分布式自动控制系统在大庆石化水煤浆锅炉上的应用.PDFVIP

分布式自动控制系统 在大庆石化水煤浆锅炉上的应用 杨明 （大庆石化公司炼油厂动力站，163711） 要：为降低燃料成本，替代出燃料油进行深加工，获得更多的经济效益， 大庆石化公司炼油厂动力站车间新建2台150t/h水煤浆锅炉，以瓦斯和水煤浆 燃料。新建锅炉的控制系统由若干子系统组成，这些子系统协调运行，并且有前 馈特征，智能优化特征 （具体指燃料优化、燃烧工况优化），使锅炉能灵敏、安 全、快速与稳定和经济运行，能保证在任何工况下，生产出满足负荷指令要求的 蒸汽量。在负荷允许情况下（50-100%负荷时）实现锅炉燃料优及燃烧工况优化。 关键词：HIC-1000分布式控制系统、水煤浆锅炉 大庆石化分公司炼油厂动力站车间原有五台中温中压燃油锅炉，其中1台 65t/h 、3台75t/h 、1台130t/h 。燃料为渣油和炼油厂管网瓦斯气，渣油可以深加工 继续提炼出轻质油，深加工后的效益远远高于发电所获得的利润，2003年动力站 车间新建2 台150t/h水煤浆锅炉。水煤浆锅炉控制系统由哈尔滨工业大学中远工控 有限公司自主开发的HIC-1000分布式控制系统。 HIC-1000分布式控制系统的技术特点： 1 取消除电接点水位计 的所有硬手操和数显表； 2 取消伺服放 器，执行器采用脉冲控制方式 3 采用了风/煤比自寻优控制，模糊控制等先进控制策略。 4 采用现场总线技术，可 降低工程费用。 5 变频器采用串口通信方式控制，提高锅炉运行安全性。 2 台炉各设2个操作员站，汇集和显示有关的运行信息，使运行人员据此对锅 炉的运行工况进行监视和控制。操作员站的基本功能如下：监视系统内每一个模 拟量和数字量；显示过程模拟图；显示并确认报警；显示操作画面并获得趋势信 息；打印报表；控制驱动装置；自动和手动控制方式的选 ；调整过程设定值和 偏置等；调整阀位输出、报警上下限、PID参数；具有不同的安全权限。 2 台炉共用一个工程师站，用于程序开发、系统诊断、控制系统组态、数据 库和画面的编辑及修改。 1 锅炉控制 提供的锅炉控制系统应由若干子系统组成，这些子系统应协调运行，并且有 前馈特征，智能优化特征（具体指燃料优化、燃烧工况优化），使锅炉能灵敏、 安全、快速与稳定和经济运行，保证在任何工况下，生产出满足负荷指令所要求 的蒸汽量。在负荷允许情况下 （如在50-100%负荷时）实现锅炉燃料优化及燃烧 工况优化。 1.1锅炉指令控制 锅炉指令信号是由检测主蒸汽压力而产生的，通过维持所要求的主蒸汽压 力、负荷，来分配瓦斯气和水煤浆的负荷，以瓦斯定煤浆 （即瓦斯立足则多用瓦 斯，少用煤浆），并通过燃烧优化分流器整定。燃烧工况优化控制器则根据主蒸 汽压力、负荷指令及燃烧品种、数量、发热量、产出热量自动寻找最 风/燃比、 最高效率点，合理调节送风、引风。改变燃料量以及所需空气量，计算出所需的 蒸汽量及燃料发热量和整个转热变化。由压力变送器测得主蒸汽压力。由蒸汽流 量变送器测得蒸汽流量锅炉指令控制共分为定压运行和定负荷运行两种控制方 式，这两种运行控制方式可在任一台炉选择任一种控制方式。 1.2给水流量控制 给水流量控制的目的是把水以某一速度供入锅炉，以保证蒸汽量输出和维护 汽包索要的水位。通过改变给水调节阀开度来实现。低负荷时投入单冲量自动调 节，稳定负荷时投入三冲量自动调节。 1.3燃料控制 当瓦斯压力高时，自动增加瓦斯调节阀开度，且调低炉前浆压；当瓦斯压力 低时，减小瓦斯调节阀开度则多烧煤浆。即以瓦斯量决定煤浆量，瓦斯过剩时（瓦 斯压力高）多用瓦斯，瓦斯量不足时补充煤浆。 1.3.1在低负荷时 当投入瓦斯气后，用高压瓦斯气阀后压力来调节高压瓦斯气调节阀，用低压 瓦斯气阀后压力来调节低压瓦斯气调节阀。当投入水煤浆枪后，用炉前降压来调 节回浆调节阀。 1.3.2在稳定负荷时 当完全烧瓦斯气时，用高、低压瓦斯气总和为燃料量并作为反馈，以母管蒸 汽压力作为负荷信号，并经6、7号炉负荷分配器后作为6#炉（7#炉）的负荷信号， 来调整高低压瓦斯气调节阀。 当完全烧煤浆时，同上原理，调整1 （或2、3）号供浆泵变频器。 当瓦斯气和水煤浆混烧时，用负荷分配器分