基于Honeywell DCS的鍋爐燃燒穩(wěn)態(tài)優(yōu)化控制

摘要：介紹了采用Homeywell系統(tǒng)構(gòu)建集散控制系統(tǒng)，完成對(duì)鍋爐、汽機(jī)和電網(wǎng)、熱網(wǎng)主要參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)主要的過程變量實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的方案。在此基礎(chǔ)上對(duì)節(jié)能影響很大的鍋爐燃燒系統(tǒng)建立了穩(wěn)態(tài)參數(shù)優(yōu)化模型，并獲得鍋爐燃燒系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)參數(shù)優(yōu)化模型參數(shù)。在這個(gè)優(yōu)化模型結(jié)果的指導(dǎo)下，熱電廠的能源利用率提高4%左右。

    關(guān)鍵詞：鍋爐 燃燒控制 Honeywell DCS 穩(wěn)態(tài)優(yōu)化控制

熱電廠提供的能源主要是以電能和熱能的形式出現(xiàn)的，通常是利用鍋爐生成蒸汽，然后將其中一部分提供給汽機(jī)發(fā)電，提供電力能源，另一部分作為熱源直接供給用戶。無論最后提供的能源形式是何種方式，鍋爐負(fù)荷總是變化的。負(fù)荷既包含電力負(fù)荷也包含熱能負(fù)苛。近年來，為解決鍋爐燃燒過程的優(yōu)化控制問題，國內(nèi)外采取了多種控制手段。盡管它們?cè)谝欢ǔ绦蛏咸岣吡藷嵝�率，但不能徹底解決鍋爐燃燒的控制問題，因?yàn)殡y于建立被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型[1～2],仍需要根據(jù)負(fù)荷變化，人工調(diào)控鍋爐運(yùn)行，才能使鍋爐燃燒過程更多時(shí)間處于相對(duì)平衡狀態(tài)，提高燃燒效率。

為了達(dá)到提高燃燒效率這個(gè)目的，采用Honeywell S9000系統(tǒng)構(gòu)建集散控制系統(tǒng)，建立一個(gè)鍋爐、汽機(jī)和電網(wǎng)、熱網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)中狀態(tài)實(shí)施全面監(jiān)測(cè)，無疑是一個(gè)很好的解決辦法。該系統(tǒng)可將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存入管理數(shù)據(jù)庫，以便操作人員快速準(zhǔn)確地了解系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也使得管理人員能夠分析運(yùn)行情況，做出生產(chǎn)管理決策。通過對(duì)一些主要的過程變量實(shí)施自動(dòng)控制，使得整個(gè)系統(tǒng)通史完全、有效地運(yùn)行。在此基礎(chǔ)上，對(duì)節(jié)能影響很大的鍋爐燃燒系統(tǒng)建立穩(wěn)態(tài)參數(shù)優(yōu)化模型，并求得鍋爐燃燒穩(wěn)態(tài)優(yōu)化模型參數(shù)。在這個(gè)優(yōu)化結(jié)果的指導(dǎo)下，便可進(jìn)行鍋爐燃燒優(yōu)化控制。

1 基于Honeywell DCS的鍋爐、汽機(jī)、電網(wǎng)、熱網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)

美國Honeywell模塊自動(dòng)化控制系統(tǒng)是一種介于大型集散系統(tǒng)、單回路控制器可編程控制器之間的中小型控制系統(tǒng)。S9000系統(tǒng)是基于9000系列多回路控制器的優(yōu)秀系統(tǒng)，它集所有主要控制硬件于一體，從而在一個(gè)使用方便且有效的單元中實(shí)現(xiàn)回路控制、邏輯控制、數(shù)據(jù)采集以及操作員接口等功能。Honeywell系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通訊功能為開放式系統(tǒng)提供了靈活性，操作員/工程師以及過程控制器由基于TCP/IP協(xié)議的Ethernet網(wǎng)絡(luò)連接，它們之間可以互通信息，也可與上層的工廠級(jí)計(jì)算機(jī)通訊。通過這一開放式系統(tǒng)的通訊平臺(tái)容易建立管理級(jí)應(yīng)用，與上層的工廠計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源進(jìn)行信息交換，可以隨時(shí)獲得整個(gè)系統(tǒng)的信息。這一重要特性增強(qiáng)了用戶快速做出有效決策的能力。所以采用Honeywell S9000系統(tǒng)對(duì)熱電廠汽機(jī)、鍋爐和電網(wǎng)、熱網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，用四個(gè)監(jiān)視屏幕顯示各種監(jiān)控參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史趨勢(shì)圖、故障報(bào)警等。

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