燃煤锅炉自动优化控制系统样本
X-NENG6000锅炉自动化控制系统
针对不同应用厂家, 设备情况各不相同, 对于原来没有变频器的我们配套XNENG-1大控制柜, 内含变频器, 工频变频切换回路; 对于原来有变频器的我们配套XNENG-2小配电箱。采用DCS控制的节能柜。
一、浪费在哪里, 您知道吗?
节能潜在点: 人为因素
随着工业化的发展各企业对司炉工的需求量急增, 应急的只经过了短时培训的司炉工纷纷应聘上岗, 她们中间不乏有操作水平较高的司炉工, 但更多的是操作水平一般, 甚至连鼓风配风门都不会使用的炉工, 她们能够使锅炉烧起来, 也能够满足车间的生产要求, 可是不知道如何使锅炉燃烧最好, 最终以多
用煤多耗电的代价来弥补操作水平不足。锅炉的燃烧在以下情况下有较大的节能空间。
间隙燃烧法: 当工艺油温( 导热油炉) 或蒸汽压力( 蒸气锅炉) 低于下限设定值时, 锅炉燃烧启动, 当工艺油温或蒸汽压力高于上限设定值时, 锅炉燃烧停止, 经常性启停鼓风引风, 使燃烧状况不稳定, 浪费电浪费煤。因为煤中的固定碳的燃烧与火床温度, 炉膛温度有很大的关系, 火床和炉膛温度偏低时, 燃烧速度会明显减慢, 煤中的固定碳燃烧变得越加困难, 炉渣含碳量增加, 这样就使煤不能完全燃烧, 热损失和排烟热损失增大, 运行效益下降。不连续的燃烧, 当引风鼓风因超温或超压停下来, 火床和炉膛温度会慢慢下降, 等引风鼓风再启动时, 火床和炉膛温度已相当低, 煤的再燃烧有一个过程, 只有等火床和炉膛温度升高到一定温度后, 锅炉效率才会提高, 但此时可能又会出现超温或超压停炉, 这种燃烧方法导致炉膛平均温度长期偏低, 很难使锅炉运行在最佳工况。
连续燃烧法: 一般的调节方法是当负荷变大时, 将炉排的速度加快, 当负荷变小时, 将炉排的速度放慢, 这样调节能够使锅炉有一个连续燃烧的工况, 但鼓风引风的风量不能跟随炉排的变化而变化, 司炉工也不会频繁去调节鼓风和引风的风门, 这就会造成当负荷大时炉排速度调快, 鼓风量就会偏小, 燃烧不完全; 当负荷较小时炉排速度调慢, 鼓风量就会显得偏大, 就会有过剩的空气不参与燃烧而中和炉膛温度后由引风排出, 造成能量的浪费。没有实现真正意义上的连续燃烧。
二、针对浪费现象, 怎样才能解决?
节能潜在点: 锅炉设备本身存在不足
绝大多数工业锅炉制造企业只重视锅炉本体的设计, 对燃烧设备并不多加研究, 在燃烧设备上存在的缺陷较多:
锅炉运行监测仪表不全
当前在用工业务锅炉配置的运行监测仪表不全, 特别缺少显示锅炉经济运行参数的仪表如炉膛负压, 炉膛温度等等, 因此, 司炉工在调整锅炉运行时, 往往由于缺少仪表显示数据, 不能对锅炉的运行情况随时做出准确判断并实行相应的运行调整, 难以使锅炉处于最佳运行工况。
自动化控制程度低
火力发电厂协调控制系统的分析
大型火电厂锅炉-汽轮机组协调控制系统的分析 上海发电设备成套设计研究所杨景祺 目前我国火电站领域的技术具有快速的发展，单元机组的容量已从300MW 发展到600MW，外高桥电厂单元机组容量已达到900MW。DCS系统在火电站的成功应用，大大提高了电站控制领域的自动化投入水平。本文主要对大型火电机组的两种主要炉型—汽包炉和直流炉机组的协调控制系统的设计机理进行概要性的说明。 1.协调控制系统的功能和主要含义 协调控制系统是我国在80年代引进的火电站控制理念，主要设计思想是将锅炉和汽机作为一个整体，完成对机组负荷、锅炉主汽压力的控制，达到锅炉风、水、煤的协调动作。对于协调控制系统而言包含三层含义：机组与电网需求的协调、锅炉汽轮机协调以及锅炉风、水、煤子系统的协调。 1.1.机组与电网需求的协调 机组与电网需求的协调主要是机组最快的响应电网负荷的要求，包括了电网AGC控制和电网一次调频控制两个方面。目前华东电网已实现了电网调度对电厂机组的负荷调度和一次调频控制。 1.2.锅炉汽轮机的协调 锅炉汽轮机的协调被认为是机组的协调，主要是协调控制锅炉与汽轮机，提高机组对电网负荷调度的响应性和机组运行的稳定性。从协调控制系统而言，对汽包锅炉和直流锅炉都具有相同的控制概念，但由于两种炉型在汽水循环上有很大的差别，导致控制系统具有很大的差别。 1.3.锅炉协调 锅炉协调主要考虑锅炉风、水、煤之间的协调。 2.汽包锅炉机组的协调控制系统 汽轮机、锅炉协调控制系统概念的引出，主要在于汽轮机和锅炉对于机组的负荷与压力具有完全不同的控制特性，汽轮机以控制调门开度实现对压力、负荷的调节，具有很快的调节特性，而锅炉利用燃料的燃烧产生的热量使给水流量变为蒸汽，其控制燃料的过程取决于磨煤机、给煤机、风机
