無(wú)紙記錄儀鍋爐中溫度的控制
2010-12-07無(wú)紙記錄儀鍋爐中溫度的控制無(wú)紙記錄儀鍋爐中溫度的控制鍋爐微計算機控制，是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的一項新技術(shù)，它是微型計算機軟、硬件、自動(dòng)控制、鍋爐節能等幾項技術(shù)緊密結合的產(chǎn)物，我國現有中、小型鍋爐30多萬(wàn)臺，每年耗煤量占我國原煤產(chǎn)量的1/3，目前大多數工業(yè)鍋爐仍處于能耗高、浪費大、環(huán)境污染等嚴重的生產(chǎn)狀態(tài)。提高熱效率，降低耗煤量，用微機進(jìn)行控制是一件具有深遠意義的工作。
作為鍋爐控制裝置，其主要任務(wù)是保證鍋爐的安全、穩定、經(jīng)濟運行，減輕操作人員的勞動(dòng)強度。采用微計算機控制，能對鍋爐進(jìn)行過(guò)程的自動(dòng)檢測、自動(dòng)控制等多項功能。
鍋爐微機控制系統，一般由以下幾部分組成，即由鍋爐本體、一次儀表、微機、手自動(dòng)切換操作、執行機構及閥、滑差電機等部分組成，一次儀表將鍋爐的溫度、壓力、流量、氧量、轉速等量轉換成電壓、電流等送入微機，手自動(dòng)切換操作部分，手動(dòng)時(shí)由操作人員手動(dòng)控制，用操作器控制滑差電機及閥等，自動(dòng)時(shí)對微機發(fā)出控制信號經(jīng)執行部分進(jìn)行自動(dòng)操作。微機對整個(gè)鍋爐的運行進(jìn)行監測、報警、控制以保證鍋爐正常、可靠地運行，除此以外為保證鍋爐運行的安全，在進(jìn)行微機系統設計時(shí)，對鍋爐水位、鍋爐汽包壓力等重要參數應設置常規儀表及報警裝置，以保證水位和汽包壓力有雙重甚至三重報警裝置，這是必不可少的，以免鍋爐發(fā)生重大事故。
控制系統：
鍋爐是一個(gè)較為復雜的調節對象，它不僅調節量多，而且各種量之間相互聯(lián)系，相互影響，相互制約，鍋爐內部的能量轉換機理比較復雜，所以要對鍋爐建立一個(gè)較為理想的數學(xué)模型比較困難。為此，把鍋爐系統作了簡(jiǎn)化處理，化分為三個(gè)相對獨立的調節系統。 當然在某些系統中還可以細分出其它系統如一次風(fēng)量控制回路，但是其主要是以下三個(gè)部分：
爐膛負壓為主調量的特殊燃燒自動(dòng)調節系統
鍋爐燃燒過(guò)程有三個(gè)任務(wù)：給煤控制，給風(fēng)控制，爐膛負壓控制。保持煤氣與空氣比例使空氣過(guò)剩系數在1.08左右、燃燒過(guò)程的經(jīng)濟性、維持爐膛負壓，所以鍋爐燃燒過(guò)程的自動(dòng)調節是一個(gè)復雜的問(wèn)題。對于3×6.5t/h鍋爐來(lái)說(shuō)燃燒放散高爐煤氣，要求是最大限度地利用放散的高爐煤氣，故可按鍋爐的最大出力運行，對蒸汽壓力不做嚴格要求；燃燒的經(jīng)濟性也不做較高的要求。這樣鍋爐燃燒過(guò)程的自動(dòng)調節簡(jiǎn)化為爐膛負壓為主參數的定煤氣流量調節。
爐膛負壓Pf的大小受引風(fēng)量、鼓風(fēng)量與煤氣量（壓力）三者的影響。爐膛負壓太小，爐膛向外噴火和外泄漏高爐煤氣，危及設備與運行人員的安全。負壓太大，爐膛漏風(fēng)量增加，排煙損失增加，引風(fēng)機電耗增加。根據多年的人工手動(dòng)調節摸索，6.5t/h鍋爐的Pf=100Pa來(lái)進(jìn)行設計。調節方法是初始狀態(tài)先由人工調節空氣與煤氣比例，達到理想的燃燒狀態(tài)，在引風(fēng)機全開(kāi)時(shí)達到爐膛負壓100Pa，投入自動(dòng)后，只調節煤氣蝶閥，使壓力波動(dòng)下的高爐煤氣流量趨于初始狀態(tài)的煤氣流量，來(lái)保持燃燒中高爐煤氣與空氣比例達到最佳狀態(tài)。
鍋爐水位調節單元
