CENTUMCS1000在循环流化床锅炉控制中的.doc

CENTUM CS1000在循环流化床锅炉控制中的应用朱勇彬1，许永茂2（1西安西仪集成技术有限公司，陕西西安710075；2西安高新区社会事业服务中心，陕西西安710075） 摘要现在循环流化床锅炉自控系统普遍采用集散型控制系统（DCS）。文中以山东广源发集团动力站为例，介绍了DCS的配置及其功能，并分别从循环流化床锅炉的反馈控制、顺序控制、联锁保护等方面叙述了DCS的控制方案及其成功应用。 关键词循环流化床；流态化；DCS；应用1前言在锅炉自控工程中，作为控制系统的二次仪表渐渐退出历史舞台，DCS以其优良的使用性能得到更为广泛的应用。日本横河公司在1997年推出了性能可靠、技术先进、价格合理的CENTUM CS1000集散型控制系统（DCS）。该文介绍山东广源发集团新建235 th循环流化床锅炉应用CS1000 DCS的控制范例。2工程概述山东广源发集团动力站由2台35th循环流化床锅炉和1台3 000 kW的汽轮发电机组组成，主要是供厂内炼油装置及部分生活用热。其中，锅炉是国产的细粉高速循环流化床锅炉，螺旋分离器分离烟气中未燃尽颗粒，再以机械方式送回炉膛，通过调整回料量、给煤量和风量等手段来调节床温和负荷。3DCS系统配置项目中DCS的配置如图31所示。工程师站由PIV18GHz、内存128M、硬盘40G、3英寸软盘驱动器、21英寸CRT的DELL机构成，它以Windows2000为操作系统。以同样配置的DELL机作为操作员站。用HP1000激光打印机进行记录打印，打印报表、操作记录、报警信息。双重化现场控制站PFCDS5520一台，它的电单点模拟输入输出插件箱AMN11用1个；多点连接型插件箱AMN32用4个。IO模件数量见图31。4系统功能系统是对锅炉、汽轮机、发电机进行重要参数的监视，对以下回路进行自动调节。 （1）汽包水位调节 汽包水位调节以锅炉汽包水位为主调，给水流量为副调（如图41所示），实行串级调节，避免了汽包给水出现的超调现象，同时锅炉水位用红绿双色棒图进行动态显示，给水流量有动态数据显示，便于操作人员方便直观地进行操作。 （2）蒸汽压力调节 蒸汽压力控制系统由蒸汽压力定值控制机能和根据输出进行负荷分配的演算机能构成。汽压定值控制与常规锅炉的相同，由蒸汽流量给一个超前信号，作为控制系统的自动补偿（如图42所示）。 （3）床温控制系统 从负荷指令中取得床温目标值进行调节，调节二次风风量，保证床温及炉膛内氧含量（如图43所示）。 （4）床高控制系统床高控制主要是保证流化状态和压力控制点，通过各层床温测量值，调节一次风风量，保证床高（如图44所示）。 （5）其它控制系统炉膛负压调节系统、除氧器压力控制、除氧器水位控制、冷凝器热井水位控制等均采用单回路调节。5逻辑功能控制51主燃料跳闸（MFT）系统主燃料的跳闸是根据确保床温足够高，使入炉燃料能稳定着火燃烧来判断。如果床温未达到预定的最低值以上，应防止主燃料进入床区，该最低值可根据经验设置，一般可取760。此外，在下列情况之一发生时，应紧急停炉，实行强制性主燃料跳闸。 （1）所有送风机或引风机跳闸； （2）炉膛压力大于制造商推荐的正常运行上限； （3）床温或炉膛出口温度超出正常范围；（4）床温低于允许投煤温度，且辅助燃烧器火焰未被确证。主燃料跳闸后，根据现场情况决定是否关停风机。在不停风机时，应慎重地控制入炉风量，而不应盲目地立即减小风量。有些不良运行状态，如给煤速度波动、固体燃料品质、水分变化而造成床温波动时，可不必实施主燃料跳闸，而通过辅助油枪等维持运行。52联锁联锁系统的基本要求是保障运行人员和设备免受伤害和破坏，其功能是在装置接近到不合理的或不稳定的运行状态时，依靠预设顺序限定该装置的动作，或是驱动跳闸设备产生一个跳闸动作。如对燃烧系统，当流化燃烧室内达到正压极限时，锅炉保护动作，输入燃料并切断所有送引风机。在引风机后面的即闭式挡板维护开启位置的同时，开机导向挡板，在引风机惰走作用下炉膛减压。但是，由于流化燃烧室是密闭的，存在着由于引风机惰走而迅速达到负压极危险。为此，在引风机后面安装了即闭式挡板，其关闭时间为2s。当达到炉膛负压极限时即闭式挡板关闭，切断引风机的全部输送气流。53吹扫和启动循环流化床锅炉冷态启动之前必须进行吹扫。运行中主燃料跳闸使床温低于760，或者由于给煤机故障而使床温低于650，并且启动燃烧器在没有投入的场合进行热态或温态启动时也需进行炉膛吹扫。吹扫时应使足够的风量进入炉膛，将可燃气体从炉膛带出，同时要防止一切燃料入炉。吹扫时应确认入炉风量符合吹扫要求，开始执行吹扫程序，直至达到规定的时间。吹扫风量为满负荷风量的25，吹扫时间为20 min。吹扫结束后，即可投入预燃器。6结束语 在山东青岛广源发集团新建235th循环流化床锅炉新建项目中，采用CENTUMCS1000 DCS很顺利完成工程的设计、施工、调试、开车几个阶段，控制系统经过短时间的调试，按照设计方案即全部投入自动运行，其控制精度完全满足生产的要求，用户给予DCS系统高度评价： （1）人机界面灵活形象、直观明了，操作方便。 （2）联锁顺控设计周密细致，生产安全可靠。 （3）控制方案先进、控制精度高、产品高质低耗。CENTUMCS100