基于声波测温的电站锅炉燃烧优化控制系统
基于声波测温的电站锅炉燃烧优化控制系统 项目建议书 华北电力大学
一目前电站锅炉燃烧系统存在的问题 1.1 共性问题 1.1.1 两对矛盾需要解决 ①锅炉效率()与污染排放(NOx)之间的矛盾 当我们追求高的锅炉效率的时候，势必要使煤粉在炉充分燃烧。要达到这一目的，则需要提高炉燃烧温度以及使用较高的过量空气系数，而这两方面都会增加污染的排放。反之，则锅炉效率较低。炉的高温燃烧还会带来水冷壁结渣等事故的发生。因此需要在两者之间做出最佳的折中选择。 ②锅炉排烟热损失()和机械未完全燃烧热损失()之间的矛盾 对于锅炉效率影响最大的两项热损失—排烟热损失()和机械未完全燃烧热损失()—而言，也存在类似的矛盾。提高炉燃烧温度以及使用较高的过量空气系数，可以降低机械未完全燃烧热损失()，但是排烟热损失()则会随之增加。因此也需要在两者之间做出最佳的折中选择。 1.1.2 四个优化问题需要解决 ①锅炉效率()与污染排放(NOx)的联合优化 通过寻找最佳的二次风门和燃尽风门组合，建立良好的炉燃烧空气动力场，可以达到锅炉效率()与污染排放(NOx)的共赢。 ②锅炉排烟热损失()和机械未完全燃烧热损失()的联合优化 通过寻找最佳的烟气含氧量(O2)设定值，可以达到锅炉排烟热损失()和机械未完全燃烧热损失()的共赢。 ③汽温控制方案的优化 联合调节燃烧器和喷水，尽量使用燃烧器摆角等方式来调节汽温而减少减温水的使用量，可以较大幅度的提高机组热效率。 ④防止炉结渣的优化 这可以通过以下方法实现：一是寻找最佳的煤粉和二次风门、燃尽风门的组合，调整均衡燃烧，防治火焰偏斜；二是调节炉膛出口温度目标值；三是组织合理的吹灰优化。 1.1.3 炉膛三个参数的测量需要解决
暖通空调优化控制技术的分析
暖通空调优化控制技术的分析 发表时间：2019-07-03T11:39:59.020Z 来源：《防护工程》2019年第2期作者：李真禛 [导读] 本研究通过对暖通空调优化控制技术的深入研究，以期使建筑物的中央空调系统能够适应不同条件的负荷，提升暖通空调优化系统控制技术的最佳效率，因而研究暖通空调系统控制技术具有非常广阔的应用前景和重大的现实指导意义。 辽宁天泓工程项目管理有限公司辽宁沈阳 110000 摘要：暖通空调优化控制技术是在建筑项目施工中，提高采暖通风施工质量的一个主要技术，选择科学合理的技术，推动其可持续发展是至关重要的。技术人员和设计人员必须要合理使用太阳能技术和地源热泵技术，选择与设备运行相适应的设定值，提高控制技术的自动化水平，增强能量管理水平，以达到节能降耗的目的，真正优化暖通空调的控制。 关键词：暖通空调；优化控制技术；分析 随着社会经济的飞速发展和人们生活水平的日益提高，暖通空调优化控制系统的应用范围也在不断扩大，根据相关数据表明，建筑物空调系统的能量消耗占到建筑物整体耗能一半以上。由于现阶段能源紧张问题和环境问题成为了国家发展经济共同关注的问题，因而为了使空调系统的优化设计能够满足建筑物居民的生活需求，本研究通过对暖通空调优化控制技术的深入研究，以期使建筑物的中央空调系统能够适应不同条件的负荷，提升暖通空调优化系统控制技术的最佳效率，因而研究暖通空调系统控制技术具有非常广阔的应用前景和重大的现实指导意义。 1.暖通空调的控制技术概念阐述 暖通空调的基本控制结构是由建筑物内的通风系统、建筑物内的采暖系统以及建筑物内的空气调节系统组成，暖通空调的控制系统也可以简称为暖通。从另一个角度看，暖通空调的基本控制系统也可以分为供水控制系统以及空气控制系统这两个方面。