汽包水位是影響鍋爐安全運行的重要參數，水位過(guò)高，會(huì )破壞汽水分離裝置的正常工作，嚴重時(shí)會(huì )導致蒸汽帶水增多，增加在管壁上的結垢和影響蒸汽質(zhì)量。水位過(guò)低，則會(huì )破壞水循環(huán)，引起水冷壁管的破裂，嚴重時(shí)會(huì )造成干鍋，損壞汽包。所以其值過(guò)高過(guò)低都可能造成重大事故。它的被調量是汽包水位，而調節量則是給水流量，通過(guò)對給水流量的調節, 使汽包內部的物料達到動(dòng)態(tài)平衡，變化在允許范圍之內，由于鍋爐汽包水位對蒸氣流量和給水流量變化的響應呈積極特性。但是在負荷(蒸氣流量)急劇增加時(shí)，表現卻為"逆響應特性"，即所謂的"虛假水位"，造成這一原因是由于負荷增加時(shí)，導致汽包壓力下降，使汽包內水的沸點(diǎn)溫度下降，水的沸騰突然加劇，形成大量汽泡，而使水位抬高。 汽包水位控制系統，實(shí)質(zhì)上是維持鍋爐進(jìn)出水量平衡的系統。它是以水位作為水量平衡與否的控制指標，通過(guò)調整進(jìn)水量的多少來(lái)達到進(jìn)出平衡，將汽包水位維持在汽水分離界面最大的汽包中位線(xiàn)附近，以提高鍋爐的蒸發(fā)效率，保證生產(chǎn)安全。由于鍋爐水位系統是一個(gè)設有自平衡能力的被控對象，運行中存在虛假水位現象，實(shí)際應用中可根據情況采用水位單沖量、水位蒸汽量雙重量和水位、蒸汽量、給水量三沖量的控制系統。
除氧器壓力和水位調節：除氧器部分均采用單沖量控制方案，單回路的PID調節。
監控管理系統：
以上控制系統一般由PLC或其它硬件系統完成控制，而在上位計算機中要完成以下功能：
實(shí)時(shí)準確檢測鍋爐的運行參數：為全面 掌握整個(gè)系統的運行工況，監控系統將實(shí)時(shí)監測并采集鍋爐有關(guān)的工藝參數、電氣參數、以及設備的運行狀態(tài)等。系統具有豐富的圖形庫，通過(guò)組態(tài)可將鍋爐的設備圖形連同相關(guān)的運行參數顯示在畫(huà)面上；除此之外，還能將參數以列表或分組等形式顯示出來(lái)。
綜合分析及時(shí)發(fā)出控制指令：監控系統根據監測到的鍋爐運行數據，按照設定好的控制策略，發(fā)出控制指令，調節鍋爐系統設備的運行，從而保證鍋爐高效、可靠運行。
診斷故障與報警管理：主控中 心可以顯示、管理、傳送鍋爐運行的各種報警信號，從而使鍋爐的安全防爆、安全運行等級大大的提高。同時(shí)，對報警的檔案管理可使業(yè)主對于鍋爐運行的各種問(wèn)題、弱點(diǎn)等了如指掌。為保證 鍋爐系統安全、可靠地運行，監控系統將根據所監測的參數進(jìn)行故障診斷，一旦發(fā)生故障，監控系統將及時(shí)在操作員屏幕上顯示報警點(diǎn)。報警相關(guān)的顯示功能使用戶(hù)定義的顯示畫(huà)面與每個(gè)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)，這樣，當報警發(fā)生時(shí)，操作員可立即訪(fǎng)問(wèn)該報警點(diǎn)的詳細信息和按照所推薦采取的應急措施進(jìn)行處理。
歷史記錄運行參數：監控系統的實(shí)時(shí)數據庫將維護鍋爐運行參數的歷史記錄，另外監控系統還。設有專(zhuān)門(mén)的報警事件日志，用以記錄報警／事件信息和操作員的變化等。歷史記錄的數據根據操作人員的要求，系統可以顯示為瞬時(shí)值，也可以為某一段時(shí)間內的平均值。歷史記錄的數據可有多種顯示方式，例如曲線(xiàn)、特定圖形、報表等顯示方式；此外歷史記錄的數據還可以由以網(wǎng)絡(luò )為基礎的多種應用軟件所應用。
計算運行參數：鍋爐運行的某些運行參數不能夠直接測量，如年運行負荷量、蒸汽耗量、補水量、冷凝水返回量、設備的累積運行時(shí)間等。監控系統提供了豐富的標準處理算法，根據所測得的運行參數，將這些導出量計算出來(lái)。
