计算机控制在工业锅炉上的应用

　　I丨计算机工业锅炉参数控制随着计算机的普及和广泛应用，人类对计算机的认识逐步加深，计算机控制的准确性、精密性以及安全性得到广泛的共识。计算机控制在机械加工、汽车制造、金融等领域得到广泛应用，大型发电厂和核电站的控制中亦是主控设备，但在工业燃煤锅炉中应用的很少，针对这一情况，我们利用学校现用的设备和学校的技术优势，开发了燃煤蒸汽锅炉计算机的控制系统，经过三年的运行检验和不断完善，形成了完整的控制系统，大大降低了司炉人员的劳动强度，提高了锅炉的安全性。

　　1设计原则该设计以安全、够用为基本原则。电器控制采用强、弱电分开，强电采用开关柜，弱电采用台型机柜。控制方面，采用计算机监控，监视与控制并举，关键参数如：锅筒水位、给水压力、蒸汽压力等实行计算机自动控制低水位报警并自动增加给水量，超低水位停止供给燃料并停炉，蒸汽超压报警，二次报警无动作后停炉；炉膛温度、炉膛负压、排烟温度等参数，实行计算机动态监视，鼓、引风机采用变频控制，实现风量连续调节。

　　2参数设置根摒（蒸汽锅炉操作规程》的要求，我们设置了下面十个控制参数：锅筒水位；（2）蒸汽压力；（3）蒸汽流量；（4）炉膛负压；（5）供水压力；（6）炉膛温度；（7）排烟温度；（8）除尘器入口（烟）负压；（9）省煤器入口（烟）负压；（10）送风压力。这些参数均显示在计算机屏幕上（见），非常直观，便于操作人员观察。

　　计算机集中监控锅炉运行参数，实现仪表式人一机界面，具有彩色棒条、数字显示，有瞬时数据趋势记录，历史数据趋势记录，蒸汽流量分班记录、日记、月记，数据记录在不人为删除的情况下，可以长期保存。报警系统可以在线设定上、下限、音响、消音、记录报警信息等功能。

　　3具体方案（1）水位控制：测量范围采用液位传感器、计算机、电动调节阀相结合（即计算机+A/D板+D/A板+电动阀+水位计+变送器+转换开关+操作器）的方式完成水位测量和控制。通常情况下由计算机控制，当水位高时，自动停止上水；水位低时，自动上水；水位过低时，自动停止鼓、引风机，同时声光报警，如计算机故障，可转向手动操作。

　　供水控制：供水压力范围0―2. 5Mpa，采用变频器、压力传感器、PID调节器实现恒压供水。由两台13kw150m扬程的水泵和一台15kw变频器组成供水控制系统，水泵一台在变频状态下工作，一台在开关状态下工作（降压启动）鼓、引风控制：采用手动变频控制，实现风量的连续调节。

　　蒸汽压力：蒸汽压力是蒸汽锅炉运行中控制的关键量之一，是关系到锅炉安全运行的重要因素，为此，采用了计算机和仪表同时显示的控制方式。正确情况下，计算机和仪表的显示可作为参数对比，保证压力显示的准确性；当计算机出现故障时，通过仪表的显示，仍可保证锅炉正常运行。

　　蒸汽流量：采用流量传感器+变送器+A/D板的传输方式，计算机显示，有瞬时流量和累计流量，还兼有班次统计。

　　炉膛负压：采用流量传感器+变送器+A/D板的传输方式，计算机显示，配合鼓、引风机风量的调节，实现锅炉的微负压运行。

　　省煤器入口负压、除尘器入口负压采用压力传感器+变送器+A/D板的传输方式，计算机显示炉膛温度、排烟温度采用温度传感器+变送器+A/D板的传输方式，计算机显示急停按钮：为便于紧急情况下，停止锅炉运行，设有一个急停按钮，急停按扭按下后保持水泵锅炉给水外，其他全部停止运行。

　　采用这些设备后，使锅炉运行的关键参数都显示在同一个计算机屏幕上，便于操作人员的监视和控制锅炉运行。实现计算机历史数据记录，还有利于对锅炉运行的监督，便于对锅炉故障原因的查找和分析，使锅炉运行管理的安全性、科学性增加。

　　4控制功能控制功能的实现计算机应用的终目的。这一方案的突出的特点是：改变了以往计算机在工业锅炉应用中，只监视不控制或只记录不控制的状态，直接让计算机参入锅炉运行的管理，是一种模拟人脑，符合锅炉操作规程的智能化的管理。

　　近年来，发生的工业锅炉运行事故中，多数是因控制系统不完善，或者比较简单，不可靠等，无法准确向司炉人员提供系统运行信息，造成判断失误引起的。事故发生后，只能靠发生事故的结果来推断事故发生的原因，往往会隐藏事故的真正原因。计算机控制应用到工业锅炉中后，在程序编写时，根据锅炉运行的要求，模拟人脑控制操作的情况，增加了操作程序检验功能，非法操作不执行，去除了人的误操作。

　　程序中关键数据的刷新的间隔控制在10*上，从而保证了数据的准确性和及时性。同时，计算机控制在锅炉运行中的应用，增加了故障判断程序，声光报警发出信号后，操作人员即可从计算机屏幕上清楚地看到报警信号的来源，找出故障原因，从而在短的时间里排除故障。为便于操作人员清楚的了解锅炉运行的真实情况，我们还设计了模拟的锅炉内部燃烧、水循环图（见）模拟图是动态变化的，由计算机采集来的数据随时变换，再现锅炉内部的实际运转状况，当操作人员发现疑点，或对某一参数有疑问时，可以通过计算机键盘来转换模拟图的显示，进一步仔细判断锅炉运转情况。

　　为了方便检查锅炉历史运行情况，我们还编制了气流量、水位、压力等时间曲线图，可以随时查看某一时间下的各种参数（见）。如果需要，还可以将这些数据打印出来。

　　5结论通过这次工业锅炉计算机控制系统的改造和实施，使我们认识到随着科技的发展和计算机的广泛应用，计算机对人的工作与生活的影响越来越大，单一专业独立完成一项复杂工作的可能性越来越小，多专业携手合作将成为一种趋势，并成为取得好成果的必要途径。该项目改造完工后，运行三年来的实践证明，方案设计合理，参数选择合适，计算机控制锅炉运转正常。经过三年的运行实践检验和不断地改进完善，形成了完整的控制系统，实现了安全性、经济性、科技性的统一发展，从而改变了计算机在燃煤工业锅炉控制中的地位，极大的增强了锅炉运行的安全性，降低了司炉人员的劳动强度，达到了科技解放生产力的目的，使燃煤工业锅炉的控制走上了智能化、科技化、系统化管理的新台阶。BEE