一種可自動(dòng)控制的多臺(tái)鍋爐系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種可自動(dòng)控制的多臺(tái)鍋爐系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學(xué)能、電能、高溫?zé)煔獾臒崮艿刃问剑?jīng)過(guò)鍋爐轉(zhuǎn)換，向外輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機(jī)熱載體。鍋爐中產(chǎn)生的熱水或蒸汽可直接為工業(yè)生產(chǎn)和人民生活提供所需熱能，產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱(chēng)為蒸汽鍋爐，常簡(jiǎn)稱(chēng)為鍋爐，多用于火電站、船舶、機(jī)車(chē)和工礦企業(yè)等。
[0003]在現(xiàn)有的熱電聯(lián)產(chǎn)的熱電廠中，多臺(tái)鍋爐的供汽都是母管制，鍋爐的控制是單臺(tái)爐各自的DCS控制系統(tǒng)來(lái)控制，對(duì)于母管供汽的協(xié)調(diào)，是通過(guò)每臺(tái)爐控制人員之間的溝通來(lái)協(xié)調(diào)，這種形式的控制方式是比較成熟和普遍的控制方式，但是這種控制方式也有其不能完善的地方:1、此種控制方式對(duì)控制人員的要求極高，即使是控制經(jīng)驗(yàn)豐富的人員，也會(huì)存在控制滯后、調(diào)節(jié)不及時(shí)和造成浪費(fèi)等問(wèn)題。2、多臺(tái)爐之間的協(xié)調(diào)是通過(guò)人來(lái)溝通，對(duì)于整個(gè)熱電站的負(fù)荷調(diào)節(jié)也會(huì)滯后，造成供熱的流量、壓力、溫度等波動(dòng)較大，最終造成能源的浪費(fèi)。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮?1267860.0的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了多臺(tái)鍋爐聯(lián)動(dòng)控制的智能控制裝置，其由控制處理電路1、程序存貯電路2、數(shù)據(jù)存貯電路3、ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4、多路數(shù)據(jù)采集電路5、輸出電路6、燃燒機(jī)組合式調(diào)節(jié)電路7、顯示操作電路8及控制電源電路9連接組成，使用時(shí)與多臺(tái)被控鍋爐的燃燒機(jī)程控器、溫度傳感器、壓力傳感器、液位傳感器及泵、電磁閥相連接。該實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)鍋爐聯(lián)動(dòng)控制，可根據(jù)熱負(fù)荷的需要自動(dòng)調(diào)節(jié)鍋爐的運(yùn)行臺(tái)數(shù)及火的大小，但是其實(shí)現(xiàn)是依賴(lài)復(fù)雜的硬件電路，成本高，其僅僅是調(diào)節(jié)鍋爐的運(yùn)行臺(tái)數(shù)和火的大小，不能保證多臺(tái)鍋爐母管蒸汽壓力能夠平穩(wěn)，出汽品質(zhì)得不到保證，可能造成能源的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種可自動(dòng)控制的多臺(tái)鍋爐系統(tǒng)及其控制方法，該可自動(dòng)控制的多臺(tái)鍋爐系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)鍋爐的自動(dòng)控制，無(wú)需人工調(diào)節(jié)，減少由于調(diào)整不及時(shí)造成的損失；還可使得多臺(tái)鍋爐母管蒸汽壓力能夠保證平穩(wěn)，出汽品質(zhì)得到保證，減少能源的浪費(fèi)。
[0006]本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
提供一種可自動(dòng)控制的多臺(tái)鍋爐系統(tǒng)，包括多套鍋爐系統(tǒng)和蒸汽母管，每套鍋爐系統(tǒng)均包括鍋爐和單臺(tái)鍋爐控制系統(tǒng)，每臺(tái)鍋爐均包括給煤機(jī)、給風(fēng)機(jī)、給水機(jī)、冷渣機(jī)和產(chǎn)汽蒸汽管，每臺(tái)所述鍋爐均設(shè)有參數(shù)檢測(cè)儀表，所述參數(shù)檢測(cè)儀表與所述單臺(tái)鍋爐控制系統(tǒng)的輸入端連接，所述單臺(tái)鍋爐控制系統(tǒng)的輸出端均與所述給煤機(jī)、給風(fēng)機(jī)、給水機(jī)、汽包和冷渣機(jī)連接，所述產(chǎn)汽蒸汽管與所述蒸汽母管連通，所述蒸汽母管設(shè)有母管蒸汽壓力儀表，所述母管蒸汽壓力儀表與所述多臺(tái)鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)的輸入端連接，所述多臺(tái)鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)的輸出端與所述每套鍋爐系統(tǒng)的單臺(tái)鍋爐控制系統(tǒng)連接。
[0007]其中，所述鍋爐還包括汽包、爐膛、過(guò)熱器、尾部煙道以及置于所述爐膛的床料和布封板，所述爐膛和過(guò)熱器均設(shè)有出口，所述給風(fēng)機(jī)設(shè)有出風(fēng)口。
[0008]其中，所述參數(shù)檢測(cè)儀表包括:設(shè)于每條所述產(chǎn)汽蒸汽管的蒸汽壓力儀表、蒸汽溫度儀表和蒸汽流量?jī)x表，設(shè)于汽包的汽包壓力儀表，設(shè)于給水機(jī)的給水機(jī)壓力儀表、給水機(jī)溫度儀表和給水機(jī)流量?jī)x表，設(shè)于鍋爐的爐膛溫度儀表、床料溫度儀表、爐膛出口壓力儀表、布封板下壓力儀表、料層差壓儀表和氧傳感器，設(shè)于鍋爐的過(guò)熱器的過(guò)熱器出口溫度儀表，設(shè)于尾部煙道的排煙溫度儀表，設(shè)于給風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)電流表、風(fēng)機(jī)電壓表、風(fēng)機(jī)出風(fēng)口壓力儀表和風(fēng)量?jī)x表。
[0009]其中，所述多臺(tái)鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)與所述每套鍋爐系統(tǒng)的單臺(tái)鍋爐控制系統(tǒng)之間均通過(guò)OPC協(xié)議進(jìn)行通訊。
