采暖鍋爐自動控制系統(tǒng)
鍋爐是一個耗能設(shè)備，尤其對我國東北地區(qū)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(xiàn)有的鍋爐普遍存在技術(shù)落后，設(shè)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(jīng)濟飛速發(fā)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(huán)境。為了改變這種狀況，除了改善爐體結(jié)構(gòu)，燃燒方法，更新設(shè)備之外，最有效的方法就是采用計算機控制，據(jù)不完全統(tǒng)計，采用計算機控制可節(jié)能5~ 10%，同時還具有減少環(huán)境污染，提高自動化程度，改善勞動條件等優(yōu)點。
隨著計算機技術(shù)及一次儀表技術(shù)的發(fā)展，計算機控制鍋爐系統(tǒng)已得到很大的發(fā)展和提高，已廣泛應用于大、中、小型鍋爐的控制。
2系統(tǒng)組成目前鍋爐微機控制系統(tǒng)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(tǒng)控制，主要包括：中央微機，現(xiàn)場微機，PLC及現(xiàn)場儀表。集中式適用于小型鍋爐，包括工業(yè)控制計算機，外圍設(shè)備，工業(yè)自動化儀表。在這里，筆者采用集中式控制系統(tǒng)，控制三臺四噸的水爐和汽爐，小型鍋爐一般結(jié)構(gòu)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(shù)方面，一般有爐膛溫度、爐膛壓力、蒸汽流量、循環(huán)流量、排煙溫度等。
工業(yè)控制計算機是整個系統(tǒng)的核心，主要用于對整個系統(tǒng)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(shù)，控制鍋爐在最佳的狀態(tài)運行。
外部設(shè)備；暈工業(yè)控制計算機與現(xiàn)場儀表的聯(lián)系部分，由接口部分和執(zhí)行機構(gòu)組成，接口部分主要實現(xiàn)收集外部傳感器采集到的數(shù)據(jù)，以及實現(xiàn)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(zhuǎn)模板，繼電器板。
一次儀表，實現(xiàn)操作臺上的直觀顯示，包括溫度，壓力，流量等。
3系統(tǒng)功能具有自動工況控制，該系統(tǒng)實現(xiàn)了一套微機系統(tǒng)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(huán)境監(jiān)理工作。
制。
有手動和自動相切換功能，確保了系統(tǒng)在任何情況下的正常運行。
實時顯示功能，工控機系統(tǒng)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(shù)，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(tǒng)計時段耗煤量，打印報表等。
報警功能，能對鍋爐的重要參數(shù)如：壓力，溫度，水位等進行聲光報警。
4控制內(nèi)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，鍋爐就能按最佳狀態(tài)運行，同時又能節(jié)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(tǒng)按照設(shè)計的控制算法調(diào)節(jié)給煤機的轉(zhuǎn)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(diào)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?qū)嶋H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(xiàn)象。
5―次儀表的選取到整個系統(tǒng)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(jù)測量所裝體積，選用孔板式流量計。
6應用軟件開發(fā)應用軟件選用的是Microsoft開發(fā)套件本軟件是在WindwS98平臺下設(shè)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(diào)節(jié)圖，報警圖及流程圖等。主要性能是：將現(xiàn)場32個通道的模擬量及12個通道的開關(guān)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(jù)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(jié)采用工業(yè)控制計算機自動調(diào)節(jié)鼓引風及給煤量，采用PID調(diào)節(jié)達到最佳燃燒。使用安全可靠，鍋爐時刻能達到最佳的燃燒狀態(tài)，發(fā)揮最高的熱效率，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(jiān)測調(diào)節(jié)，降低了工人的勞動強度。
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