1、64MW熱水鍋爐控制方案集中供熱作為城市基礎建設工程之一，其需求量越來越大，特別是在我國華北、東北和西北地區，中大容量的熱水鍋爐有著廣闊的市場。此外，在我國北方地區，煤炭作為主要的采暖能源，其引發的環境問題日趨嚴重，尤其是采暖用小鍋爐能耗高、污染重。使用大型熱水鍋爐，可以大大提高燃燒效率。一、熱水鍋爐的流程畫面如下：二、64MW熱水鍋爐的檢測分為以下幾個部分：2、1溫度檢測部分包括： 系統回水溫度、系統供水溫度、系統補水溫度、室外溫度、鍋爐進水溫度（左右各一）、鍋爐出水溫度、空氣預熱器出口風溫（左右各一）、空氣預熱器進口煙溫、爐膛出口煙溫（左右各一）、省煤器前煙溫（左右各一）、省煤器后煙溫（左

2、右各一）、空氣預熱器出口煙溫（左右各一）、除塵器出口煙溫。2、2壓力檢測部分包括： 系統回水壓力、系統供水壓力、系統補水壓力、循環水泵壓力、鍋爐進水壓力（左右各一）、鍋爐出水壓力、鼓風機出口風壓、省煤器后水壓、空氣預熱器出口風壓（左右各一）、爐膛出口壓力（左右各一）、空氣預熱器出口煙氣壓力、空氣預熱器進口煙氣壓力。2、3流量檢測部分包括：系統回水流量、系統供水流量、系統補水流量、鍋爐出水流量、鼓風機出口流量2、4液位檢測部分包括：補水水箱水位，除塵器水位2、5其它檢測部分包括：煙氣含氧量、爐排轉速、鼓風機轉速及電流、引風機轉速及電流、循環泵轉速及電流、補水泵轉速及電流、各種相關設備啟停狀態指示

3、。三、64MW熱水鍋爐控制方案3、1概述鏈條式鍋爐是應用最為廣泛、應用歷史較長的一種鍋爐。雖然有眾多的科研及工程技術人員致力于鏈條式鍋爐控制技術的研究和實踐工作，但是，目前國內該行業的自動化技術應用的普及率較低，自動化程度也較低，其原因是多方面的。鍋爐的燃燒系統是一個多參數對象、多擾動，各參數交叉影響的系統。鏈條式鍋爐存在較大的不確定性、復雜性、不穩定性，以及較大的容量滯后和較長的滯后時間。因此，采用常規的PID調節很難達到控制要求，甚至無法投入自動運行。分析現有許多鍋爐自動控制系統和熱水鍋爐的運行情況，確實存在以下控制難點：3、1、1鏈條式熱水鍋爐從給煤量的變化到其燃燒產生的熱量，并使鍋爐出

4、口水溫度發生變化需要較長的時間，即鍋爐出口水溫度純滯后時間長、容量滯后大，用簡單的PID控制很難獲得理想的效果。3、1、2煤質的變化，造成風-煤比的改變，采用一般的定值控制系統無法使系統始終運行在最佳或次最佳的燃燒狀態。3、1、3燃燒過程機理復雜，影響燃燒工況的因素較多，對象變化較大，很難準確地建立單一的控制模型。3、2 64MW熱水鍋爐控制方案針對上述情況我們提出以下控制方案3、 2、1熱水鍋爐燃燒系統調節如下圖所示：鍋爐燃燒系統調節的主要任務是保證水溫的穩定，同時保證鍋爐的安全運行。除此之外，關鍵在于如何保證經濟燃燒，這也是熱水鍋爐節能降耗的關鍵所在，眾所周知，經濟燃燒問題，實質上就是進煤

5、量和進風量的配比問題，如果能保證適當的風-煤比，就可以實現最高的燃燒效率，實現經濟燃燒。如果空氣量不足造成不完全燃燒，產生CO，這種情況除污染環境外還造成嚴重的熱能損失；反之，當空氣量過多時，一方面使爐膛溫度低，另一方面也是最重要的是使煙氣換熱損失增加。由于現階段的檢測手段和檢測設備尚不能方便地測得精確的進煤量和進風量，給整個風-煤比的自動控制造成一定的難度，但進煤量與爐排轉速、煤層厚度存在著一一對應的函數關系，而進風量同樣與鼓風機的轉速存在同樣的關系，這可以巧妙地避開這一難題。使風-煤比在整個運行過程中始終保持在最佳或次最佳狀態，還存在另一個難題，由于煤質的變化同樣會造成風-煤比比值的漂移，