[0010]其中，所述單臺(tái)鍋爐控制系統(tǒng)均為DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)。
[0011]其中，所述蒸汽母管還連接有供熱蒸汽管。
[0012]一種可自動(dòng)控制的多臺(tái)鍋爐系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:
(1)多臺(tái)鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)預(yù)設(shè)母管蒸汽壓力儀表的壓力值為定值A(chǔ)，預(yù)設(shè)第一鍋爐的流量值為定值B，預(yù)設(shè)其它的產(chǎn)汽蒸汽管的蒸汽壓力儀表的壓力值為定值C，將多臺(tái)鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)劃分為控制系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算模塊、控制系統(tǒng)煤質(zhì)分析計(jì)算模塊和鍋爐燃燒自動(dòng)控制豐旲塊;
(2)多臺(tái)鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)先獲取母管蒸汽壓力儀表的實(shí)時(shí)壓力值D，與所述定值A(chǔ)比較，如果實(shí)時(shí)壓力值D=定值A(chǔ)，則不做任何動(dòng)作；如果實(shí)時(shí)壓力值D古定值A(chǔ)，則執(zhí)行步驟
(3)；
(3)負(fù)荷計(jì)算模塊將每臺(tái)鍋爐的產(chǎn)汽蒸汽管的蒸汽流量?jī)x表、產(chǎn)汽蒸汽壓力儀表、蒸汽溫度儀表、汽包壓力儀表、給水流量?jī)x表、給水壓力儀表和給水溫度儀表采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一計(jì)算得出計(jì)算結(jié)果M ;
控制系統(tǒng)煤質(zhì)分析計(jì)算模塊將每臺(tái)鍋爐的爐膛溫度儀表、床料溫度儀表、過(guò)熱器出口溫度儀表、排煙溫度儀表、氧傳感器、汽包壓力儀表采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一計(jì)算得出計(jì)算結(jié)果W ；
鍋爐燃燒自動(dòng)控制模塊利用每臺(tái)鍋爐的風(fēng)機(jī)電流表、風(fēng)機(jī)電壓表、風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓儀表、風(fēng)量?jī)x表、爐膛出口壓力儀表、布封板下壓力儀表和料層差壓儀表采集的數(shù)據(jù)作為參考值，將該參考值與計(jì)算結(jié)果M和W進(jìn)行統(tǒng)一計(jì)算后，發(fā)出負(fù)荷調(diào)節(jié)指令至單臺(tái)鍋爐控制系統(tǒng)。
[0013]其中，所述發(fā)出調(diào)節(jié)負(fù)荷指令至單臺(tái)鍋爐控制系統(tǒng)具體為:
如果實(shí)時(shí)壓力值D>定值A(chǔ)，則給第一鍋爐的所述單臺(tái)鍋爐控制系統(tǒng)發(fā)送保持負(fù)荷指令，給其它鍋爐的所述單臺(tái)鍋爐控制系統(tǒng)發(fā)送減負(fù)荷指令，以令第一鍋爐的產(chǎn)汽蒸汽管的流量保持在定值B，其它鍋爐的產(chǎn)汽蒸汽管的壓力值保持在定值C ；
如果實(shí)時(shí)壓力值D〈定值A(chǔ)，則給第一鍋爐的所述單臺(tái)鍋爐控制系統(tǒng)發(fā)送保持負(fù)荷指令，給其它鍋爐的所述單臺(tái)鍋爐控制系統(tǒng)發(fā)送升負(fù)荷指令，以令第一鍋爐的產(chǎn)汽蒸汽管的流量保持在定值B，其它鍋爐的產(chǎn)汽蒸汽管的壓力值保持在定值C。
[0014]其中，所述定值A(chǔ)=9.15Mpa，定值 B=180t/h，定值 C=9.3MPa。
[0015]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過(guò)在蒸汽母管設(shè)有母管蒸汽壓力儀表，同時(shí)設(shè)有多臺(tái)鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)與每套鍋爐系統(tǒng)的DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)之間通過(guò)OPC協(xié)議進(jìn)行通訊，母管蒸汽壓力儀表與多臺(tái)鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)的輸入端連接，每套鍋爐系統(tǒng)的參數(shù)檢測(cè)儀表將采集的數(shù)據(jù)送至DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)，多臺(tái)鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取該數(shù)據(jù)，通過(guò)在蒸汽母管設(shè)有母管蒸汽壓力儀表，多臺(tái)鍋爐自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)母管蒸汽壓力儀表的實(shí)際壓力值，如果發(fā)現(xiàn)與預(yù)設(shè)的壓力的定值不符，則自動(dòng)協(xié)調(diào)和控制每個(gè)DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)去調(diào)節(jié)相應(yīng)的給煤機(jī)的轉(zhuǎn)速、給風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、給水機(jī)的給水流量和冷渣機(jī)的轉(zhuǎn)速等，進(jìn)而達(dá)到對(duì)鍋爐負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)、最終調(diào)節(jié)母管的蒸汽壓力的目的，可實(shí)現(xiàn)鍋爐的自動(dòng)控制，無(wú)需人工調(diào)節(jié)，減少由于調(diào)整不及時(shí)造成的損失；還可使得兩臺(tái)鍋爐母管蒸汽壓力能夠保證平穩(wěn)，出汽品質(zhì)得到保證，減少能源的浪費(fèi)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]利用附圖