但是燃烧过程自动调节的任务都是一样的。归纳起来，燃烧过程自动调节系统有三大任务：
① 维持汽压恒定。汽压的变化表示锅炉蒸汽量和负荷的耗汽量不相适应，必须相应地改变燃料量，以改变锅炉的蒸汽量。
② 保证燃烧过程的经济性。当燃料量改变时，必须相应地调节送风量，使它与燃料量相配合，保证燃烧过程有较高的经济性。
③ 调节引风量与送风量相配合，以保证炉膛压力不变。
燃烧调节系统一般有三个被调参数，汽压p、烟气含氧量a和炉膛负压pt。一般有3个调节量，他们是燃料量M，送风量F和引风量Y。燃烧调节系统的调节对象对于燃料量，根据燃料种类的不同可能是炉排电机，也可能是燃料阀。对于送风量和引风量一般是挡板执行机构或变频器。
燃烧调节系统是一个多参数变量调节系统。这种调节系统通常把它简化成互相联系，密切配合但又相对独立的3个单变量系统来实现。为便于分析，下面我们按3个系统来分别分析。这三个系统分别是以燃料量维持锅炉压力恒定的蒸汽压力调节系统，以送风量维持锅炉经济燃烧的送风调节系统，以引风量维持炉膛负压稳定的炉膛负压调节系统。
3.2.1 蒸汽压力调节对象的特性
引起蒸汽压力变化的主要原因是燃料量和用汽负荷发生变化。其动态特性如下。
① 燃料量扰动下的汽压变化特性
在用汽负荷不变的情况下，如锅炉燃料量(B)发生B的阶跃扰动，此时汽压的飞升曲线如图4(a)所示。此时对象没有自平衡能力，具有较大的迟滞和惯性。但如果锅炉出口的用汽阀门开度不变，那么由于汽压因燃料量扰动而发生变化时，蒸汽流量也将发生变化。由于汽压变化时，蒸汽流量增大自发地限制了汽压的变化，因此对象有平衡能力。此时汽压的飞升曲线如图4(b)所示。
② 用汽负荷扰动下的汽压变化特性
负荷阶跃扰动下，汽压变化的动态特性也有下列两种情况：当用汽阀门阶跃扰动时，对象表现出具有自平衡能力，没有延迟，但有较大的惯性，并有一个与阀门变化成比例的启始飞跃，飞升曲线如图4(c)所示；当用汽量阶跃扰动时，其飞升曲线如图4(d)所示，此时对象没有自平衡能力，如果不及时增加进入锅炉的燃料量，那么，汽压将一直下降。
3.2.2 送风自动调节对象的特性
送风调节系统的工作好坏，直接影响炉膛的空气过剩系数的变化也就是排出烟气的含氧量。引起空气过剩系数变化的主要扰动是燃料量和送风量配比。风量扰动下对象的动态特性具有较大的自平衡能力，几乎没有延迟和惯性，近似为一比例环节。而燃料量扰动时，需经过输送和燃烧过程而略有延迟。由于送风系统几乎没有延迟和惯性。所以在燃料充足的情况下送风量的大小将比较直接的反应在锅炉的蒸汽压力上。那么怎样才能保证股风量和燃料量的搭配适宜，这里我们引入了风煤比这个概念。风煤比就是在当前风量下所能燃烧的煤的最大值。在控制作用中风煤比主要是根据当前风量来限制炉排的转速，防止由于风量不够导致煤不能充分燃烧。该参数对节煤和环保都有很大意义。因为如果不能充分燃烧将会导致煤渣的含炭量增高，这样比较浪费煤，同时还会造成烟气含炭量增高影响排放。
3.2.3 炉膛负压自动调节对象的特性
炉膛负压自动调节对象的动态特性较好，但扰动通道的飞升时间很短，飞升速度很快。
根据以上对燃烧系统调节对象的分析，下面我们针对燃烧自动控制系统三个任务对控制采用的方案进行分析。
燃烧过程控制系统一般采用的控制流程图如图5（a）所示，先通过蒸汽压力变送器经滤波后取得信号，与设定蒸汽压力进行比较，判断出鼓风PI调节器调节的方向和大小，通过鼓风PI调节单元计算出鼓风变频器的输出大小。同时把该信号输出给风煤比计算单元，相应的算出在当时的风量下炉排的最大输出值。再把蒸汽压力的差值信号送给炉排PI调节器，通过炉排PI调节单元计算出炉排变频器的输出大小。经过风煤比限位，输出给炉排变频器。在实际调试过程中我们往往把鼓风PI调节中的比例系数设的比炉排PI单元的大，这样可以很好的保证鼓风系统对蒸汽压力的敏感度要高于炉排。实践证明通过该方法控制下锅炉的蒸汽压力稳定性好，在蒸汽负荷变化时相应程度高。灰渣含碳量低。