通过暖通设备可以将调节空气的空调系统分为三个方面，分别为集中处理系统和局部处理系统以及半集中处理系统。而从集中处理系统的角度上来看，也可以根据空气的来源不同将控制设备分成直流式设备、冷源设备以及封闭式设备。在暖通空调系统进行控制的过程中，要保证建筑物室内的温度达到合理的范围，从而使得暖通空调系统能有效的对建筑物室内温度进行调节。如果暖通空调对建筑物室内温度的调节能力越强，那么暖通空调控制系统的节能效果就越好。另外，对暖通空调系统进行控制需要考虑到信号传输时间的问题，一般来说，暖通空调系统的信号传输都具有一定的延迟问题，所以需要进行预测控制，从而提升暖通空调的运行效率。随着互联网技术的发展，暖通空调控制技术在逐渐的与互联网技术相融合，这也是暖通技术未来的发展趋势。 2.暖通空调优化控制技术存在的问题 在实际将暖通空调优化控制技术投入使用的过程中，环境质量难以得到保障，且能耗较大成为了制约暖通空调优化控制技术发展的瓶颈。随着我国社会经济的迅猛发展，人们的生活质量在进一步提升的同时，也使暖通空调的使用越来越频繁，使用范围也越来越广泛。其中，能耗大很大部分是由暖通空调系统技术方案的设计所决定的。一般情况下，空调系统技术设计方案致使空调系统长时间在低负荷状态下运行，难以真正适应使用者对建筑物采暖通风技术的设计需求，难以满足人们的日常生活要求。在一定程度上，由于空调系统运行质量较低，造成居民对空调环境的满意率也在下滑，特别室内湿度的加大、装修屋内甲醛的超标等问题的出现，严重影响着建筑物的舒适度，在制约人们工作效率的同时，也影响着人体的健康。 3.暖通空调控制技术优化 3.1暖通空调降噪技术 暖通空调的主要组成部分有空调箱、电动机、风机和空气压缩机，每一个部件在运行时都会产生噪声，因此，要想优化设计，降低空调运行的噪声，就要从源头上对这些设备进行合理的设计升级和精确的安装。 3.1.1积极维护消声设备。几乎所有的设备运行时均会产生噪声。当只有一个设备运行时，发出的声音比较小，但是几个设备一起运行时，振动互相影响，就会发出噪声。因此，要经常维护暖通空调的消声设备，保证其工作效率。 3.1.2及时更新风机设备，采用先进技术。实验证明，采用联轴器转动方式可以有效降低风机转动时产生的噪声。同时，合理控制传动带的松紧程度也是一种有效的方法。 3.1.3减少送风量。要减少送风量，就要加大送风温差，让风机的转速降低，从而实现噪声的降低。同时，还要对送风管进行定期检查，避免因杂物的存在而引起不必要的噪声，甚至直接影响暖通空调的送风工作。 3.2暖通空调节能技术 3.2.1暖通空调的热源问题优化。暖通空调最主要的功能之一就是供热。空调热力的来源有很多种，主要有锅炉房、热泵、热电站和直燃型溴化锂热水机组这些。其中，热电站的效率最高，能耗也很高。所以在暖通空调的建设中，可以使用热泵替代。热泵能广泛的利用各种天然能源，在节能环保方面有重要作用。或者也可以考虑使用锅炉集中供热，这样的集群效应也比单独的供热效率更高。 3.2.2推广变频技术有利于暖通空调的节能环保。变频技术是通过控制电压的频率来改善电机的能耗。通常情况下，电压的频率降低时会促使电动机的转速降低，这时，相关的能耗就会降低。变频空调对电压的频率控制主要体现在，当需要进行制冷工作时，变频空调就会促使升高电压，电动机就会迅速工作进行制冷。而一旦制冷完成，温度稳定时，变频空调就会调低电压，节约能源。 3.2.3降低空调的热损耗分析。暖通空调在工作的时候，需要各种媒介配合进行冷暖空气的运输输送，以达到调节室内温度的目的。因此，在管道的设计施工时就要做好合理的布局，缩短管道长度对节约能源有十分重要的作用。另外，还可以在管道外部加装保温材料，这样也能避免热损耗，提高能源利用率。 3.3温度湿度控制技术 3.3.1温湿度变化会对热舒适产生影响。有报道指出，如若室内空气的温度出现变化，则会较大程度对室内的热舒适度造成影响。而对热舒适度而言，基于某种特定范围或区域内，相对湿度所存在的改变，往往不会对人的热舒适感产生影响。 3.3.2室内设计温度变化，会对空调能耗产生影响，比如四层高的住宅楼，计算其节能率变化情况，另对其夏季冷负荷进行计算。以25℃为室内设计温度取值，其基准的节能率则会伴随室内温度的不断升高，而出现随之升高状况，当室内的设计温度以1℃节点不断递增，
