工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)及其在鍋爐機(jī)組中的應(yīng)用

龍竹林

[摘 要]本文主要分析了工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)及其在鍋爐機(jī)組中的應(yīng)用，針對(duì)系統(tǒng)回路當(dāng)中的燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)與汽包水位控制系統(tǒng)，進(jìn)行了深入的研究，進(jìn)而就其系統(tǒng)功能與框架的構(gòu)成提出了一些具體的實(shí)施策略。最終希望通過本文的分析研究，實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)在鍋爐機(jī)組當(dāng)中更加廣泛的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]工業(yè)；自動(dòng)化控制技術(shù)；鍋爐機(jī)組；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TK323 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）06-0065-01

近些年來隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平與科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，一方面工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)日趨成熟，能夠廣泛的應(yīng)用于各領(lǐng)域；另一方面鍋爐機(jī)組在能源消耗居高不下、環(huán)境污染日趨嚴(yán)重的形勢(shì)下，亟需升級(jí)改造。因此將工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用于鍋爐機(jī)組當(dāng)中便能夠有效的改善這一問題，開展相關(guān)的研究與探索便具有十分重要的意義，應(yīng)當(dāng)引起相關(guān)從業(yè)人員的重視與思考。筆者將就此在下文當(dāng)中就其所存在的主要問題進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，并系統(tǒng)的介紹具體的應(yīng)用方法與策略。

一、系統(tǒng)回路

1、燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)

在大部分的生產(chǎn)活動(dòng)當(dāng)中具體的生產(chǎn)過程均需要進(jìn)行能源間的轉(zhuǎn)換，而燃燒這一能源轉(zhuǎn)換的形式最為普遍，鍋爐機(jī)組的燃燒同其所燃燒物質(zhì)的類別、設(shè)備以及鍋爐的構(gòu)成方式均存在著緊密的關(guān)聯(lián)性。達(dá)成鍋爐燃燒過程的自動(dòng)化調(diào)控，是實(shí)現(xiàn)其工業(yè)自動(dòng)化控制的重要方式。其通常體現(xiàn)為下列三個(gè)方面：對(duì)于主蒸汽的壓力值要確保其盡量恒定，并且依據(jù)相應(yīng)的載負(fù)荷要求來自行燃料加減，從而確保其能夠準(zhǔn)確的供應(yīng)給“負(fù)荷流量”以充足的壓力需求；對(duì)于爐膛當(dāng)中氧氣含量也要進(jìn)行充分的供給，從而確保燃料能夠得到充分的燃燒，最大程度的降低燃料的浪費(fèi)情況，并將對(duì)環(huán)境的污染降至最低；最后要能夠保障經(jīng)濟(jì)燃燒的需求，確保氧氣含量也不能過多，以減少因尾氣過多而將熱量帶走產(chǎn)生的能量損耗。

2、汽包水位控制系統(tǒng)

汽包水位的狀況能夠反向的體現(xiàn)出鍋爐的實(shí)際負(fù)荷同水量供給間的平衡狀態(tài)，確保汽包水位的合理性是保障鍋爐與汽輪機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)的必備條件。若水位超過標(biāo)準(zhǔn)值，便會(huì)致使汽水分離裝置無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，若水位低于標(biāo)準(zhǔn)值則會(huì)致使汽包水當(dāng)中的水量降低，一旦其中負(fù)荷較大時(shí)，水分含量便會(huì)迅速汽化，并最終有可能會(huì)致使鍋爐損毀或爆炸。

二、系統(tǒng)功能

在鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)當(dāng)中，大致包括下列幾個(gè)模塊：

第一，對(duì)于鍋爐的檢測(cè)運(yùn)行與計(jì)算處理。其所檢測(cè)的內(nèi)容在壓力方面通常涵蓋了：汽包、補(bǔ)水、爐膛等三方面；在溫度檢測(cè)內(nèi)容當(dāng)中主要包括了：補(bǔ)水、蒸汽、爐膛與排煙等四方面的內(nèi)容；同時(shí)還涵蓋了蒸汽與補(bǔ)水流量、煙氣的含氧量等相關(guān)內(nèi)容。在對(duì)其進(jìn)行計(jì)算處理時(shí)所包含的主要內(nèi)容主要有：鍋爐燃煤的流量循環(huán)、其補(bǔ)水的累積量、給水的累積量、單次班組的煤炭消耗量、單日的煤炭燃燒消耗量、以及鍋爐的熱效率等相關(guān)計(jì)算內(nèi)容。

第二，對(duì)于鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)?？梢罁?jù)爐膛的實(shí)際溫度、壓力、煙氣當(dāng)中的氧氣含量、蒸汽壓力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、引風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度、爐渣排除速率等。

第三，實(shí)時(shí)顯示模塊。通過實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)顯示來表明鍋爐的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)情況、所運(yùn)行的具體流程、數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)以及預(yù)警監(jiān)測(cè)與內(nèi)容提示等。

