蒸汽锅炉计算机自动控制系统应用；摘要:文章介绍了工业蒸汽锅炉温度计算机自动控制系；关键词:锅炉计算机控制系统三冲量控制PLC；内蒙古美好食品有限公司是一家食品生产企业(馍片烤；1锅炉计算机自动控制系统原理介绍；锅炉燃烧系统是一个复杂的多变量耦合系统；
蒸汽锅炉计算机自动控制系统应用
摘要:文章介绍了工业蒸汽锅炉温度计算机自动控制系统的基本组成、控制方式及应用。
关键词:锅炉计算机控制系统
三冲量控制
内蒙古美好食品有限公司是一家食品生产企业(馍片烤制),工业蒸汽锅炉是用来蒸制馒头用的。由于原系统采用继电接触器控制,各电机之间均是工频运转,通过一个温度显示报警仪表,来控制鼓风的运转;引风则一直运转,炉排通过滑差电机来调速,基本是人工设定一转速后不再改变。汽包水位是一套单独的水位控制装置,而且是采用分段控制水泵,水泵由于经常启动停止而很容易损坏。由于该系统在恒温度控制方面的精度非常差,且电能浪费现象非常严重,煤的燃烧也很不充分,因此,我们做出如下改造设计。
1 锅炉计算机自动控制系统原理介绍
锅炉燃烧系统是一个复杂的多变量耦合系统。输入量有:给煤量、鼓风量和引风量;输出量有:蒸汽压力、烟气含氧量(燃烧的经济性)、炉膛负压。燃料是热量的唯一来源,给煤量的变化直接影响锅炉提供的蒸汽量,也影响汽包压力的变化,是燃烧系统的主控制量。鼓风量的变化产生不同的风煤比和相应的燃烧状况,表现出不同的炉膛温度,并决定炉膛损失的大小,直接决定着锅炉能否经济运行。在送风量改变的同进也改变引风量,使炉膛负压保持稳定,保证锅炉安全运行。这三
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工业蒸汽锅炉自动化控制分析
　　周峰（罗赛洛（大安）明胶有限公司，吉林大安131300）的安全稳定性。目前，我国有大量不同类型的工业锅炉，而这些锅炉大多是采用了热工仪表手动方法来对锅炉的运行状态进行控制，艮难使工业锅炉处于良好的运行状态中，这就导致工业锅炉的生产效率低、污染物排放指标超高，造成不必要的能源浪费，极大的制约了我国工业的快速发展。而伴随着自动化控制技术的出现，我国现代工业蒸汽锅炉已经利用了先进的自动化控制技术，以此来提高工业锅炉的可靠性，逐渐受到了人们的高度重视。因此，针对工业蒸汽锅炉自动化控制进行研究分析，得出以下相关结论，以供众所周知，在实际的工业蒸汽锅炉应用过程中，生产活动是一个十分繁琐的调节控制过程，需要很多线路之间的共同配合，这也加大了工业蒸汽锅炉设备管理工作的难度，直到目前，关于工业蒸汽锅炉的控制理论还没有形成一个相对完善的控制体系。但是，伴随科学技术水的快速发展工业蒸汽锅炉自动化控制技术作为当前一种高新的科学技术，不仅有效减少能源的过度消耗，节省了生产成本，极大的降低了对生态环境的污染程度，被广泛应用于我国工业蒸汽锅炉中达到了非常理想的生产效果。下面本文就对工业蒸汽锅炉自动化控制进行初步重点介绍了工业蒸汽锅炉自动化控制的特点以及工作原理，并提出自身的观点。　　1工业蒸汽锅炉自动化控制系统的概述1.1工业蒸汽锅炉自动化控制系统的组成结构一般情况下大部分的工业蒸汽锅炉自动化系统都是锅炉本体、手动自动切换做错、一次仪表等构件组成的。而一次仪表通过将锅炉中的压力、温度等转变为电压并传输到微机中，而锅炉微机控制系统中主要包括手动操作和自动操作两部分操作人员在对锅炉设备进行手动操作时，主要利用操作器来对变频器等进行控制，而自动控制则是微机本身发出的信号进行自行操作这时微机就会对锅炉设备的运行状态进行及时的监管和掌握，一旦发现异常现象，就会立刻发生预警指示，从而确保工业蒸汽锅炉自动化系统的正常运行，与此同时在对微系统进行设计，设计人员一定要特别注意部分重要参数的报警设计，以此来避免安全隐患的发生，造成人员的伤亡。　　