JX—300DCS在熱電鍋爐自控中的應用

摘 要：現階段我國正處在全面改革的深化階段，對一些新的技術的應用也發揮著重要作用，當前的控制設備過程中的現狀以及熱電鍋爐的特定生產要求方面都有著一些變化，所以根據實際要能對設備技術的應用情況加以分析。文章主要就JX-300DCS在熱電鍋爐自控當中的應用進行詳細分析探究，希望此次的理論研究對實際操作起到一定指導作用。

關鍵詞：JX-300DCS；熱電鍋爐；應用

引言

鍋爐設備是比較復雜的被控對象，實際控制的難度也相對較大，通過JX-300DCS對熱電鍋爐的控制能夠將系統的可靠性得到大幅度提升，同時在系統組態方面也比較簡單方便。鍋爐作為是化工生產的重要動力設備，對其自身的質量要求以及操作要求都比較高，所以采取先進的技術進行對其加以控制就比較重要。

1 熱電鍋爐的控制系統及軟硬件配置分析

1.1 熱電鍋爐的控制系統分析

熱電鍋爐自動控制主要有燃燒控制以及汽包水位控制和安全聯鎖保護等諸多方面。在這些控制系統中的汽包水位是鍋爐安全重要影響參數，無論水位過高或者是過低，對過熱器傳熱的效率以及水冷壁水循環都會造成影響，甚至還有可能造成過熱器爆管等問題。其中燃燒自控系統方面，由于鍋爐設備在控制方面較為復雜，燃燒過程的調解系統主要有三個被調量，是典型多輸入、輸出系統。

鍋爐燃燒是復雜能源轉換的過程，這一過程主要是有著大滯后以及非線性的不確定因素，所以就比較難以通過準確數學模型加以建立[1]。而在汽包水位控制系統方面，對其控制原則就是通過三沖量串級控制，具體的實現方法就是通過兩組PID參數（如圖1所示），而負荷變化率在閥值內倘若此時的水位在0區內就要選用A組參數，而處在1區就要選擇B組的參數，同時還要能夠注意汽包水位的測量信號要能在精度以及穩定性方面得到保證。

1.2 熱電鍋爐的軟硬件配置分析

熱電鍋爐軟硬件配置方面，首先在軟件配置上主要由監控軟件以及系統組態軟件兩個重要的部分組成，并且在組態軟件方面是全面支持這一系統各類控制方案的組態軟件平臺，而這一系統所包含的運算也比較多樣，例如邏輯運算以及多種PID運算等。在硬件配置方面主要是通過操作站以及工程師站和通信網絡等部分所構成。其中在現場控制站方面這是系統直接和現場打交道的I/O處理單元，主要是對熱電鍋爐進行實施的實時監控功能，而在控制的內部就有三個重要機構，其內部有主控卡以及電源卡等[2]。

2 熱電鍋爐自控中JX-300DCS應用方案及效果分析

2.1 熱電鍋爐自控中JX-300DCS應用方案分析

熱電鍋爐的自控中采用的JX-300DCS實際方案實施過程中，主要是通過汽包水位控制以及蒸汽溫度控制和燃燒控制、除氧器水位控制、除氧器壓力控制這幾個層面。由于JX-300DCS自身有著簡單易學和性能穩定的優點，故此在二次編程的空間以及二次編程接口上也就相對比較簡單。汽包水位的控制處在正常運行下所采用的直接物質平衡原理控制法，結合相關的控制策略對決策結果進行推理。同時在大幅度的負荷變化下汽包虛假水位嚴重過程中既要對汽包水位的沖量調節作用進行有效切除，通過汽包水位單沖量調節。這一控制決策的優點就是避免低負荷段流量非線性對控制的干擾，避免虛假水位對控制的干擾等[3]。

而在燃燒控制方案的實施方面，燃燒自控主要是保證燃燒系統能量平衡維持經濟燃燒，這一系統主要就是根據蒸汽流量及蒸汽壓力信號進行對實際能力需求量的計算，然后再通過蒸汽壓力反饋回路對能量供求差實施微調，從而來獲取給定氣壓對應下燃料添加速率給定值。燃燒控制是熱電鍋爐控制的一個難點，這其中也包含了送風控制以及給煤控制等，不僅要能夠對燃燒的熱負荷變化需求相滿足，也要能夠對良好經濟燃燒及燃燒安全性得到有效保證。

對于一些中小型的熱電聯產鍋爐使用的煤質不穩定等情況就增加了控制連續性的投運難度。對此要能夠采取正轉鏈條鍋爐以及循環流化床鍋爐的運行特點，在專家控制以及模糊算法智能燃燒控制策略的應用上能夠起到積極作用。這一控制策略以給煤控制作為主導控制，而在引風控制以及送風控制方面則設計同步動作進行。送風控制充分對國產氧化鋯測氧儀質量及信號準確性有了考慮，并采用了以風煤為主氧量補償為輔的控制策略對氧量測量不正常下正常投運有了確保[4]。

除此之外的除氧器水位控制方面，由于除氧器水位允許波動的范圍在200mm內，所以通過單沖量控制就行。而由于差壓變送器測得水位信號之后，微機通過執行機構控制化學補充水調節閥，使得水位維持不變。

2.2 熱電鍋爐自控中JX-300DCS應用效果

通過對JX-300DCS在熱點鍋爐自控中的有效運用，在軟硬件的可靠性方面有著保障，并且在界面方面也美觀實用，在各種的統計管理以及自動控制系統的投運也都較為穩定。在爐排轉速以及引風機轉速等自動投運率達到100%，這就在自動化水平的提升上有了很大程度的提升，對供熱的勞動強度大幅度的減輕，只需要進行每小時巡檢一次即可。另外在汽包水位的控制設定值為+15mm，精度則在±10mm，系統的各項指標都保持在工藝規定范圍內[5]。

這一自控系統投運首月在相同供氣工藝條件下鍋爐的電能消耗得到了有效降低，在資金的節約上也得到了實現。各項的運行指標基本能夠達到設計的要求，在參數的控制上也比較簡單安全可靠，從而確保了蒸汽壓力以及溫度的穩定，對鍋爐的運行安全得到了保障。

3 結束語

總而言之，在當前的發展階段，對熱電鍋爐自控系統的優化比較重要，由于汽包水位控制系統以及燃燒的送引風等系統的優越性，對實際生產帶來了很大的促進作用。控制策略的推廣應用性較強，并能在不同廠家進行應用，所以在今后的發展中隨著技術的不斷升級將會有新的突破。由于文章篇幅限制不能進一步深化探究，希望此次理論研究能起到拋磚引玉的作用。

參考文獻

[1]史春來.某公司鍋爐燃燒調整試驗研究[J].化學工程與裝備，2014（1）.

[2]劉素枝.管式加熱爐熱效率優化控制[J].微計算機信息，2014（16）.

[3]肖兵，梁志堅.兩款通用模糊控制器的設計與實現[J].自動化與儀器儀表，2013（1）.

[4]王一飛，楊公訓.時間最優模糊PID控制算法的設計與研究[J].電機與控制學報，2014（4）.

[5]鄒斌，徐禮國，徐玲，等.工業鍋爐燃燒過程的神經網絡穩態優化模型[J].自動化儀表，2013（10）.