智能电网节能优化调度系统
智能电网节能优化调度系统 王朝明[1][2]，马春生[2] （东南大学江苏南京 210096）[1] （南京软核科技江苏南京 210019）[2] 摘 要：本文基于智能电网和节能发电调度背景下，针对现代地区电网调度的特点，提出了智能电网节能优化调度系统，本系统由电网经济运行控制系统、分布式无功电压优化控制系统、能耗在线监测及综合降损分析系统、分布式电源优化调度和大用户优化调度等多个模块构成。通过该系统，地区电网能够实现有功无功的联合优化控制，在智能电网调度的正常模式下，实现电网在安全约束条件下的经济运行。 关键词：节能优化调度，节能发电调度，智能电网，经济运行，无功电压优化，在线线损 0 引言 经济调度的目标是在保证电网安全运行的前提下，尽可能提高电网运行的经济性。传统的经济调度一般只考虑当前运行方式的安全性约束，而不考虑预想故障条件下的安全性约束，从而使问题大大简化，数值计算简单迅速，其结果则可能导致调度后电网因不满足预想故障条件下的安全性约束而进入预警状态，下一断面又需进行预防控制以消除预警状态，从而出现控制振荡现象。为避免出现上述情况，在经济调度问题中应加入预想故障条件下的安全性约束。其求解可在传统经济调度结果的基础上，借鉴预防控制问题的求解方法加以实现。 在智能电网环境下，要求各级调度在安全可靠、经济环保、运行效率等多个目标下进行优化调度，要求传统的调度转为以节能、环保、经济为目标，以公正友好的方式接纳各种电源，能够兼顾多目标优化、灵活协调、安全可靠。在智能电网环境下，传统的经济调度要转变为节能优化调度，调度员也只有在节能优化调度帮助下才能达到智能电网的要求。 在节能发电调度和智能电网的背景下，智能电网节能优化调度是地区电网经济运行的综合决策平台，为地调提供了智能电网下、节能环境下地区电网经济运行整体解决方案。它以系统安全运行为约束条件，以降损节能为目标进行经济调度。1地区电网节能优化调度系统的定位 1.1与省网节能发电调度的关系 为实现节能减排目标，引导电源结构向高效率、低污染方向发展，2007年8月，国家发展和改革委员会等部门提出了《节能发电调度办法（试行）》（以下简称《办法》），要求改革现行发电调度方式，开展节能发电调度[1]。 节能发电调度是指在保障电力可靠供应的前提下，按照节能、经济的原则，优先调度可再生发电资源，按机组能耗和污染物排放水平由低到高排序，依次调用化石类发电资源，最大限度地减少能源、资源消耗和污染物排放。节能调度的基本原则是：以确保电力系统安全稳定运行和连续供电为前提，以节能、环保为目标，通过对各类发电机组按能耗和污染物排放水平排序，以分省排序、区域内优化、区域间协调的方式，实施优化调度，并与电力市场建设工作相结合，充分发挥电力市场的作用，努力做到单位电能生产中能耗和污染物排放最少。 目前节能发电调度主要在广东、贵州、四川、江苏和河南五个省份进行试点。由于受到金融危机的影响，节能发电调度的试点遇到不少阻力。但是，节能降耗和污染减排是“十一五”期间一项全社会任务，是构建和谐社会的重要因素。国家在“十一五”规划中提出2010年单位GDP能耗下降20％，这个任务非常艰巨。因此随着经济复苏，节能发电调度的试点会不断推进。 节能发电调度是从省调层面，以降损节能为目标，对大型发电机、高耗能机组、新能源进行优化调度。地区电网作为省级电网的子网，同样需要降损节能。两者有机配合才能真正实现降损节能的目标。 1.2与智能调度的关系 近年来，智能电网是国际电力业界的热门话题，被认为是改变未来电力系统面貌的电网发展模式。我国国家电网公司已明确提出要“建设坚强的智能电网”的规划。 目前，在扩大内需的大背景下，智能电网的
连续系统的最优控制
第6章 连续系统的最优控制 6.1 最优化问题 6.2 最优控制的变分法求解 6.3 线性系统二次型性能指标的最优控制 1、线性系统有限时间最优状态调节系统 ◆二次型性能指标 设受控系统对平衡点的增量方程为 ()()()()()x t A t x t B t u t ?=?+?，00()x t x ?=? 简记为 ()()()()()x t A t x t B t u t =+，00()x t x = 最优状态调节是指：对上述系统，在时间区间0[,]f t t t ∈，
