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DCS在蒸汽锅炉控制中的应用

发布时间:2022-12-19 15:57
发布来源:乐发表
摘要:随着近几年科学技术的不断进步,在发电厂锅炉控制期间添加了许多先进技术,使控制发电厂锅炉更加方便快捷,并在一定程度上提高了发电效率,相关人员通过积极采用DCS集散式控制系统,在锅炉运行过程中正确选取重要的工艺运行参数,结合锅炉日常运行的实际情况,针对发电厂蒸汽机组和锅炉两者之间有效进行DCS闭环自动控制系统,制定相关的解决方案,从而降低发电厂工作人员的劳动强度。
关键词:DCS;蒸汽锅炉;控制;应用 
 
引言:
就现阶段而言,我国工业得到了迅速发展,并在工业中积极引进了信息技术,尤其突出在监控节点网络化方面,相关人员充分发挥了信息技术的作用,系统化控制了发电厂锅炉,针对于锅炉现场中所有数据的采集主要是通过网络闭环反馈信息来完成的,并在锅炉生产过程中能够及时处理所存在的安全隐患问题,提高了锅炉的燃烧效率,确保了锅炉实际的燃烧情况,在如今,发电厂工业在控制技术方面最重要的问题是帮助发电厂实现节能降耗的生产目标,最大化满足了绿化节能的工艺要求,有效降低了工作人员劳动强度。
一、DCS系统在发电厂蒸汽锅炉控制中的重要性
在发电厂蒸汽锅炉生产过程中,合理应用DCS集散式控制系统,能够帮助锅炉进行闭环处理工作和锅炉现场数据采集工作,还根据发电厂蒸汽锅炉实际生产情况制定了能充分发挥DCS控制系统的有关解决方案。DCS控制系统在设计方面主要采用了标准化、开放性原则,并且在硬件和软件方面设计了接口,确保能在以后运行过程中留有升级空间[1]。与此同时,DCS控制系统还可以将宽带、通讯总线等诸多网络相互联系在一起,这样也方便于工作人员能够对网络和机电一体化自动控制进行区域性监控。DCS系统还能在蒸汽锅炉运行过程中选取重要的工艺运行参数,给工作人员带来了很大的便捷,有利于实现对蒸汽锅炉的实时监控和操作的生产目标,确保发电厂蒸汽锅炉生产过程中达到经济高效、安全可靠的生产目的,帮助主控人员减轻工作强度,从而推动发电厂企业稳定可持续发展。
二、具体简介蒸汽锅炉的系统
在研究蒸汽锅炉DCS控制系统中,主要将控制系统分为模拟量调节系统、数据采集系统以及联锁保护控制系统等,这种系统为了确保安全性和可靠性,还会设置自动无忧切换功能和后备人工操作功能[2]。并且DCS控制系统在设计方面还按照标准化、开放性原则进行设计的,还具有实时监控的功能。蒸汽锅炉的控制器还采用了冗余配置,在系统管理软件中还具有诊断功能,这种系统的可靠性较高,组件一旦在系统中发生问题,一般不会对整个系统的可靠性和安全性造成影响。发电厂蒸汽锅炉生产过程中积极采用DCS集散式控制系统,可以通过蒸汽锅炉的电气、仪表、计算机等多个软件进行综合性统一控制,实施监控发电厂蒸汽锅炉的整个生产过程[3]
三、具体分析蒸汽锅炉在生产过程中运用的工艺流程以及控制
(一)生产工艺流程
据调查某个发电厂蒸汽锅炉运作的情况来说,某个发电厂所使用的三台链条锅炉能在一天小时内燃烧二十吨,会为周边的企业或者小区等地方提供充足的蒸汽,不发电。尤其在供气旺季时三台锅炉都会全部运行,对于淡季来说,会有两台锅炉运行将其分为:A号和B号运行,B号和C号运行,A号和C号三台锅炉交替运行。在发电厂锅炉整个生产过程中主要流程包括:相关人员在锅炉启动之前要做好一系列检查工作和准备,确保锅炉正常启动,锅炉稳定运行以及最后锅炉停炉,在锅炉整个工艺流程中锅炉运行阶段尤为重要。除此之外,还要注重控制环节,不断优化蒸汽锅炉的控制系统,使蒸汽锅炉能够稳定正常生产。
(二)DCS控制系统
某企业蒸汽锅炉在使用过程中,在A号蒸汽锅炉和B号蒸汽锅炉中运用DCS系统控制,可以在蒸汽锅炉运行过程中监视一些重要的工艺参数,而相关操作人员只需要在DCS系统控制界面上运用手动操作进一步来控制锅炉的运行,从而减轻了工作人员的工作强度[4]。在此期间DCS控制系统主要对A号蒸汽锅炉和B号蒸汽锅炉起到优化控制的作用。