另外，微机控制系统是显示器、手操器、打印机等组成，其能够对锅炉给水、引风等环节进行有效的自动化控制这样有利于锅炉的蒸汽值保持在合理的范围内是工业蒸汽锅炉保持在稳定运行状态还可以减少煤炭的消耗量进一步提高了送汽的质量与效率其次，还需要对微机控制系统的运行参数的变化进行绘图，并配有文字说明加强对工业蒸汽锅炉报警装置的优化设计矛」用打印机将每一个的参数值打印出来为日后的检修工作提供一定的便利。　　1.2工业蒸汽锅炉自动化控制系统的工作原理工业蒸汽锅炉自动化控制系统主要的工作原理是通过将除氧水送入到水泵的调节阀中在经过省煤器的处理下，变成温水再汽包的加热作用下使水体沸腾最终产生蒸汽。在这一过程中，为了保证蒸汽的最大面积，就必须保证水位是处于锅炉汽包中的中间位置这样蒸汽才会从蒸汽阀中排出。这窆气就会迅速进入到空气预热器设备内在经过一系列的加工、处理后，会出现延期预热的现象成为热空气。：，其次，当煤炭落至在炉排上的时候炉排将会开始匀速转动丨某炭就会被炉膛前面的火苗而点燃，并在燃烧过程中，挥发大量的水分产生浓厚的热烟气。最后，引风机将预热传导分别输送到锅炉的水和空气里，这样不仅大大提高了锅炉的生产效率还有效减少了热能的过度浪费。　　燃烧过程自动调节系统的选择虽然与燃烧的种类和供给系统、燃烧方式以及锅炉与负荷的联结方式都有关系，但是燃烧过程自动调节的任务都是一样的。归纳起来燃烧过程自动调节系统有三大维持汽压恒定，汽压的变化表示锅炉蒸汽量和负荷的耗汽量不相适应，必须相应地改变燃料量改变锅炉的蒸汽量。　　保证燃烧过程的经济性。当燃料量改变时，必须相应地调节送风量，使它与燃料量相配合，保证燃烧过程有较高的经济性。　　调节引风量与送风量相配合，以保证炉膛压力不变。燃烧调节系统是一个多参数变量调节系统。这种调节系统通常把它简化成互相联系，密切配合但又相对独立的3个单变量系统来实现。为便于分析，下面我们按3个系统来分别分析，这三个系统分别是以燃料量维持锅炉压力恒定的蒸汽压力调节系统，以送风量维持锅炉经济燃烧的送风调节系统，以引风量维持炉膛负压稳定的炉膛负压调节系统。　　3锅炉热工燃烧自动控制系统方案锅炉自动控制系统采用pic为主要控制元件，对锅炉生产过程实现快速、准确的控制从而达到节省人力、物力，提高锅炉热效率和节省能源的目的，而计算机作为监测显示部分不参与到控制中去锅炉自动控制系统在SPLC-9000系统硬件结构上采用多层网络结构共分三层测控层；采用高性能的PLC可编程序控制器组成PLC上安装有CPU模块、1/模块、通讯模块，并可以灵活扩展。PLC内可以通过梯形图语言进行程序编制，实现一台PLC对多台锅炉的自动控制。通过远程扩展方案5PLC -9000系统还可以满足距离较远的多个控制室的集中控制。　　操作层；采用IPC工控机作为现场工作站，现场工作主站和现场工作从站分别安装在不痛的控制室内，提供画面显示和数据管理功能。考虑到PLC可靠性高造价也高，而普通接口板可靠性较低、造价也低，为了提高监控系统的性能价格比5PLC -9000系统同时提供可编程序控制器信号接入方式和接口板卡信号接入方式。系统的输出控制工作有PLC独立完成工作站只负责提供给用户修改参数的界面并将用户设定的控制参数下传到PLC以调整控制效果。管理层；采用普通计算机作为管理机，管理人员在远离控制室的调度室里可以通过管理机看到现场工作站上显示的画面，调用工作站存储的报表数据完成数据统计的工作。可以实准确的掌握锅炉的运行状态，做出合理的调度名吉束i吾综上述，可以得知，工业蒸汽锅炉自动化控制具备良好的发展前景，更是促进我国工业技术水平快速发展的有力保障因此，我国要加大对自动化控制技术的推广和应用，使其能够涉及更多的领域中，减少人力、物力、资金的投入，并通过自动化控制技术节约能源的消耗，进一步环节我国生态环境质量从而促进自动化控制技术在工业蒸汽锅炉中的可持续发展。(完)