寻求最优状态反馈控制，使初始状态偏差00()x t x =迅速衰减，且同时使二次型性能泛函 11()()[()()()()]d 22f t t t t f f f x u t J x t Q x t x t Q x t u t Q u t t =++? * min f x u J J J J J =++→= 式中 ()0f n n Q ?≥——终端加权矩阵。 ()0x n n Q ?≥——状态加权矩阵。 ()0u r r Q ?>——控制加权矩阵。 三个加权矩阵均为对称矩阵，为简单，一般取为对角矩 阵。 ●1()()2 t f f f f J x t Q x t =表示对终端状态偏差即稳态控制精度的限制。当1 diag[]f f fn Q q q =，2 1 1()2n f fi i f i J q x t ==∑
●0 1()()d 2f t t x x t J x t Q x t t =?表示对控制过程中状态偏差衰减速度的要求。当1 diag[]x x xn Q q q =，0 2 11()d 2f t n x xi i i t J q x t t ==∑? ●0 1()()d 2f t t u u t J u t Q u t t =?表示对控制过程中所消耗的能量的限制，以避免状态偏差过快衰减导致控制量超过允许数值。当 1 diag[]u u ur Q q q =，0 2 11()d 2f t r u ui i i t J q u t t ==∑?，2()i u t 可理解为功率。 实际上，在性能指标中，x J 已经对控制的稳态精度有所要求。当对稳态精度有更高的要求时，才增加f J 项。 由上可知，上述二次型性能指标的物理意义是，在整个时间区间0[,]f t t t ∈，特别是终值时刻f t t =上状态变量尽量接近于0
锅炉APC先进过程优化控制解决方案
专业服务，创造价值 循环流化床锅炉APC先进过程 优化控制解决方案 2013-11-13
1 公司简介 集团（中控）始创于是中国领先的自动化与信息化技术、产品、解决方案供应商，业务涉及工厂自动化、公用工程信息化、装备自动化等领域。公司是中控科技集团的核心成员企业，致力于工厂自动化领域的现场总线与控制系统以及流程模拟仿真系统的研究开发、生产制造、市场营销及工程服务。 2 行业背景 2.1 行业现状 循环流化床(CFB)燃烧技术是最近几十年发展起来的一种新型燃烧技术，由于循环流化床锅炉具有燃料适应性广、燃烧效率高、高效脱硫的特点，因此近年来有了很大的发展，我国的循环流化床也经历了小型、中型、大型三个发展阶段，循环流化床能够解决我国燃烧锅炉存在包括环境问题在内的诸多现实问题，因此中国将成为循环流化床锅炉最大的商业市场。 2.2 行业难点 由于循环流化床锅炉燃料是在流化状态下燃烧，锅炉燃烧系统惯性大，各个变量之间相互影响，加上有飞灰循环等影响因素，因此CFB锅炉燃烧系统是一个大滞后、强耦合，多干扰的复杂非线性系统，自动燃烧优化控制难度较大，是业内公认的控制难点。 鉴于循环流化床锅炉燃烧的复杂性和特殊性，对一般煤粉锅炉和其他过程控制对象行之有效的常规控制方法，已难保证循环流化床锅炉各项控制指标的实现。有别于常规控制，中控锅炉APC先进控制解决方案采用多变量模型预测控制、专家规则控制等智能控制策略，能够更好地结合专家经验的同时克服系统大滞后、强耦合、多干扰等控制难点，可以较好地实现CFB锅炉系统安全高效率的燃烧自动控制，各项指标稳定度大幅提升，经济效益比较可观。