炉膛负压的大小对于节能影响很大。负压大，被烟气带走的热量大，热损失增加，煤耗量增大，理想运行状态应在微负压状态。它能明显增加悬浮煤颗粒在炉膛内的滞留时间，增加沉降，减少飞灰，使煤充分燃烧提高热效率。但由于负荷变化，需要改变给煤量和送风量，随之也要改变引风量，以保证炉膛负压的稳定，但由于系统有一定的滞后时间，为避免鼓风变化而引起炉膛负压的波动，系统中引入鼓风信号作为前馈信号对引风机进行超前调节。炉膛负压控制系统一般采用的控制流程图如图5（b）所示，调节原理比较简单属于单闭环调节系统，它的输入量是炉膛负压输出量是引风变频器，同时引入鼓风量作为前馈信号。
另外系统各回路中都设置了手自动两种操作方式，为了实现无扰动切换，系统引入了各控制对象的反馈值，在手动操作时PLC输出会自动跟踪控制对象的反馈，当切换到自动状态时可以进行无扰动切换，使系统平稳的过渡到自动状态。
四、锅炉控制系统组成结构 上面我们针对锅炉控制系统的各控制回路原理的做了简要分析，依据以上分析，我们知道构建一个可靠的、智能随动的智能控制系统是保证锅炉安全生产的基础。锅炉控制系统是典型的多变量、纯滞后、强耦合的控制系统，如果不能在控制策略和软件实现上很好地解决多变量解偶关系和滞后响应问题，那么，实施智能锅炉控制系统改造后同样也将无法实现预期的目标。
在控制系统设计上我们采用集中控制分散驱动（P—T方案）的集散控制思想，把控制系统分为三层：
a） 信息管理层：完成系统关键技术数据的设定、实时数据和运行状态的监视与控制、历史数据的查看、数据报表的记录与打印、报警与故障的提示处理等功能；主要由上位工控机（IPC）、组态开发软件、应用程序、通讯模块等组成；
b） 控制层：主要完成各种控制动作命令、实时数据的采样与处理、连锁动作的关联表达、控制算法的实现、异常现象的自动处理等功能；主要由可编程逻辑控制器（PLC）的开关量模块、模拟量模块、智能PID调节仪、变频器、PLC应用程序等组成；
c） 设备层：主要接受来自PLC的控制命令，执行相应的动作或提供相应的检测数据。主要由断路器、交流接触器、压力变送器、温度变送器、流量变送器、电动开关阀、模拟信号隔离分配器等组成。
五、结束语 综上所述，锅炉控制系统改造具有很好的市场发展空间和投资收益前景，值得广泛地推广。它不仅能够通过自动化控制技术实现安全生产的目的，还能够节煤节电并能使排放更环保，总之锅炉的计算机自动化控制是锅炉行业发展的大势所趋，也是一项利国利民的发展方向。
锅炉自动化控制范文3
关键词：煤矸石；发电厂；热工自动化控制；设计要点；工业生产；电力能源
煤矸石发电厂是综合利用煤炭资源的电力生产设施，我国从20世纪90年代中后期就注重挖掘及利用煤矸石作为电能生产原料，从而使电力能源生产达到了生产能源高效循环利用的效果。随着电力需求的加大，在煤矸石发电厂中，大容量及高参数的发电机组逐渐增大，这就给煤矸石发电厂热工自动化控制提出了更高要求。如何有效设计煤矸石发电厂热工自动化控制系统，值得深入探究。
1发电厂热工自动化基本概述
发电厂热工自动化伴随自动化控制技术发展而发展，主要是指发电厂在进行电力生产时，在电力设备的控制方式、设计方式及相应的仪表设备安装控制上所采取的一种基于信息处理的自动控制模式。从中可见，发电厂热工自动化的发展进步有赖于信息技术、自动控制技术、芯片技术及通信技术等方面的成熟，而从现阶段我国各大发电厂的热工自动化设计及控制实践中看，其主要依托于计算机技术、控制技术、通信技术等。在社会各行业对电力能源形成更高需求的背景下，电力工业对自动化水平提出了更高要求，电力行业也逐步向着高参数、大容量、多机组、大电网的方向发展。这就迫切需要煤矸石发电厂要注重在热工自动化控制系统、发电厂综合控制方式、发电厂运行组织、发电厂电力设备的可控性程度及发电厂电力主设备及附属设备的布置等诸多环节都要提高热工自动化控制的效率。
2煤矸石发电厂热工自动化控制设计及应用的重要性
从煤矸石发电厂的设备运转情况来看，其集中产生经济效益及社会效益的主设备是汽轮发电机组及循环流化床锅炉，在这两个主要设备中采用热工自动化控制设计，能够起到改进煤矸石发电厂设备运行效率、增强发电厂电能产出水平的作用。首先，煤矸石发电厂热工自动化控制设计可以使发电机组在运行上更加精准，稳定煤矸石发电厂额定参数。借助于热工自动化控制，煤矸石发电厂的发电机组能够在自动化控制系统的辅助下，对发电机组的额定参数进行精准控制，使其始终保持在正常参数范围内，相比于以往的采用人工方式对机组的模拟仪表等设备进行参数调整，热工自动化控制可以提高调整的精准度，用最小的能耗换取最大的发电机组运行效益。