JX-300DCS在热电锅炉自控中的应用

　　针对目前控制设备的现状和热电锅炉特定的生产要求，我们在中小型热电企业热电锅炉的控制应用中，提出了一套基于SUPCONX300系列DCS强大的可编程功能的智能控制策略，并在实际应用中得到了验证，取得了满意的控制效果。

　　2热电锅炉控制方案研究X300系列DCS具有简单易学、性能稳定、可靠等优点，具有较大的二次编程空间和简单方便的二次编程接口能很方便地实现模块化组态所无法实现的复杂控制功能。p热电锅炉控制主要包括：汽水部分汽包水位控制和主蒸汽温度控制；燃烧控制部分送风控制、引风控制、给煤量控制。

　　2.1汽包水位控制汽包水位智能控制系统框图如所示。

　　汽包水位智能控制系统框图汽包水位控制在正常运行情况下，采用直接物质平衡原理的控制方法。根据控制策略推理的决策结果，在负荷大幅度变化，汽包虚假水位严重时，切除汽包水位冲量调节作用；当负荷较低（一般低于30额定负荷）时，切除给水流量和主蒸汽流量的直接物质平衡调节作用，采用汽包水位单冲量调节。控制决策的（下转第30页）优点是：避免虚假水位对控制的干扰；避免低负荷段流量非线性对控制的干扰；控制策略的负荷适应范围较宽，控制精度较高，负荷变化响应速度快。

　　22主蒸汽温度控制采用面式减温器的热电锅炉和采用喷淋式减温器的热电锅炉的主蒸汽温度控制，应采用不同的控制策略。一般地，面式减温方式和喷淋减温方式的汽水管线如a、b所示。

　　面式减温和喷淋减温汽水管线图喷淋减温由于直接把水喷入蒸汽中汽化为蒸汽，热交换速度快，而且，喷淋减温器出口一般都装有蒸汽温度计，因此，采用喷淋减温器的热电锅炉的主蒸汽温度控制策略。采用以减温器出口温度为辅，以主蒸汽温度为主的串接控制，能达到很好的控制效果。控制系统框图如所示。

　　采用喷淋减温器的热电锅炉主蒸汽温度控制系统框图相对喷淋式减温器，面式减温器的热交换速度就要慢得多，而且，一般减温器无法安装蒸汽温度计。以主蒸汽集箱出口蒸汽温度作为主参数的单回路控制方案，纯滞后时间大，过程响应慢，超调量大，调节品质不理想，当负荷变化幅度大，变化频繁时，无法实现自动控制。针对这种情况，我们引入了带模糊控制算法的智能控制器作为超前补偿信号的智能控制策略，起到了很好的控制效果。控制系统框图如所示。

　　3燃烧控制燃烧控制是热电锅炉控制的重点和难点，包括给煤控制、送风控制（风、煤比控制）和引风控制（炉膛负压控制）。热电锅炉的燃烧控制既要保证燃烧能满足主蒸汽集箱出口温度P.Pb汽包压力及其变化率；主蒸汽温度等给定值；Ar，炉膛出口温度及其变化率；Tv主蒸汽温度测量值采用面式减温器的热电锅炉主蒸汽温度控制系统框图热负荷复杂的变化需要，同时又要尽可能地保证良好的经济燃烧和燃烧的安全性。中小型热电联产锅炉使用煤质的不稳定性和不均匀性，增加了燃烧控制连续投运的难度，也对控制策略的鲁棒性提出了更高的要求。

　　针对中、小型热电联产企业普遍使用的正转链条锅炉、抛煤反排链条锅炉和循环流化床锅炉的运行特点，我们提出了采用专家控制和模糊算法的智能燃烧控制策略。控制系统框图如所示。

　　定值。测量值；Rmax.Rmn给煤机转速上限。下限；AFR次风PFO炉膛负压测量值。设定值；K：送风前馈系数；KARe风煤比权值；Kafr氧量补偿权值燃烧智能控制系统框图控制策略以给煤控制为主导控制，送风控制和引风控制紧跟给煤控制同步动作。

　　引风控制引入送风调节量作前馈补偿，确保引风对送风的随动性，在负荷复杂变化的情况下保证炉膛负压的相对稳定。

　　送风控制充分考虑国产氧化锆测氧仪的质量持。须稼结果要进行良好的图形显示。图形中显示的内容包括：时间分度值、测量图形、被测量分度值、记录形成起始时间（星期年月，日时分秒）、记录号（记录名）等。

　　3.3.6程序模块化测试子程序、查找子程序、图形子程序、通常记录名自动生成子程序、首段末通常名记录查找子程序、小写记录名自动生成子程序、首段小写记录末尾查找子成序等都以模块的形式存在。这使得程序规范、简洁，编辑、编译顺畅、易修改，运行速度快，效率高。

　　所设计的程序结构框图（略）4使用PC 6330D模入接口卡得到的应变测量结果―6330D对作用于光纤应变传感器上的1kHz应变信号的测量结果如所示。根据相邻量化电平差为=w（2b 1），其中D为A/D转器输入范围（0~10V），b为二进制位数，所以AD774大量化误差（Ax）ax=Ax/2=0.00122V；加之光源、光电检测器及模拟电路等系统其它方面的噪声会影响系统分辨率。由于显示器本身纵向分辨率所限，由图形或示波器就不能很好地“观察”出系统的分辨率，但用程序通过对测量记录（含600个数据点）进行访问并经过数据处理得到的系统分辨率为2.5X102，达到了设计要求。用程序测定的单个数据采样、（保持）转换和存储总周期为12.3，即采样频率为80kHz，所以在频响方面也满足了一般机械工程中的应变测量要求。

　　5结束语―6330D的结构、性能和使用方法的基础上，针对不同应用环境要求如分辨率、频带、测量范围、线性度、输入输出隔离需求等，经过合理的软件设计和硬件配置（包括预放大、放大、各种滤波等）就可实现满足设计要求的系统的信号处理。