3 项目可行性分析 3.1 现场概述 贵公司炉机系统属中小型循环流化床多炉多机系统，实行母管制运行方式。 一次检测仪表性能良好，风机调节为挡板和变频控制，主汽温度挡板调节，除挡板调节死区稍大外，其余执行器调节死区小于1%，即执行器死区情况基本满足优化控制需求。 流化床控制系统采用中控DCS系统，DCS上配置传统的PID自动控制回路中，汽包水位控制回路、给煤控制、一次风控制、二次风控制、引风控制、减温水控制等大部分回路，现场均由操作人员手动操作。 3.2 优化空间 3.2.1 数据分析 对现场DCS数据进行取样分析，以#炉为例，数据包选取年10月1日至年10月20日，总计20天的数据，进行离线统计分析，主要分析主汽压力、主汽温度、烟氧含量、炉膛负压、床层温度、床层压差六个指标的平均值与平均波动幅度两项特性值。如下表所示： 序号指标平均值平均波动范围备注 1 主汽压力8.3MPa +0.5Mpa 2 主汽温度540℃+0.5℃ 3 烟氧含量 3.5% +1% 氧量较低 4 炉膛负压10Pa +120Pa 5 床层温度955℃+15℃床温较高 6 床层压差8.9KPa +0.3KPa 通过数据统计结果分析可知，由于现场燃煤的挥发分较高，氧量平均值较低，同时床温已经较高，因此燃烧效率本身提高空间就有限了，但各指标的平稳度还是有提升空间的，同时通过综合调整，可适当提高锅炉的传热效率，从而进一步
火力发电厂自动控制优化对机组节能的应用浅析
火力发电厂自动控制优化对机组节能的应用浅析 发表时间：2019-03-12T14:31:20.963Z 来源：《电力设备》2018年第28期作者：李星华 [导读] 摘要：随着时代的快速发展及社会生产力的逐渐提升，自改革开放后，社会经济取得了显著发展。 （广西投资集团方元电力股份有限公司来宾电厂广西来宾 546138） 摘要：随着时代的快速发展及社会生产力的逐渐提升，自改革开放后，社会经济取得了显著发展。节能降耗是社会经济长远发展中的核心内容，针对保护社会经济迅速、稳定发展有着显著作用。文章以火力发电厂为研究对象，通过研究其智能化控制对机组能耗的影响，制定出了火力发电厂机组设施的智能控制优化策略。 关键词：火力发电厂；自动控制；机组降耗；运用分析 为了满足国家节能降耗的具体需要，火力发电厂应当结合自身的具体发展状况，基于满足其今后节能发展趋势的角度着手，做好机组的减排工作，从本质上推动火力发电厂的可持续发展。 1、智能控制对机组降耗的影响 1.1汽轮机信息电液控制平台（DEH）的阀门控制模式优化方法 DEH系统属于分布式控制平台（DCS）的主要构成部分，通过采用专业性很强的计算机技术来操控火力发电设施内的汽轮机运速、汽轮机的智能周期及负荷，进而实现同DCS系统的信息共享。 通过对汽轮机现行的控制方式进行完善、改进，这是减少其机组能耗的有效途径。经对汽轮机顺序开关的调节方式展开流量特性测试，并求出汽轮机内不同开关的流量，绘制出各流量特征曲线，进而实现DSC与DEH系统结合的重新优化及变更，减少机组能耗。此外，为了让汽轮机开关流量特征与之满足要求以得到减少机组能耗的目的，各火力发电厂能够通过采用大数据数据计算方式，来优化汽轮机器的定滑曲线与阀门启动的顺序，进而缺少机组智能发电量控制平台和一次调频具有优良的调节功能。 1.2主汽压力智能控制对机组能耗的影响 火力发电厂内的设备在运行阶段，若负荷较低且煤的质量不好时，将会极大影响到汽轮器的负荷性能。而且，还对智能滑压器在机组内的运行造成不良影响。在机组进行智能滑压运行过程，由于主汽压力的参数实际值小于理论值，所以，主汽压力的智能控制对机组的能耗会有一定的作用，但是，该作用的范围很小。但就整体而言，在采取智能滑压运作模式后，机组在经济效益和能耗方面均有明显改进。此外，采用调节主汽压力的控制方案及控制参数，可以对滑压运行中的阀门开度及运行方式进行合理判断，在以降低机组能耗而实现机组运行低投资目的的基础上，也有效提升了机组运行的稳定性。 1.3汽温智能操控对机组能耗的影响 汽温过高会给机组的运行带来很严重的安全故障，可能造成机组的过热器与再热器管道出现爆管现象；但汽温过低就会加大机组端部蒸汽湿度，使蒸汽机叶片受到腐蚀，从而令蒸汽管道出现动荡，加大了产生水冲击的几率，所以，提高汽温智能控制性能，是目前发电厂经营的焦点。目前，较为科学的控制方法是采用串级调节平台调整为机组的过热器，利用双回路的技术控制系统，从而实现机组降耗。 