其次，煤矸石发电厂热工自动化控制设计能够助推发电厂生产过程的信息化控制水平，保障发电厂的安全稳定生产。从现阶段的自动化控制技术发展来看，数据挖掘处理技术、数据存储及融合技术、数据传输技术等都有了较大程度的发展。再加上计算机技术的逐步成熟，在煤矸石发电厂中采取热工自动化控制设计，可以使发电厂生产控制及日常管理信息化控制水平得到极大提升。而在煤矸石发电厂的安全稳定生产环节，主要是通过热工自动化控制技术，提高发电厂机组运行的稳定性和安全性，将发电机组误操作的几率降低，并凭借职能模糊控制系统及网络，对设备故障进行准确定位，将故障排查时间降至最低。以煤矸石发电厂汽轮机运行状况监督及检查为例，通过采用轮机数字电液控制系统，能够有效减少汽轮机停机时间，避免因为汽轮机停机时间过长而导致煤矸石发电厂出现较大的经济损失。最后，煤矸石发电厂热工自动化控制设计可以极大地节约劳动力，提高发电厂工作效率。煤矸石发电厂采用热工自动化控制中的相关技术，如数字电液控制技术及分布式控制技术，可以使发电厂实现设备、机电、锅炉等主要生产设备的一体化及智能化控制，从而有效地节省各部位机组值班人员的数量，为煤矸石发电厂值班人员资源的有效利用创造条件。通过对煤矸石发电厂热工自动化控制系统的应用实践情况看，在一些高容量、大机组的发电厂中，借助热工自动化控制系统及技术，一方面使人工操控机电设备及由此引发的操作失误几率大为减少；另一方面发电厂机组运行的稳定性得到了增强，相应的机组检修及机组监管人员在工作强度及人员配备数量上可以大幅降低。
3煤矸石发电厂中热工自动化控制设计要点探究
煤矸石发电厂热工自动化控制设计主要应用于自动检测、自动控制、自动报警及自动保护等多个方面。下面结合某煤矸石发电厂热工自动化控制设计实践，对热工自动化控制设计的相关要点加以分析：
3.1煤矸石发电厂热工自动化控制设计案例概况
以某煤矸石发电厂热工自动化控制设计为例，该发电厂拟设计规模大小为3×75t/h的中温中压燃气炉，并搭配打孔抽汽式汽机及中温中压空冷设备，后者的规格大小为2×25MW。具体到本煤矸石发电厂工程的设计环节，涵盖了发电厂空冷系统、发电厂锅炉设备、发电厂除氧给水施工及发电厂汽机设计等。该工程发电机组具备了变负荷调峰功能，在主给水系统、热力系统及主蒸汽系统的设计中采用母管制，为确保发电机组的正常稳定运行，发电厂又配置了型号为B-MCR的5台给水泵。高压加热器（2台）、低压加热器（1台）、除氧器（1台）构成了发电厂汽机的回热系统。在汽机排气时主要采用空冷系统。
3.2煤矸石发电厂热工自动化控制的方式
在某煤矸石发电厂热工自动化控制设计中，在对本工程规模需求加以分析后，设计人员设置了集中控制室及电子设备间各两个，其中，在发电厂主厂房内3#-4#柱间布置1号集中控制室，在发电厂主厂房7#-8#柱间布置2号集中控制室，在控制室的标高设计上，将其与发电厂汽机运转层高度持平。在电子设备间内放置DCS控制柜，在发电厂主厂房的2#-5#柱间布置1号电子设备间，在6#-9#柱间布置2号电子设备间，并在其旁设置热工检修间。在控制室外设置锅炉热力配电盘，并借助工业电视对锅炉的运转情况及其汽包水位进行可视化监控及切换。
3.3煤矸石发电厂热工自动化控制设计
在煤矸石发电厂的热工自动化控制设计中，针对机组运转的监控，主要借助DCS，即分散控制系统，该系统具备辅机顺序控制系统、数据采集系统、模拟量控制系统等模块。借助键盘及CRT作为控制室监控设备。具体控制设计要点如下：3.3.1MCS系统设计。MCS系统也即模拟量控制系统，在进行热工自动化控制设计时，设计人员主要针对煤矸石发电厂的主蒸汽母管压力、锅炉给水、除氧器压力、空冷系统、锅炉主汽压力、主蒸汽温度、除氧器水位、排气装置水位等进行了自动控制设计。3.3.2DAS系统设计。DAS系统是数据采集系统的简称，主要通过对煤矸石发电厂机组运行的相关设备设置相应的测点，对其运行的状态信息加以采集及提取，然后将之传输到煤矸石发电厂设备维检人员处，通过对机组运行数据信息加以自动分析，形成对应的提示信息，反馈给设备检修维保人员，从而保障发电厂设备机组安全稳定运行。