废热锅炉控制系统综述完善

1、废热锅炉控制方案综述摘要：众所周知废热锅炉的控制，重中之重就是其中液位的控制，在本文中对液位的控 制有串级控制控制，有三冲量控制；有dcs控制系统，有EK仪表组成的控制系统，也 有可编程控制器组成的控制系统；有常规的废热锅炉，也有特殊要求的废热锅炉。还 有一些是改进控制系统的方案。尽管表现出很大的差异，但大部分都是三冲量控制- -液位、蒸汽量、给水的控制的原理，只不过的控制方法不同而已。三冲量控制实际上 是一个串级控制和一个前馈所组成的控制方案。以下是利用自控的专业知识，提出液 位控制方案，并在实际生产中得到了应用，取得了良好的使用效果。关键词：废热锅炉控制系统文献综述一、引言废热锅炉是合成氨

2、工序中很重要的一个设备，它对于热能的回收再利用有着至关 重要的作用，因此废热锅炉的控制也就愈发的重要了，随着自动化的快速发展，各种 控制方法如雨后春笋般涌现出来，但是，也有一些有特殊要求的方案，如下文所述的 间歇式运行的锅炉三冲量控制方案，并不能生搬硬套，必须充分分析产生问题的原因， 进行改进，才可以达到实际的控制要求。二内容控制系统问题分析结合实际生产中废热锅炉控制中存在的问题，分析导致废热锅炉液位波动的主要 因素，影响废热锅炉液位调节的主要原因多集中在以下几个方面：1）蒸汽用量增加造成假液位。2）废锅给水压力波动造成的液位波动。3）废锅热源温度的波动造成的液位波动。4）PID控制器参数设定

3、不合理，造成液位波动。5）现场自控阀和仪表异常。控制方案（1）.闪速炉废热锅炉汽包液位系统和转炉废热锅炉汽包液位系统从EK仪表组成的 三冲量方案到在DCS上实现锅炉汽包液位三冲控制。图1中，液位变送器测出的汽包液位信号送人水位调节器，测量值与设定值进行比较且进行PI运算，运算结果Xz送至加法运算器。水位调节器是一反动作调节，即图1闪速折成热锅炉汽街液位图4 在DCS上，转炉废热锅炉三冲量 注电水位控制枢图SP -irtlft实际水位比设定水位高时，输出信号Xz减小。加法器对主蒸汽流量信号X1和汽包水 位调节器的输出信号X2进行加法运算，其结果送入给水流量调节器，作为设定值信号。 给水调节器再根

4、据变送器测得的实际给水量信号进行PI运算，其结果控制给水阀，控 制汽包的给水量，从而达到控制汽包水位的目的。图4是相应的dcs控制。.串级系统改为水位、给水流量、蒸汽流量三冲量调节系统实例优点与原来的串级控制相比有以下优点：(1)较好地克服了由于蒸汽负荷扰动造成的 假水位”现象。当蒸汽负荷由14t/h变化到21.75t/h时，水位由+20一 20mm内 变化。(2)提高了水位调节系统质量和蒸汽品质，确保了锅炉设备安全运行。(3)改进 后的调节系统只增加了一只气动加减器和一只微分器，却节省了一台串级记录调节仪, 其余都是原调节系统中有的。.种特殊的三冲量控制系统它与一般的三冲量系统有所区别，蒸汽

5、包的液面信号，经调节器输出去 XJ5297-166型特殊演算器，作为它的一个输入信号，参加加法运算。蒸汽流量信号在 开方后进入演算器，经比例、加法运算后，其输出去锅炉给水流量调节器作为外给定 信号。这里给水流量调节器为正作用，采用比例、积分调节作用;液面调节器为反作用， 也采用比例、积分调节作用，而给水调节阀为气关阀，目的是为了在气源发生事故时， 保护废热锅炉不受损坏。X15297-166型特殊演算器为日本横河仪表公司产架装表， 是实现本三冲量控制系统的关键仪表。它是在比例设定器基础上增加加法功能组成的。.一种三冲量系统的改进针对废热锅炉的特殊性，利用安全阀动作时水位信号急剧上升而压力急剧下降

6、的 特点，对常规水位三冲量自控系统进行了改进，图2即为改进后的三冲量自控系统组态原理方框图，与常规的相比（图1）,改进的系统多了由2,3,4号模块构成的水位信号 补偿单元和由10,11,12,13,14号模块组成的辅助控制单元。补偿单元是利用锅炉压力信 号对水位信号进行补偿，消除假水位”的影响;辅助控制单元则是利用调节器内部的 各种逻辑功能进行组合以提高系统的智能化程度。（5）.运用可编程调节器进行锅炉汽包液位三冲量自动调节构成控制系统基本组成部分包括:检测变送部分;KNIM可编程调节器，气闭调节阀。 调节过程：（假若在某一时刻，蒸汽负荷突然增加，蒸汽量变大，汽包内的压力瞬间降低 使水加速汽化

7、，汽泡量猛增造成假液位，主调节器输出信号减正作用、选用气闭 阀儿此时蒸汽流量信号也增大并且作为前馈信号不经过主调节器，超前反馈给副调节 器，副调节器输出信号减小，调节阀开度增大增加给水量消除假液位。当蒸汽负荷不 变给水量因本身压力波动变化时，给水流量信号作为副调节器的反馈信号去控制调节 阀开启直到给水量恢复到所需要的数值为止，保持动态平衡。引入了两个辅助冲量不 但可以抵消假液位和给水量波动影响，而且还起了 超前信号作用，使调节阀一开 始就向正确的方向移动，因而大大减少了液位的波动幅度、缩短了过渡过程时间，提 高了调节品质。蒸亢流谶水位侑以根炉压力AT, AT4PPARiPPAR*aol去执行机

8、构-G PPAH PPAR.AO去水位显示表图2改进后的水位.三冲情门动控制系统想态原理方框苗进水流it 蒸汽流最 AI.水位信勺Al5三、结论wSUBi 一-O PPARtpo ppAR 2PPAPPAR4FID统不但提高了其自适应能 有着十分现 ,、且态灵活、维护量很小；Plc也有其操作方便、控制简单的优势1。llm综合上面的分析，改进后的锅炉水位三冲量自动控制 力和可靠性，对保证水位检测系统乃至整个锅炉安全i DCS控制系统中废热锅炉三冲量控制系统功能完善、实的意义;设计先进、参考文献:1罗建平.废热锅炉汽包三冲量控制系统在dcs上的:实现J自动化仪表，1996.(5).2蒋雅清.废热锅炉汽包水位调节系统的改进J.炼油化伞动化，1984 .(3钱剑峰.废热锅炉系统自动化的又一类型皿炼油化工自动化，1985.(04).3).4任爱江，曹志晔，貊玉龙.废热蒸汽锅炉生产中液位的自动控制.石河子