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电厂实现热力过程自动化，能使机组安全、可靠、经济地运行。锅炉是火力 发电厂最重要的生产设备，过热蒸汽温度是锅炉运行质量的重要指标之一，过热 蒸汽温度控制是锅炉控制系统中的重要环节。在实现过程控制中，由于电站锅炉 系统的被控对象具有大延迟，大滞后、非线性、时变、多变量耦合的复杂特性， 无法建立准确的数学模型，对这类系统采用常规PID控制难以获得令人满意的控 制效果。在这种情况下，先进的现代控制理论和控制方法已经越来越多地应用在 锅炉汽温控制系统。
本文以电厂锅炉汽温系统为研究对象，对其进行了计算机控制系统的改造。考虑到锅炉汽温系统的被控对象特点，本文分别采用了常规PID控制器和模糊-PID控制器，对两种控制系统对比研究，同时进一步分析了一般模糊-PID控制器的控制特点，在此基础之上给出了一种改进算法，通过在线调整参数，实现模糊-自调整比例常数PID控制。在此算法中，比例常数随着偏差大小而变化，有效地解决了在小偏差范围内，一般的模糊-PID控制器无法实现的静态无偏差的问题，提高了蒸汽温度控制系统的控制精度。
关键词:锅炉
随着我国经济的高速发展，对重要能源“电”的要求快速增长，大容量发电机组的投入运行以及超高压远距离和赢流输电的混和电网的建设，以三峡电网为中心的全国性电力系统的形成，电力系统的不断扩大，对其自动控制技术水平的要求也越来越高。同时，地方性的自备热电厂亦有长足发展，随着新建及改造工 程的进行，其生产过程自动控制与时俱进，小容量机组“麻雀虽小，五脏俱全”， 自备热电厂其自身特点：自供电、与主电网的关系疏及相互影响小，供热及采暖 季节性等，可以提供更多的应用、尝试新技术、新产品的机会和可能性。这样做 的重要目标是提高和保证电力，热力及牛产过程的安全可靠、经济高效。为了适 应发展并实现上述目标，必须采取最新的技术和控制手段对电力系统的各种运铲 状态和设备进行有效的自动控制。
火力发电厂在我国电力工业中占有主要地位，是我国重点能源工业之一。其 单元发电机组由锅炉、汽轮发电机和辅助设备组成的庞大的设备群。由于其工 艺流程复杂，设备众多，管道纵横交错，大型机组多至上千个参数需要监视、操 作或控制，而且电能生产还要求有高度的安全可靠性和经济性，因此，单元机组 自动化水平受到特别的重视。
锅炉蒸汽温度自动控制系统的分析：
过热蒸汽温度自动控制是维持过热器出口蒸汽温度在允许范围内，并且保护 过热器，使管壁温度不超过允许的工作温度。过热蒸汽温度是锅炉运行质量的重 要指标之一，过热蒸汽温度过高或过低都会显著地影响电厂的安全性和经济性。 目前，汽包锅炉的过热器侧调温都是以喷水减温方式为主的。它的原理是将洁净 的给水直接喷进蒸汽，水吸收蒸汽的汽化潜热，从而改变过热蒸汽温度。汽温的 变化通过减温器喷水量的调节加以控制。
影响过热器出口蒸汽温度变化的原因很多，如蒸汽流量变化、燃烧工况变化、
锅炉给水温度变化、进入过热器的蒸汽温度变化、流经过热器的烟汽温度和流速 变化、锅炉受热面结垢等。但归纳起来，主要有三个方面：
蒸汽流量(负荷)扰动下过热汽温对象的动态特性：