在煤矸石发电厂数据采集系统的热工自动化控制设计中，主要是发挥DAS系统在操作、成组、报警、棒图等方面的显示功能；设备定期记录、设备运行故障顺序及追忆记录、设备跳闸记录等各类制表记录功能；设备性能计算功能；设备运行历史信息数据储存检索功能等。3.3.3SCS系统设计。SCS系统设计，即辅机顺序控制系统，主要是为煤矸石发电厂机组设备在开启、运行及停运过程中最大程度地将人员的人工操作频率加以缩减，通过设置相关的子组，提高发电厂机组在运行操作过程中的自动化水平。在SCS热工自动化控制设计中，主要是通过对发电厂的锅炉燃气系统、电动给水泵组、空冷系统、锅炉排污系统、高压加热器系统等主系统进行自动化设计。3.3.4辅机联锁设计。煤矸石发电厂辅机联锁设计是热工自动化控制的重要环节，在该环节中，主要的设计要点及联锁装置有以下方面：发电厂汽包水位定值检测及汽包事故放水门联锁设计、除氧器水位定值检测及除氧器事故放水门联锁设计、发电厂凝结水泵故障检测及凝结水母管压力值检测联锁设计等。在辅机联锁设计中，应发挥热工自动化控制装置的逻辑判断能力，通过设计及把握顺序控制的步骤流程，使辅机联锁设计具备自动控制功能。3.3.5保护设计。煤矸石发电厂热工自动化控制设计主要针对以下情况：发电厂设备机组汽包水位、炉膛压力数值过高或数值较低时，此时会出现停炉保护；发电厂机组出现过大的电力负荷荷载，此时会伴随有汽轮机跳闸反应；发电厂机组出现引风机停止及MFT动作等。当出现机组轴向位移量及轴振过大、轴承回油、主保护动作启动、汽机超速、高压及低压缸出现胀差、透气防逆流保护启动、推力瓦产生高温等情况，相应的保护设计动作即会启动。
4结语
在发电厂技术及自动化控制技术获得迅猛发展的当代社会，煤矸石发电厂在机组容量上实现了高度增长，也同步对发电厂运行及控制质量提出了更高要求。煤矸石发电厂热工自动化控制设计是改进发电厂运行质量的重要技术保障，在进行煤矸石发电厂热工自动化控制设计时，要密切关注最新的科技进展，不断对控制理论及控制实践进行丰富创新，以此提高发电厂自动化控制水平。
参考文献
[1]李照亮．热工自动化控制在煤矸石发电厂中的相关设计研究[J]．企业技术开发（下半月），2015，（1）．
[2]俞兰丽．全称煤矸石发电厂热工自动化控制设计探究[J]．大科技，2014，（27）．
锅炉自动化控制范文4
关键词：过程装备与控制工程；实验装置；应用
前言
在过程装备及其控制工程专业的教学过程中，受到客观因素的影响，比如教学机械、工作环境、工作技术等的影响，往往不能取得良好的经济效益，为了解决这种问题，我们必须进行过程装备控制实验装置的开发及其应用，从而有效提升自动化技术的应用效益。
1 实验装置的整体设计思路及其构造状况
在社会发展过程中，自动化技术体系扮演着重要的社会经济地位，这一技术的存在能够极大促进我国机械工程产业的发展。从客观上来说，一个国家的自动化技术水平决定了其国家的工业发展水平。自动化工程技术已经成为每个工业技术人员的必备技术。为了适应新型的世界工业发展趋势，自动化技术必须不断进行改革，尤其是进行过程装备控制实验装置的改革，从而满足自动化技术的发展应用要求。为了满足这一需求，作者就实验装置进行分析，针对其设计思路、装置的构建及其应用状况进行分析。
在过程装备控制实验装置应用中，它包含着一系列的控制系统，比如流体机械、具备代表性设备，常见的有锅炉、反应器、水泵等。为了满足日常工作的要求，进行不同控制对象的组态实验室必要的，不能单单进行对象的实验，需要串联多个对象进行系统的控制。在控制装置的应用过程中，其控制对象要具备自动化控制的能力，要涵盖压力、流量等自动化工艺参数。
在实验应用过程中，这些自动化控制仪表需要进行集中化安装，这样可以方便工作人员的日常操作。整体的实验装置必须进行信号联动保护装置，从而极大的维护设备的安全性。在实验装置系统的应用过程中，要保证数据采集的独立性，落实好工作数据的记录工作，从而满足现阶段实验数据的收集及其分析处理工作。实验装置的控制系统必须符合社会工业的生产需要，满足当下过程装备控制实验装置的工作要求，这也需要保证该装置系统的整体效益性，必须进行该装置系统成本的控制。
需要根据以往的设计思想，进行实验装置的基本构造状况的优化，进行装备控制实验装置的应用，为了满足实际工作的要求，我们必须进行两套过程装备控制实验装置的设计及其组装，这两套装置的基本构造必须具备相同性，当然这两者也存在一定的装置构造差异，比如电动阀与气动阀的装置差异。该装置的系统构成由三个方面组成，分别是操作控制台、控制对象及其供水系统。
