包鋼熱電廠220t-h煤氣鍋爐DCS控制系統(tǒng)研究.pdf

1、鍋爐是熱電廠的重要設(shè)備之一，具有多變量輸入/輸出、強(qiáng)非線性和無自恒性，影響其燃燒的因素非常復(fù)雜。近年來，隨著鍋爐控制技術(shù)的不斷發(fā)展，鍋爐的燃燒控制水平有了明顯的提高，這對(duì)節(jié)約能源、提高燃燒效率和自動(dòng)化控制水平具有重要意義。
　　本文以包鋼熱電廠220t/h煤氣鍋爐為研究對(duì)象，由于該鍋爐主要以高爐煤氣作為燃料，所以這與一般的燃煤鍋爐有所不同，工藝原理的不同也導(dǎo)致了其自動(dòng)檢測與控制系統(tǒng)具有特殊之處，相比而言，煤氣鍋爐自動(dòng)化程度更高，且

2、燃燒自動(dòng)控制效果更為理想。該鍋爐的控制系統(tǒng)采用美國 FOXBORO公司的I/A series DCS控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)汽包水位、汽包壓力、過熱蒸汽溫度和燃燒的自動(dòng)控制。
　　本文在熟悉包鋼熱電廠220t/h煤氣鍋爐工藝過程和工藝設(shè)備的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)消化了該鍋爐的I/A series DCS控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理，研究了鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)、主蒸汽溫度控制系統(tǒng)和燃燒控制系統(tǒng)，并根據(jù)計(jì)算機(jī)監(jiān)控的需要，利用組態(tài)軟件設(shè)計(jì)了煤氣

3、鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)具有對(duì)生產(chǎn)過程動(dòng)態(tài)監(jiān)視、現(xiàn)場操作指導(dǎo)、歷史數(shù)據(jù)歸檔及報(bào)警等功能。論文重點(diǎn)對(duì)燃燒優(yōu)化控制方案進(jìn)行了研究，在分析雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)、單交叉限幅控制系統(tǒng)及雙交叉限幅控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)剖析了由雙交叉限幅模型、空燃比二自由度尋優(yōu)控制器和流量控制器組成的燃燒優(yōu)化控制算法。二自由度尋優(yōu)的基本思想是利用氧化鋯測氧儀測得的煙道含氧量的值，對(duì)空燃比實(shí)現(xiàn)跟蹤控制，利用煤氣熱值儀測得的煤氣熱值，對(duì)模糊控制器的偏差因子進(jìn)行前饋控制，在此