第四，管理功能模塊。能夠?qū)τ诟鱾€(gè)班次的交接情況進(jìn)行準(zhǔn)確、清晰的記錄，對(duì)其鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)的起止時(shí)間能夠進(jìn)行自動(dòng)化記錄，對(duì)其實(shí)際運(yùn)行的時(shí)間做到準(zhǔn)確無誤，同時(shí)能夠?qū)⑾鄳?yīng)的預(yù)警監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行詳細(xì)記錄并匯總處理。

三、框架構(gòu)成

鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)其實(shí)際構(gòu)成可分為四個(gè)層面：即為表現(xiàn)層、邏輯處理層、服務(wù)層與控制層。

第一，在表現(xiàn)層當(dāng)中較為密集的控制系統(tǒng)展示界面，主要利用了完成系統(tǒng)當(dāng)中對(duì)于核心技術(shù)數(shù)據(jù)內(nèi)容與參數(shù)的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)于設(shè)備運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)與控制，從而達(dá)到對(duì)于參數(shù)與狀態(tài)運(yùn)行狀況的數(shù)據(jù)顯示，以及對(duì)于以往所積累的歷史數(shù)據(jù)的查閱，將數(shù)據(jù)通過表格的形式體現(xiàn)出來，并能夠?qū)⑵溥M(jìn)行表格打印，同時(shí)也具備了一定的系統(tǒng)預(yù)警與危險(xiǎn)提醒、處理等作用。此層面通常由工業(yè)化自動(dòng)控制鍋爐機(jī)組、相應(yīng)的應(yīng)用操作程序等構(gòu)成。

第二，在邏輯處理層中需要對(duì)于服務(wù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓芾恚鶕?jù)相應(yīng)的激活因素，進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)化的加減各類服務(wù)與應(yīng)用，并且能夠在服務(wù)層與數(shù)據(jù)層的基礎(chǔ)之上，達(dá)成相應(yīng)的邏輯控制。通常運(yùn)用各類控制動(dòng)作命令、動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)內(nèi)容與邏輯處理等相應(yīng)的關(guān)聯(lián)內(nèi)容來實(shí)現(xiàn)連鎖表現(xiàn)，并達(dá)到對(duì)于算法控制的完成以及特殊狀況的實(shí)時(shí)處理等功能。此層次的內(nèi)容是對(duì)于服務(wù)層的內(nèi)容依據(jù)一定的運(yùn)算邏輯進(jìn)行調(diào)整。

第三，在服務(wù)層當(dāng)中主要包含了ControlKit原子控制組件，以及基于AppKit的原子服務(wù)組件等，能夠給予邏輯處理層創(chuàng)造出控制原子的基礎(chǔ)條件。服務(wù)層內(nèi)容在系統(tǒng)當(dāng)中的邏輯層，對(duì)于控制層進(jìn)行訪問時(shí)發(fā)揮著橋梁連接的作用。服務(wù)層當(dāng)中的內(nèi)容對(duì)于控制層的各類控制性命令要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠達(dá)成各項(xiàng)具體的控制服務(wù)，從而以保障對(duì)于各類不同業(yè)務(wù)內(nèi)容的需求供應(yīng)。此層次的內(nèi)容可通過編程邏輯控制器當(dāng)中的開關(guān)量部件、模擬量部件、職能調(diào)節(jié)儀器、頻率變換器以及PLC等應(yīng)用程序所構(gòu)成。

第四，此層面一般通常是用來對(duì)服務(wù)處理內(nèi)容進(jìn)行控制，通過相應(yīng)的動(dòng)作執(zhí)行與數(shù)據(jù)檢測(cè)來實(shí)行具體的控制操作。通常由斷路器部件、交流接觸部件、壓力變送部件、電動(dòng)開關(guān)部件以及模擬信號(hào)隔離等相關(guān)的分配器部件構(gòu)成。

結(jié)束語

通過將工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用于鍋爐機(jī)組當(dāng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)其全面可控的自動(dòng)化控制，具有功能全面、可靠性強(qiáng)、易于維護(hù)，能夠顯著的改善操作人員的工作條件，同時(shí)還能夠極大的降低能源損耗，具備極大的市場(chǎng)開拓空間與發(fā)展前景，不但能夠通過自動(dòng)化控制技術(shù)達(dá)到安全生產(chǎn)的目的，同時(shí)也能夠減少煤炭燃燒、降低污染物排放量，更的符合環(huán)保要求?？偠灾阱仩t機(jī)組當(dāng)中應(yīng)用工業(yè)化的自動(dòng)控制技術(shù)是其發(fā)展的必然趨勢(shì)，也希望通過本文的研究，能夠?yàn)橄嚓P(guān)的企業(yè)提供一些參考、借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1] 李勇.先進(jìn)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在CFB鍋爐機(jī)組中的應(yīng)用開發(fā)[D].山東大學(xué)，2013.

[2] 謝振峰.國(guó)產(chǎn)600MW機(jī)組鍋爐主燃料跳閘保護(hù)研究[J].機(jī)電信息，2012（9）.

[3] 李北峰.循環(huán)流化床鍋爐一次風(fēng)機(jī)變頻器改造[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)（中旬刊），2012（6）.

[4] 景忠印.鍋爐機(jī)組中對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用[J].中國(guó)科技縱橫，2013（9）.