供水系统的目的是进行装置系统内部对象的模拟水提供，该装置系统主要提供自来水、水泵水等。操作者可以进行控制面板的控制器进行系统的控制，进行系统变频器的控制，从而满足设备的操作要求，进行系统供水量及其供水压力参数的控制。
该装置系统的设计主要是针对工业生产实际状况进行模拟，其控制对象是针对工业生产实际情况进行模拟。它的控制对象涵盖了各个部分，分别是锅炉、管道、容器、手动控制阀门等。在实验应用过程中，要依靠这些控制对象进行各种操作系统的组装，尤其是针对温度系数、压力系数等进行自动化的控制，从而满足过程装备控制实验装置的应用需要。
这套过程装备控制实验装置主要实现了对工业生产的模拟，比如带夹套的容器是对工业生产中锅炉的模拟，主要是利用它进行工业锅炉生产过程中的进水量、液位等控制。在该装置的应用过程中，需要将锅炉的加热功率进行一定的控制，为了更好的进行装置系统的保护及其控制，需要进行锅炉整体温度的控制。通过对该设计模块的优化，可以避免热水的操作失误而出现一系列的烫伤状况。从控制对象的角度上来说，其应用特点，就是利用快速连接器进行实验过程的组装，从而满足不同实验及其不同工业生产条件的要求。
在这一过程中，操作控制器实现了不同关键控制按钮的结合，这就有利于操作者的现场操作。它的操作控制台的仪表盘面也为操作者提供一系列的动手机会。操作人员可以根据自己的需要，进行操作系统各个部件的组装，从而制作成一个适合自己的操作平台。
2 整个装置系统的应用策略
过程装备控制实验装置具备功能的广泛性，它可以利用控制对象的连接及其流程变化状况，进行不同流程的操作，从而进行不同工业条件的真实模拟，该状况的应用方法是进行软管制成的快速连接器的利用，从而进行不同控制对象的连接，这样就形成一个有机整体，通过对不同连接方式的应用，可以满足不同工业场景的模拟，该装置具备广泛的功能性，在调节阀串联或者并联时，能够进行流量变化规律的找寻。
可以满足单容或者多容的被控对象的数学模型测试要求。能够对容器、高位水箱等液位展开一系列的自动化控制。能够针对锅炉内部的温度进行简单化的自动性控制。能够针对锅炉的出水量进行简单的自动控制。能够针对水泵等进出水压进行一系列的自动控制。能够进行锅炉进出水量及其进出水压的相互关系的测试。
在实践应用过程中，我们将高位水箱内部的水作为水源，其进水阀是一种基本执行器，可以针对过滤内部的水位进行自动化控制，该装置系统具备良好的操作性。在装置操作时，首先针对高位水箱的液位进行观察，观察其水量，高位水箱内部的水流入锅炉时，可以省下30%的水，从而保证高水水箱的液位高于水泵液位，这样就可以保证烧坏水泵、水泵空转情况的避免。
从过程装备控制实验装置的应用角度上来说，通过对软管快速连接器的应用，可以进行低压进水的应用，实际上低压进水也就是进水阀入口与高位水箱出水的连接，进行锅炉进水口及其水阀出口的连接，进行锅炉内部出水及其水池入水的连接，这样就能形成一个比较连贯的过程装备控制实验装置系统。
这也需要进行操作控制台的连接端子的连接，并且做好各个连接部分的检查工作，观察其是否存在接错或者未接牢的情况，如果连接无误再进行主电源的接通。这也需要进行控制操作台的各个智能自动调节器的相关参数设定，针对其人工智能调节器等做好工程整定工作，进行最有效的控制器参数的确定，更好的进行控制系统的性能控制。
实践证明，过程装备控制实验装置完全满足预期的设计标准，能够进行工业生产过程的模拟，针对其温度参数、压力参数、流量参数等进行有效的自动化控制，大大提升了过程装备及其控制工程专业的实验效益，为自动化专业、化学工程专业等提供了良好的实验环境。过程装备控制实验装置的应用，可以有效模拟工业生产的实际环境，解决实际问题，能够大大提升日常的工作效率效益。
3 结束语
除了过程装备控制实验装置的应用，仿真的计算机组态软件数据采集系统也在不断研发，通过对该系统的研发，能够进行计算机自动化测试环节、过程装备环节、计算机动态软件数据采集环节等的协调，从而保证该实验装置体系的健全。
参考文献
[1]张雁冰.过程装备产品设计系统的研究与开发[J].工程图学学报，2008.
