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循環(huán)流化床鍋爐DCS控制1、負(fù)荷控制系統(tǒng)根據(jù)負(fù)荷要求，對(duì)于負(fù)荷控制的實(shí)現(xiàn)，最終是通過(guò)改變?nèi)剂狭縼?lái)完成的

詳細(xì)介紹

循環(huán)流化床鍋爐DCS控制

1、負(fù)荷控制系統(tǒng)

根據(jù)負(fù)荷要求，對(duì)于負(fù)荷控制的實(shí)現(xiàn)，最終是通過(guò)改變?nèi)剂狭縼?lái)完成的。

燃料量的改變又必然將影響到各臺(tái)鍋爐各自的出口壓力，并且也必將會(huì)導(dǎo)致?tīng)t床溫度及爐膛出口溫度的改變，故而控制系統(tǒng)必須考慮各參數(shù)的相互影響。所以，燃料量控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖(3)所示：

2、總風(fēng)量指令控制系統(tǒng)

主壓力控制系統(tǒng)發(fā)出的風(fēng)量指令即為總風(fēng)量指令?？傦L(fēng)量中一、二次風(fēng)所占比例，同時(shí)一次風(fēng)和二次風(fēng)直接影響鍋爐的運(yùn)行及燃燒工況。

所以，總風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過(guò)改變一、二次風(fēng)量的調(diào)節(jié)指令來(lái)保證鍋爐所需配風(fēng)。鍋爐主控系統(tǒng)得到的總風(fēng)量指令與燃料量測(cè)量值進(jìn)行交叉限制后作為總風(fēng)量控制系統(tǒng)的給定值，以保證負(fù)荷增加時(shí)先加風(fēng)后加燃料，負(fù)荷減小時(shí)先減燃料后減風(fēng)的要求，從而保證一定的過(guò)?？諝庀禂?shù)。

總風(fēng)量控制系統(tǒng)的給定值與總風(fēng)量測(cè)量值的偏差進(jìn)行PID運(yùn)算的結(jié)果經(jīng)過(guò)函數(shù)處理后送至點(diǎn)火增壓風(fēng)機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)、一次風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)及二次風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)見(jiàn)圖（2）所示：

3、燃料量控制（主壓力控制）：

根據(jù)上述負(fù)荷要求，對(duì)于負(fù)荷控制的實(shí)現(xiàn)，最終是通過(guò)改變?nèi)剂狭縼?lái)完成的。

而燃料量的改變又必然將影響到各臺(tái)鍋爐各自的過(guò)熱器出口壓力，并且也必將會(huì)導(dǎo)致?tīng)t床溫度及爐膛出口溫度的改變，故而控制系統(tǒng)必須考慮各參數(shù)的相互影響。所以，燃料量控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖（5）所示：

4、一次風(fēng)量控制系統(tǒng)（爐床溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)）

總風(fēng)量控制系統(tǒng)發(fā)出的一次風(fēng)量指令作為一次風(fēng)量控制系統(tǒng)的給定值，與一次風(fēng)量的測(cè)量值的偏差經(jīng)PID運(yùn)算后，運(yùn)算結(jié)果去控制一次風(fēng)門擋板開(kāi)度，以調(diào)節(jié)送入爐膛的一次風(fēng)量。（一次風(fēng)量測(cè)量值是在考慮了溫度修正和壓力修正后才送入PID中進(jìn)行運(yùn)算的。）

一次風(fēng)量指令在進(jìn)行處理時(shí)，需要考慮煤質(zhì)的特性及負(fù)荷變化情況。煤種不同時(shí)，助燃空氣量會(huì)有所不同。同時(shí)，負(fù)荷變化時(shí)一次風(fēng)量占總風(fēng)量的比例也會(huì)發(fā)生變化。

由于返料方式為高溫返料方式，鍋爐床溫的調(diào)節(jié)主要由一、二次風(fēng)配比調(diào)節(jié)，故在構(gòu)造一次風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)時(shí)加上了床溫修正回路。

如果床溫偏高，增加一次風(fēng)量；如果床溫偏低，則減小一次風(fēng)量。而當(dāng)床溫偏高，增加了一次風(fēng)量，則總風(fēng)量相應(yīng)增加；總風(fēng)量調(diào)節(jié)回路輸出減小，則一次風(fēng)、二次風(fēng)指令減??；最后達(dá)到平衡時(shí)，一次風(fēng)增加，二次風(fēng)減小，從而達(dá)到調(diào)節(jié)床溫的目的?？刂葡到y(tǒng)見(jiàn)圖（6）所示：

5、二次風(fēng)量控制系統(tǒng)

二次風(fēng)量控制系統(tǒng)采用串級(jí)控制系統(tǒng)，其目的是調(diào)節(jié)煙氣含氧量。煙氣含氧量測(cè)量值與其給定值的偏差送入主調(diào)節(jié)器進(jìn)行PID運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果與總風(fēng)量指令控制系統(tǒng)發(fā)出的二次風(fēng)量指令一起進(jìn)行函數(shù)處理后作為副調(diào)節(jié)器的給定值，再與二次風(fēng)量測(cè)量值進(jìn)行PID運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果做為二次風(fēng)流量的控制指令。