6、那么一個定值控制系統是無法適應煤質變化這一干擾的，所以在這里我們加入了自尋優控制方案，初次投運時，可根據經驗和摸索初步設定調風-煤比的給定值，系統投入自動并穩定后，定時啟動自尋優功能，根據爐膛溫度的變化和煙氣含氧量的變化自動微調風-煤比至最佳或次最佳，達到經濟燃燒。3、2、2根據所需熱量調節鍋爐燃燒系統上面的鍋爐燃燒是在環境溫度沒有變化的理想狀態下的調節，它所克服的干擾僅是風量的變化、煤質的變化，風的溫度的變化及鍋爐負荷小的變化。但是，我們的熱水鍋爐是用來冬季供熱的，因此在整個冬季室外環境溫度是差別是很大的。有的年份初冷期與深冷期的室外環境溫度差可達到20。甚至一天24小時的溫差也可達到10左

7、右。這樣就提出了鍋爐必須按不同的環境溫度提供不同的熱量，同時在一天24小時根據不同的時間段提供相應的熱量。鍋爐供水熱量公式為：Q=KF(T供-T回)Q：熱量 F：出水流量 K：系數當鍋爐回水溫度變化被控制在很小時，我們如果改變鍋爐供水溫度，即使鍋爐出口水溫度隨著室外環境溫度的不同作相應調整變化，就可使熱量達到所需熱量。但人為的隨意改動鍋爐出口水溫度的設定值，不僅缺乏依據和實時性，而且也會給系統帶入較大的人為干擾，也不利于節能降耗。根據實際情況，結合本地歷年冬季室外環境溫度數據和經驗，我們可以制定出鍋爐出口水溫度隨室外溫度變化的曲線，使DCS自控系統根據室外溫度的變化自動調整鍋爐出口水溫度的給定

8、值，即做到了實時調整，又避免了人為修改給定值給系統帶來的較大擾動，同時節約能源。另外，考慮到在冬季初冷期和深冷期，白天和晚上所需的的熱量（負荷）不同，因此，我們考慮，可使DCS自控系統自動跟蹤室外溫度變化24小時時間變化來自動來自動無擾改變鍋爐出口水溫度的給定值，至使鍋爐提供出的熱量與所需熱量保持一致其具體的控制方法如下：將出水溫度的設定值和室外溫度及熱量（負荷）的變化聯系起來，以出水溫度為調節信號，構成回路調節，調節輸出控制爐排轉速和鼓風風量，即改變燃煤量和風煤比，使鍋爐燃燒參數隨之改變，以達到出水溫度和設定值的一致。設定值隨室外溫度變化規律室外溫度-30-20-10-505102030設定

9、值（SP0）40251050-2.5-5-1015設定值在一天當中隨負荷的變化規律（8段分時控制曲線）3、2、3爐膛壓力調節如下圖所示：爐膛負壓一般通過控制引風量來保持在一定范圍內，但對鍋爐負荷變化較大時，采用單回路控制系統就比較難于保持，因為負荷變化后，爐排及鼓風調節控制燃燒量和鼓風量與負荷變化相適應，由于鼓風量變化時，引風量只有在爐膛負壓產生偏差，才由引風調節控制去調節，這樣引風量的變化落后于鼓風量，必然造成爐膛負壓的較大波動。為此，我們設計了爐膛負壓前饋-反饋控制系統，用鼓風調節輸出作為前饋信號，這樣可使引風量隨著鼓風量的變化提前作相應的調整，使爐膛負壓始終保持在一定負壓上，維持整個燃燒

10、系統的穩定性。3、2、4定壓調節補水泵和循環水泵控制是保證正常、穩定供熱的重要環節，補水泵和循環水泵控制均采用定值調節。根據定壓點的壓力，通過變頻器調節補水泵轉速，及時補充水量，防止系統缺水，保證系統安全運行。通過循環水泵調節，保持系統供回水壓力穩定，為系統正常供熱提供保障。3、2、5鍋爐汽水水位調節 本控制系統將采用三沖量鍋爐汽包水位調節，其原理框圖如下所示： 鍋爐汽包水位通過差壓變送器檢測并輸送到計算機，汽包水位實際值（PV）與汽包水位給定值（SP）進行比較，如有偏差，計算機將通過PID運算并將給水流量作為副回路構成串級調節，輸出一個調節值（MV）以消除偏差，為了克服假液位對調節的影響，我們還將引入另外一個沖量-蒸汽流量，當蒸汽流量增加時，蒸汽流量計就將其送入計算機，以消除虛假液位的影響，提高了汽包水位的調節品質，增加鍋爐運行的安全性。4、64MW熱水鍋爐的報警及聯鎖功能4、1鍋爐安全運行報警參數鍋爐出水壓力上下限報警；鍋爐出水溫度上下限報警；爐膛溫度上限報警；系統回水壓力上