锅炉自动化控制范文5
关键词：发电厂；电气自动化；设计；应用
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2012）0510129-01
随着科学技术的不断进步，发电厂企业在电气综合自动化系统方面取得了很大的进展，国家电力事业机组容量扩大，电气综合自动化程度大幅提升，对电气自动化监控的范围也增加不少，下面是发电厂电气综合自动化系统的设计原理。
1 电气自动化系统的设计原理
发电厂的电气综合自动化系统需要结合智能仪器、计算机设备、热能工程知识，来分析控制热力学参数。它通过检测、控制管理在生产过程中实现安全、提高产量和质量、增加效率、降低能耗。通过对发电厂的锅炉、相关机器设备的自动化控制，达到机组自动适应随时变化的效果，确保了安全可靠的生产环境。大多数的电气综合自动化系统由三部分组成，即测量系统、执行系统和控制系统。在原理结构上测量系统和执行系统没有区别，都是引入了智能化设备和微处理器。通过计算机进行远程的操作控制，在现场总线方面，它的核心是计算机操作系统。火电厂的不同之处在于涉及的设备很多，热力系统也很庞大，加上生产过程也很复杂，在恶劣的生产环境下，绝大多数的设备需要经受高温、高压、易燃等不利因素的考验。电气自动化控制系统还囊括了自动检测、顺序控制和自动报警等内容。SIS技术在慢慢走向成熟，DCS的迅速发展掀起了火电厂建设信息化的新浪潮，火电厂纷纷转向数字化的发展方向。发展速度是在提高，但还有问题需要处理，比如锅炉的整体控制程度还很低，仪表工艺和热力测量也需要进一步提高，安全监视及相关保护设备的覆盖面很过于狭窄，功能也不是很全，机组自动化调节的投入率不高，程序系统开环利用少，投入使用也少。单元机组实现了集中控制和电气控制，采用一台单元机组仅安排一位值班工作人员操作，使电气控制、汽轮、锅炉达到整体的效果，这一点，使我国的发电厂电气综合自动化水平就会在国际上具有很高的竞争力。随着电气综合自动化控制新技术的不断采用，有关新原料、新原理和新工艺的传感器和变送器被迅速开发利用。控制系统和控制装置发展速度日新月异，在生产实践过程中也要广泛的采用新理论和新策略。
2 电气自动化系统的应用
2.1 单位机组监控方面
发电厂DCS的普及使单位机组的监控更好实现，在电力行业单位机组的智能监控程度还很低，虽然在国内许多化工、冶金行业中智能化的监视和控制软件被广泛的采用也取得了一定的企业效益，但我国电力发展时间短暂，几年发展才有所提高，随着电力技术的不不断应用，发电厂单元机组智能监控也会不断的成熟。发电厂开始采用信息智能化的软件和相关的仪表。比如可以对现场智能传感器设置远程控制和组态的仪表智能管理软件，也可以远程的修正安装位置和零位漂移。对精度进行自动的标注，计算出各个产生的误差，把生成的曲线报告标定好，自动跟踪记录仪器仪表的状态变化，例如零位是否漂移、掉电、取压管路是否堵塞。阀门智能控制软件可以智能的对阀门进行调试和标定、在线组装，判断阀门是否卡住，阀芯是否磨损等。做完阀门性能的全面评估后对实现维护提供策略。掌管重要转动设备状态的智能控制软件对重要转动设备状态进行分析，重要转动设备包括引风机、给水机、送风机，它的采用要建立在可靠状态的监控技术上，通过振动和机电诊断，对是否存在不平衡、轴承磨损、负荷过重等现象进行综合快速分析，识别出发生故障的原因，在故障还没有达到恶劣的影响程度下发出警报，对停止检修提供帮助和指引。智能化报警软件通过报警的信号的分析、统计和预测，对机组未来可能的发展趋势和发展状态进行分析判断，用指导工作人员的方法操作。还要用到故障预测软件、故障诊断软件、状态维修软件，它们都具有专业性，对正在运行的机组进行安全的全面分析判断，最大限度发挥机组的潜力。单元控制智能化会转变机组检修的方式，改变以往被动式、定期式的方式，转向主动式、预测式的维修方式，检修计划也会根据实际机组的运行状况进行合理的、科学的安排。
2.2 优化控制过程方面