四、蒸汽锅炉合理的控制方案
(一)合理设计蒸汽锅炉控制方案
1、在汽包水位方面的控制
发电厂蒸汽锅炉生产过程中,所谓的控制任务一般来说是保持蒸汽锅炉输出的蒸汽量和给水流量两者之间的平衡,要将汽包水位合理控制在允许范围内,使水流量能够保持稳定性。所制定的汽包水位控制方案可以完全根据蒸汽锅炉的蒸汽流量、汽包水位以及给水流量这三个方面进行考虑,在实际应用过程中一般将正气流量、给水流量以及汽包水位称之为三组合信号自动控制系统,其中主控信号是汽包水位,蒸汽流量为前馈,给水流量为反馈信号。
在蒸汽锅炉生产过程中,如果锅炉在低负荷运行时,水位控制系统一般会将其切换为汽包水位控制,这种控制主要控制蒸汽锅炉中仪表损坏或者在检修时进行启停,一旦出现负荷增长现象或者下降现象,就会使蒸汽锅炉水位产生较高的拨动。面对这种情况,相关人员如果采用三组合信号控制,不能有效解决问题[5]。在此期间,相关人员可以通过水位报警提示,结合多年经验以及蒸汽锅炉生产的现场情况要严格按照规范流程人工输入控制信息,还要及时调整给水电动阀门,避免蒸汽锅炉中的水位出现迅速下降或者迅速上升现象,要将水位控制在标准范围内。
2、通过蒸汽锅炉的过热器蒸汽气温进行控制
在蒸汽锅炉正常生产过程中,过热器蒸汽温度属于串级控制系统,这种系统的回路具有自动调节微分信号双冲量气温,能够最大化实现控制要求。
3、具体简述蒸汽锅炉燃烧控制系统
在蒸汽锅炉运行过程在中,燃烧控制系统主要就是在蒸汽锅炉出现热负荷变化时,要将蒸汽锅炉的引风量、送风量以及燃料量三者相互协调,要顺应负荷变化的需求,一般情况下,蒸汽锅炉的送风量和燃烧量两者成一定比例,要注重对锅炉炉膛负压进行稳定要达到一定数值。如果蒸汽锅炉生产负荷比较稳定时,还需要将引风量、送风量以及燃烧量三者保持不变,在最短的时间内解除扰动。通俗来说,蒸汽锅炉中的燃烧控制系统就是合理控制风煤比[6]。当负荷降低时,首先会降低燃烧量,其次降低送风量;如果负荷增加时,在对燃料量增大时,还要注重加大空气流量,一定要确保蒸汽锅炉出口的蒸汽压力控制在一定范围内,再充分利用变频调速系统,对锅炉的燃料量以及鼓风量方面的大小进行合理调节,将其控制在标准范围内,尽量减少蒸汽锅炉的热损耗。
结束语:
综上所述,在发电厂蒸汽锅炉运用过程中,深化研究了DCS控制系统,通过采取有效方法最大化实现了管理体制一体化的生产目标,达到了对蒸汽锅炉现场实时监控目的,合理运用DCS控制系统还可以帮助主控人员减轻劳动强度,同时还有利于发电厂企业的生产效率提高,使蒸汽锅炉在运行过程中优化生产工艺,最大化实现节约能源的生产目标,在一定程度上还能帮助发电厂企业提高经济效益。据调查表明,在发电厂生产过程中已经应用了一年DCS控制系统,在这段时间内,有着较为良好的运行情况,所以充分证明了在发电厂蒸汽锅炉生产过程中DCS控制系统能够实现自动化控制。
 
参考文献:
[1]陈俊,徐民.400MW级燃气—蒸汽联合循环机组余热锅炉调试技术与实践[J].上海节能,2019(10):858-863.
[2]班银银,卫冬生,赵红恩,等.油-汽联供余热锅炉设计以及在化纤行业的应用研究[J].应用能源技术,2019(10):31-36.
[3]苏海鹏,张懿君.基于超级克劳斯硫磺回收工艺的天然气处理厂蒸汽系统设计[J].石油和化工设备,2019,22(09):10-13+20.
[4]陈琪华,何育恒,李茂东,等.垃圾焚烧发电锅炉蒸汽空气预热器经济性分析及热力系统优化[J].工业锅炉,2019(04):19-20+28.
[5]熊杰.成都某机场12.5T/H蒸汽锅炉烟管泄漏原因分析及维修[J].建材与装饰,2019(21):217-218.
[6]杨学峰,王斌,金轶群,等.9F级燃气蒸汽联合循环机组锅炉高压汽包上下壁温差大的控制方法[J].电力设备管理,2019(06):69-71.

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