当锅炉负荷扰动时，蒸汽流量的变化使沿整个过热器管路长度上各点的蒸汽流速几乎同时改变，从而改变过热器的对流放热系数，使过热器出口汽温的阶跃响应当锅炉的负荷增加时，对流式过热器和辐射式过热器的出口汽温随负荷变化的方向是相反的。负荷增加时，通过对流式过热器的烟汽温度和流速都增加，从而使对流式过热器的出口汽温升高。但是，由于负荷增加时，炉膛温度升高不多，而炉膛烟温升高所增加的辐射热量小于蒸汽负荷增大所需要的吸热量，因而当负荷增加时，辐射式过热器出口汽温是下降的。现代大型锅炉的过热器，对流式过热器的受热面积大于辐射式过热器的受热面积，因此总的汽温将随负荷增加而升高。
烟气热量扰动下过热汽温的动态特性：
烟气热量Qy阶跃变化时过热汽温的反应曲线，其特点是：有迟延、有惯性、有自平衡能力。烟气热量扰动(烟气温度和流速产生变化)时，由于烟气流速和温度的变化也是沿整个过热器同时改变的，因而沿过热器整个长度使烟
负荷扰动下的动态特性
气传递热量也同时变化，所以汽温反应较快，其时间常数Tc和迟延t均比其他扰
动小。现场当中是通过改变烟气温度(例如改变喷燃器角度或改变喷燃器投入的个数)或改变烟气流量来求取汽温响应曲线的。
减温水量扰动下的过热汽温动态特性：
当减温水流量扰动时，改变了高一温过热器的入口汽温，从而影响了过热器出口汽温，其阶跃响应曲线如图2．3所示。从图中可看出，其特点也是有迟延、有惯性、有自平衡能力的。但是由于现代大型锅炉的过热器管路很长，因而当减温水流量扰动时，汽温反应较慢。对于一般高、中压锅炉，当减温水流量扰动时，汽温的迟延时间?≈30～60s，时间常数Tc≈100s，而当烟气侧扰动时??10～20s，
烟气热量扰动下的动态特性
可见，当负荷扰动或烟气热量扰动时，汽温的反应较快；而减温水量扰动时，汽温的反应较慢。因而从过热汽温控制对象动态特性的角度考虑，改变烟气侧参数(改变烟温或烟汽流量)的控制手段是比理想的(因为负荷信号由用户决定，不能作为控制量)，但具体实现较困难，所以一般很少被采用。喷水减温对过热器的安全运行比较有利，所以尽管对象的特性不太理想，但还是目前广泛被采用的过热蒸汽温度控制方法。采用喷水减温时，由于对象控制通道有较大的迟延和惯性以及运行中要求有较小的汽温控制偏差，所以采用单回路控制系统往往不能获得较好的控制品质。针对过热汽温控制对象控制通道惯性迟延大、被调量信号反馈慢的特点，应该从对象的控制通道中找出一个比被调量反应快的中间点信号作为调节器的补充反馈信号，以改善对象控制通道的动态特性，提高控制系统的质量。
控制系统的分析：
加入导前汽温的微分信号可以改善控制对象的动态特性对于如图所示的控制系统，当去掉导前汽温的微分信号时，系统就成为单回路控制系统，参考如图双回路系统的等效方框图，控制对象[W0(S)=W01(S)W02(S)]的迟延、惯性较大。当系统
加入导前汽温微分信号后，调节器将同时接受两个输入信号，系统也成了双回路结构。但对这个双回路系统作适当的等效变换后，发现仍可把它当作一个单回路系统来处理，如图所示。只是由于微分信号的引入改变了控制对象的动态特性。这个新的控制对象的输入仍然是减温水流量信号WB，但输出信号为
?1*??1?d?2??2?，等效控制对象的传递函数可以根据方框图求得。 dt??1
在静态时，微分器输出为零，所以等效控制对象的输出θ*
1=θ1等效控制对象的
输出中除了主汽温信号θ1外，还叠加了导前汽温θ2的微分信号。由于θ2的惯性
延迟比θ1小得多，因而等效对象的输出θ*1的惯性延迟比θ1小；
采用导前汽温微分信号的双回路过热汽温控制系统原理框图
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