电气综合自动化技术的应用是为了提高了模拟量控制系统调节的范围和质量指标。目前一些模糊控制、状态预测控制、自适应和人工神经网络系统等技术在不少发电厂中被采用，它们有的达到了很好运行效果。电力行业竞争不断激烈化，发电厂需要采用安全的、为企业带来经济效益的、通用性强的、方便安装调试的控制优化专用软件。它们对于燃烧以及蒸汽温度的优化起到很大的作用。现在机组采用的AGC都是单机的模式，通过调度把负荷直接的转发给AGC机组。由于电网的负荷变动很快，投入的AGC机组不断处于相应变化的变负荷状态，使锅炉的蒸汽压力和锅炉的内部温度波动范围过大，挡板、辅机和阀门等机器设备频繁产生动作，这就需要从过程方面进行电气自动化改进。生产成本的不断增加，发电厂要从不同的各个角度去分析如何才能降低电厂的生产成本，延长机组设备的使用寿命。目前发电厂采用了负荷全场的分配系统，就是通过电网对电厂一个关于全部电厂的负荷命令，对全部电厂的全厂进行系统负荷分配，在机组煤耗成本的前提下，在机组变化允许的范围内安排选择机组的负荷任务，达到电厂煤耗成本和发电成本降低的效果。AGC单机式的方式对全厂负荷方式进行了转变分配，SIS系统也结合实际的身材进行了再一次的开发利用，自身应用技术使其高效的、安全的、环保的进行生产工作。
2.3 管控操作方面
管控一体化指DCS和MIS管理信息系统结合，彼此渗透，结合成为一个层次面广的、集管理控制、网络化的、调度决策于一体的综合自动化控制系统。在未来的工程建设方向会全面安装厂级的管理信息系统，这个系统基于单元机组DCS。厂级管理信息系统通过对单元机组监控网络提出信息，然后加工成厂级管理监控信息，在远程计算机系统的帮助下对电网调度系统发送相应的信息，接受调度的指令。这样一来，实现了整个电网管理控制的一体化。
锅炉自动化控制范文6
关键字：火力发电；自动化；电气技术；发电项目
0 引言
火力发电项目是一种发展比较成熟的发电技术类型。在火力发电项目技术不断进步的过程中，电厂电气综合自动化程度逐渐增强。使用自动化控制技术服务于生产，稳定性较高的电气自动化控制设备往往具有较长的机器使用寿命，可以保证火电厂发电的可持续性发展。
1 我国目前的火力发电效率和自动化技术运用效果分析
在电厂电气综合自动化系统方案优化中，技术人员可以采用以太网作业生产控制媒介，实现对于火力发电机整个系统的控制。为了提高电气自动化控制的效率，技术人员应该努力利用服务器冗余，在现场总线DPU控制下实现通信管理机冗余控制。电源及部分电动机的运转情况也会受到现场总线的管控，为了提高控制的效率，技术人员应该使用质量更好的硬接线。
火力发电的方式是我国最为主要的发电类型，通过分析我国发电量结构，我们发现火力发电量生产效率有明显的下降。2014上半年的1月到7月，我国的发电量结构中火力发电类型占全国发电量的79.64%，水电占能源结构的14.40%，并网风电和核电、并网太阳能等发电形式占能源结构的余下部分，总量仅为5.96%。到了2015上半年的1月到7月，我国的发电量结构中火力发电类型占全国发电量的比例下降到了79.00%，水电占能源结构的15.51%，并网风电和核电、并网太阳能等发电形式占能源结构的余下部分，总量仅为5.49%。但是，火力发电的原料消耗并没有显著下降，而火力发电量的比重却明显下降了。因此，开展火力发电电气自动化技术的攻关工作，实现对于火力发电过程的全阶段控制，努力降低原材料的损耗率，从而显著提高活力发电设备的生产效率。
2 火力发电中电气自动化技术的应用探讨
2.1 科学建构通用标准的服务结构
电厂电气综合自动化系统中的工程师站和操作员站，主要负责控制发电活动中通信管理机设备，对通信管理机的冗余信息进行甄别和处理。在现场总线的控制之下，其他类型的智能设备，负责监测火力发电电动机的运行情况。