汽温的反复变化，除了影响机组运行安全外，还影响到机组的经济效益，主再热蒸汽气温每减少1℃，则增加能耗约0.03- 0.04g/kWh。提升智能控制的可靠性与稳定性，能够把锅炉主再热蒸汽气温保证在压上限运转，并降低主再热蒸汽降温水的用量，进而达到节能减排的目的。 2.完善给水结构控制模式 在低负荷过程，并列运转的给水泵常常产生“抢水”与最小流量阀反复开关的情况，极大影响机组的安全、可靠运行，由此，需要合理调节给水泵最低流量阀操控模式与保护定值，在保证给水泵稳定运行的前提下全面减少能耗。 针对电动给水泵的完善，就要思考电泵备用操控流程，当汽泵停电后使电泵通过智能并入且带负荷，同时根据机组的给水配置原则进行自动给水，从而满足相关设施的需水量。在优化改进电动给水泵的智能控制模式时，要以认真仔细考虑电泵联启智能控制顺序为基础，明确电泵联启的时段与增/减水的比值，且根据电动机水泵的响应时间，确保在汽泵停电后，系统可以达到智能联启并进入智能运行。采用电动给水泵智能控制，除了可以减少操控相关设施时产生失误现象的几率外，还给汽泵停电后机组运行的稳定性带来了一定的保证。 优化给水控制平台，实现给水泵智能启停功能与给水泵智能并/退泵功能。根据设备“无电泵启动”的思想，在主机启动与停机阶段，将采取厂用辅助蒸汽母管和2台给泵汽轮机的输汽管道，直接引进辅助蒸汽以冲转小汽机，通过汽动泵为锅炉提供水量，然后搭配锅炉省煤器入口给水流量管理小旁路的升级与小汽机操控方法的调整，如此一来，机组启停环节就不再依靠电动给水泵了。 3.一次机组的智能操控方法优化 采用一次机组对风煤比展开调节，是实现低能耗、减少火力发电厂能耗率的主要途径。当前，比较科学的一次机组自动操控设施是双进双出磨煤器，其基本运行原理是，在各个机组内分别安装4各磨，但在每个磨的驱动和非驱动两端搭配2台负荷风门，利用负荷风门带走煤粉，进而达到锅炉燃烧原料的要求。此外，相关电能控制者通过定压操控一次机组，能够调整负荷风煤比经负荷风门的大小，通过详细分析一次机组及风机负荷和具体供煤量之间的联系，并采用一次风机来调整风煤比的实际需求，在减少火力发电厂能耗的基础上，还全面提升了机组中的燃煤率。 4.改进凝泵变频降耗 在确保凝结水泵、给水泵和其他设施稳定运行的前提下，找出适当的凝泵出口水压、凝结水精清理系统出口水压参数，尽量减少凝结水泵能耗。在逻辑设计方面确保机组全负荷段工作时智能的稳定投入，其中，良好的操控逻辑是分段操控，在低负荷与启停阶段，凝泵变频操控凝泵出口水压确保降温水等客户要求，而除氧器水位调整站采取三冲量操控除氧器水位。中高负荷过程，就切换到凝泵变频三冲量操控除氧器水位，原除氧气水位调节阀操控凝泵出口水压，该压力能够是一个以负荷为基础的分段函数。针对2台凝泵共用1台变频器时，要考虑到任何1台凝泵工频时要切换到除氧器主调操控除氧器水位的模式。 5.火检冷却风机操控改进 火检冷却风机是火电机组内的关键构成部分，其能够很好的冷却火检端部，进而确保锅炉的正常稳定。在工业生产阶段，因为火检端部通常被安装在炉膛中，所以火检端部的温度相对偏高，为确保火检端部的正常应用，一般在锅炉火焰监控系统内安装2台火检风机，且使之自动化运行，进而保证锅炉的稳定运转状态。要求相关研究者有效结合各种理论知识与实践情况，进而顺利开展火检冷却风机智能操控
协调控制系统(CCS)调试方案
ITEM NO.: BALCO-COMM-IP008 Complied by: 编写： Checked by: 初审： Revised by: 审核： Approved by: 批准：
目录 Contents 1.编制目的 Compile Purpose 2.调试范围 Scope of commissioning 3.调试前必须具备的条件 Conditions of commissioning 4.调试步骤 Process of commissioning 5.注意事项 Precautions
