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世林化工热电厂热工自动化系统应用和实践 　　摘要：世林化工热电厂热工自动化系统于2011年6月12日开始施工，于2012年10月2日竣工并投入使用。自投运以来，运行稳定、工作可靠，为世林化工热电厂的安全经济运行提供了可靠的保证。 关键词：显示 调节 操作 自动化 1. 引言 随着现代自动化控制技术的发展和电厂生产的实际需求，电厂对安全生产、管理决策提出了更新更高的要求。电厂的生产及运行情况较为复杂，现代化的电厂既要保证机组安全、经济、可靠的运行，又要掌握电厂的生产状况，依靠科学信息指挥生产，决策管理，实现安全生产管理科学化和自动化。并且为了提高电厂的综合实力，改善生产人员的劳动条件，走减员增效、高产高效的道路，提高劳动生产率和管理水平，世林化工热电厂采用了集监测显示、自动调节、操作控制等内容为一体的热工自动化系统。 2. 系统简介 世林化工热电厂热工自动化采用DCS系统，其有5个显著特点： （1）系统硬件原装进口；系统软件原装进口；循环流化床锅炉专家智能控制软件由北京和利时系统工程股份有限公司自行开发研制。 ⑵全面采用客户机/服务器体系结构，全面采用Windows NT操作系统；因此可以和全厂管理信息网方便地实现“无缝连接”， 并且，控制器具有PC Based功能，可以直接和管理信息网实现远程通信；可以自动发送E-Mail，传送报警信息和实时数据等。 ⑶系统软件是由北京和利时系统工程股份有限公司开发的；是建立在Windows NT平台基础上的Smartpro软件；由于Windows NT是当今世界上最开放的操作系统，因此Smartpro软件可以方便地和其他著名的计算机公司或DCS公司的软件互连。 ⑷DCS系统软件全面支持网络互连所必须的软件。与MIS系统连接简便，提供全厂性一体化解决方案。预留了与PLC及下位智能仪表连接的接口。 ⑸采用Windows NT操作系统考虑了和今后采用现场总线（Field Bus）的设备或仪表的通讯接口问题。 （6）采用RS485与国电南自综合自动化系统进行通讯，完成热控系统与电气系统的数据交换。 3 .系统的应用 正因为有了以上六个特点，使得该系统显示、调节、操作上具有了一定的可靠性。 3.1 显示 根据热电厂循环流化床锅炉的工艺要求和现场实际情况，考虑今后系统扩充及联网的需要，计算机监控系统分为三级：现场控制级、过程控制级、监控管理级。大量的现场信号被采集上来，集中到监测微机上，通过模拟流程图、数据表直观地显示出来。数据超过规定的上下限时，自动生成报警提示信息，提醒运行人员采取操作。 3.2调节 由于循环流化床锅炉燃烧系统与常规煤粉炉相比，增加了分离器、返料装置，燃烧系统滞后大，各参数间耦合更为紧密，从控制角度看，属于大滞后的多变量耦合系统，简单的PID调节难以满足控制要求。而且，循环流化床锅炉属于低温燃烧，炉温要求参与控制，由于炉膛底部温度较高，顶部和底部的温差较大，温度分布型线不合理，增加了控制难度。目前，在循环流化床燃烧控制方面的研究尚不透彻，自动控制水平较低。 3.2.1 一次风控制系统 双交叉限制燃烧控制系统的优点是对剩余空气系数进行双向限幅，保证燃烧始终维持在最佳燃烧区，有利于节能。但是它的缺点是偏置过小使系统对负荷响应速度变慢。对于负荷变化频繁，且变化幅度大，又要求快速响应的燃烧系统，可以采用改进型双交叉限制燃烧控制系统。 3.2.2 主汽压力调节 由于是母管制系统，需考虑母管压力对主汽压力的影响，增加母管压力控制回路，根据母管压力与给定值的偏差产生调节输出，作为主汽压力调节回路的给定值，保证主汽压力的控制品质。 3.2.3 一、二次风量调节 一、二次风调节在双交叉的基础上应引入给煤调节输出作前馈信号，以保证风煤的协调控制。床温的调节过程中，也必须充分考虑一次风的控制作用。 3.2.4 炉膛负压调节 炉膛负压的调节通道动态特性较好，但扰动通道的飞升速度快，必须保证送、引风的协调控制，因而采用反映送风量前馈信号的前馈-反馈复合系统，根据炉膛负压变化调节引风当板，前馈信号取自送风调节的输出而不是送风量，因为相对于对象扰动通道动态特性的飞升时间来说，送风量信号对负荷变化的反应太慢。 3.2.5 床温调节 对循环流化床锅炉来说，最重要的就是保证正常运行时床温在850℃～950℃左右。但是正常情况下，床温受检测点位置影响比较大，反应滞后且无法反映床层不同层面的温度。根据我们研究的结果以及大量的工程经验，如将床温控制单独作为一个控制回路，将影响系统克服干扰的鲁棒性。所以将床温控制分散到给煤、一/二次风等控制回路中，只要将床温平稳地控制