由于燃料量變化到煙氣含氧量變化需要一段時(shí)間，故在二次風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)中直接對(duì)燃料量進(jìn)行處理，把其結(jié)果作為前饋信號(hào)加到控制輸出中，以提高控制系統(tǒng)的快速響應(yīng)性。

在對(duì)給煤量進(jìn)行處理的f(x)函數(shù)中，考慮了負(fù)荷指令及一次風(fēng)量等因素，其運(yùn)算結(jié)果直接疊加到PID運(yùn)算的輸出上?？刂葡到y(tǒng)見(jiàn)圖（7）所示：

6、主溫度控制：

主溫度控制系統(tǒng)采用串級(jí)控制系統(tǒng)。主溫度測(cè)量值作為主調(diào)節(jié)器的反饋輸入值，與主溫度設(shè)定值進(jìn)行PID運(yùn)算后送入副調(diào)節(jié)器，在副調(diào)節(jié)器中與減溫器出口汽溫進(jìn)行PID控制運(yùn)算，其運(yùn)算結(jié)果經(jīng)限幅后送至執(zhí)行機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)噴水減溫水閥門。

由于主流量變化時(shí)，噴水量應(yīng)相應(yīng)地發(fā)生變化，故在主溫度控制系統(tǒng)中把主流量信號(hào)以前饋形式引入控制系統(tǒng)中。

為保證主溫度控制系統(tǒng)的有效工作，針對(duì)不同負(fù)荷、不同溫度偏差值及溫度偏差的變化情況從多組PID參數(shù)中選擇一組合適的參數(shù)去控制主溫度。在異常情況下，控制系統(tǒng)由自動(dòng)切換至手動(dòng)操作。控制系統(tǒng)見(jiàn)圖（11）所示：

8 、料床差壓控制系統(tǒng)

對(duì)于某一特定的鍋爐，料床床層厚度與料床差壓具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。所以，料床床層厚度可以通過(guò)調(diào)節(jié)料床差壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。在料床差壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，料床差壓測(cè)量值與料床差壓給定值的偏差進(jìn)行PID運(yùn)算后，其運(yùn)算結(jié)果控制鍋爐排渣機(jī)構(gòu)，以使料床差壓滿足鍋爐運(yùn)行要求。而料床差壓的給定值是在綜合考慮鍋爐負(fù)荷、燃用煤種等因素后得到的?？刂葡到y(tǒng)見(jiàn)圖（12）所示：

9、引風(fēng)控制（爐膛負(fù)壓控制）

爐膛壓力調(diào)節(jié)的目的是保持爐膛壓力為一定的負(fù)壓。CFB鍋爐的爐膛負(fù)壓控制也是通過(guò)調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)擋板實(shí)現(xiàn)的。

但是，CFB鍋爐爐膛負(fù)壓的調(diào)節(jié)特點(diǎn)與普通的煤粉鍋爐略有不同。進(jìn)入煙道的煙氣順序經(jīng)過(guò)過(guò)熱器、省煤器、空預(yù)器等受熱面，然后進(jìn)入電除塵器后由引風(fēng)機(jī)抽至煙囪排走。爐膛下部床面附近是微正壓，在低負(fù)荷時(shí)爐膛負(fù)壓點(diǎn)較低，高負(fù)荷時(shí)負(fù)壓點(diǎn)升高。也就是說(shuō)爐膛負(fù)壓取樣點(diǎn)的控制參數(shù)是鍋爐負(fù)荷的函數(shù)。

壓力調(diào)節(jié)器定值也可手動(dòng)設(shè)定。一、二次風(fēng)量之和作為負(fù)壓調(diào)節(jié)回路的前饋信號(hào)，當(dāng)鍋爐負(fù)荷變化時(shí)，一、二次風(fēng)量相應(yīng)變化，預(yù)先動(dòng)作引風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)擋板。

比較爐膛壓力三重冗余變送器的輸出值，并取其中值作為爐膛壓力控制系統(tǒng)的反饋信號(hào)。

系統(tǒng)應(yīng)將風(fēng)量指令信號(hào)作為超前變化的前饋信號(hào)，使?fàn)t膛壓力的波動(dòng)最小。

在引風(fēng)機(jī)控制中，有一個(gè)方向性閉鎖作用。即在爐膛壓力低時(shí)，閉鎖引風(fēng)機(jī)入口擋板及引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的進(jìn)一步開(kāi)大；在爐膛壓力高時(shí)，閉鎖引風(fēng)機(jī)入口擋板及引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的進(jìn)一步關(guān)小。

控制系統(tǒng)還包括“火焰喪失"預(yù)處理回路，以便將較高的壓力偏差減至最小。在發(fā)生主燃料跳閘（MFT），且風(fēng)量大于30%時(shí)，在壓力控制系統(tǒng)中產(chǎn)生一個(gè)超馳控制信號(hào)，使引風(fēng)機(jī)快速關(guān)小。該信號(hào)（MFT火焰喪失）隨時(shí)間而衰減（時(shí)間可調(diào)），直至恢復(fù)正常的擋板控制。不需要運(yùn)行人員干預(yù)，并且對(duì)控制系統(tǒng)不產(chǎn)生擾動(dòng)。

軸流風(fēng)機(jī)有防喘振控制和風(fēng)機(jī)啟動(dòng)聯(lián)鎖。