选择合适的火力发电变频器，能够提高火力发电的整体效率。小功率的低压变频器设备，适合使用在频率为6KV左右的电机设备上，降压变压器设备在200KW以上的火力发电厂环境，此时的变频电机应该使用380V-690V的标准，此时的火力发电自动化控制效果达到最佳水平。输出升压变频器设备运行稳定的火力发电系统，适合使用在频率为6KV左右的电机设备上，降压变压器设备在300-1000KW以上的火力发电厂环境中，此时的变频电机应该使用6KV电机的标准设备，此时的火力发电自动化控制效果达到最佳水平。高压大容量变频器设备，适合使用控制主线中频率为6KV左右的电机设备上， 输入隔离变压器设备在1000KW以上的火力发电厂环境中，此时的变频电机应该使用6KV的标准功率。保证在自动化控制下，变频器的灵敏程度得到有效保障。
2.2 合理实施全通型节能电气控制
在SIS和MIS的远程自动化控制之下，火力发电机的整体运行情况处于通信网关的监理和控制之下。其中，DCS主站主要负责考察硬件防火墙设备的运行情况，对于病毒入侵后篡改发电厂指令程序的恶意行为进行预防控制。
现象控制系统还能够实现对于公用设备运行状况的检测，一旦发现火力发电厂工作室内温度过高现象，监控系统会发出警报，提醒工作人员对公用设备进行转移处理。电气自动化技术在火电厂生产过程中的运用比较全面。其中，火电厂锅炉处加热器温度的高低受到电气自动化监控体系的控制，火电厂炉膛根据过热器温度的高低决定是否需要添加煤料。并且，在过热器自动化控制体系的运转过程中，技术人员能够通过对锅炉温度的读取，进行燃烧煤料添加与否的控制。
2.3 火力发电原料的集中自动控制
推广省煤器的运用，能够实现节约火力发电厂燃料的目的，既能够以最少的能源支出获取最高的投资回报，又能够实现环境节能的建设目标。
电气自动化控制技术还能够实现对于发电系统给水标准的控制，根据高压热器数据波动的情况，进行给水泵运行操作控制。分析各类火电厂发电效率的具体数据，能够找到实现火电运行节能的有效方案。其中，中压电厂的锅炉热损失率为11%左右，汽轮机的机械损失率为1%左右，发电机损失热效率为1%，管道系统损失率为1%，汽轮机排气热损失效率为61.5%，总损失效率为75.5%。因此，中压电厂的发热效率最低，总发热利用转换率仅能达到四分之一左右。采用系统设计更加科学的高压发电自动技术服务于生产，能够显著提高火电厂的发热效率。
3 超高压电厂系统设备自动化火力发电生产技术的相关探索
超高压电厂的自动化控制程度比较高，它的控制系统能够根据间隔层的运行状态，实现对于火力发电机组的发变设备保护。根据电气系统的测控数据，进行自动化控制网络层节能措施的运用。
实现对于发电机、变压器和高备变压器的节能控制。其中，超高压电厂的锅炉热损失率为9%左右，汽轮机的机械损失率为0.5%左右，发电机损失热效率为0.5%，管道系统损失率为0.5%，汽轮机排气热损失效率为52.5%，总损失效率为63%。与中压电厂相比，我国的超高压系统设备的自动化技术运用效果更好，使用主备两台的通信站控制系统，保证电力生产活动中DCS设备和电力调度运转情况良好。其中，我国的超高压发电设备在自动化控制技术的支持之下，发热利用率能够达到37%左右。但是，超高压发电设备系统的建设成本比较高，使用直流系统用于生产控制，智能电渡表的智能化水平还不够高。从整体上来说，我国的超高压自动化控制系统，与国际上先进的超临界自动化控制发电系统的技术差距还比较大。因此，为了提高我国发电自动化技术，技术人员应该重视设备的引进和技术系统的改造升级。
4 结束语：
火力发电系统中的保护测控装置是自动化系统预防漏电现象发生的，通过现场总线的控制实现对于电动机运行和停转两种状态的远程处理。在火力发电厂运行过程中，为了提高电气自动化生产的安全性，技术人员应该重视对于火力发电机运营情况的信息采集，应该及时地形成日志记录，并且采用网络打印机设备对日志记录进行整理，服务于后期的火力发电生产活动。
参考文献：
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