1.编制目的Compile Purpose 为了指导和规范系统及设备的调试工作，检验系统的性能，发现并消除可 能存在的缺陷，检查热工联锁、保护和信号装置，确保其动作可靠。使系统及设 备能够安全正常投入运行，制定本方案。 This commissioning procedure is compiled to guide and standardize the practice of testing and adjusting to facilitate proofing of system performance, finding and repairing of possible defects, thus ensuring that the equipment and system can be brought into operation safely and smoothly. 2.调试范围Scope of commissioning 2.1协调控制系统是大型火力发电机组的主要控制系统，它将锅炉和汽轮发电机 作为一个整体考虑来进行控制，协调锅炉控制系统与汽轮机控制系统的工作，以 消除锅炉和汽轮机在动态特性方面的差异，使机组既能够适应电网负荷变化的需 要，又能够保证机组的安全稳定经济运行。机炉协调控制系统直接作用的控制对 象是锅炉主控制系统和汽轮机主控制系统，然后再由这两个主控系统分别控制各 自的子控制系统如锅炉燃烧控制子系统、锅炉给水控制子系统和汽轮机电液调节 子控制系统等。 As a major control system of large thermal power generating unit, coordinated control system (CCS) treats the boiler and turbine-generator as a whole, harmonizes the effect of boiler and turbine control systems, and compensates the difference in boiler and turbine-generator dynamic characteristics, thereby meeting changing demand of the Grid and also ensuring safe and economic operation of the unit. The CCS exerts influence directly upon the main control system of boiler and that of turbine, then these two systems exert influence respectively on their own subsystems such as boiler combustion control, boiler feed water, turbine digital electro-hydraulic control (DEH). 2.2 印度BALCO扩建4 x300 MW燃煤电站工程协调系统有如下几种控制方式：BALCO EXPANSION PROJECT 4×300 MW THERMAL POWER PLANT CCS has following control modes： 手动方式 Manual mode 机跟随控制方式(TF) Turbine follow control mode 炉跟随控制方式(BF) Boiler follow control mode 机炉协调控制方式 Coordinated boiler-turbine control mode
#蒸汽锅炉控制系统技术方案
DL-1000燃煤蒸汽锅炉控制系统技术方案 设计依据和原则 1．依据客户北京昌科供暖中心有关45t/h、35t/h、20t/h燃煤蒸汽锅炉控制系统的要求，并按照自控装置系统必须科学、合理、成熟、安全可靠、稳定、可扩展以及性价比高的原则进行设计。 2．符合以下规范与标准： 《蒸汽锅炉安全技术监察规程》1996； 《锅炉房设计规范》GB50041-92； 《工业锅炉监测与控制装置的配置标准》DB31/T72-1999； 《工业锅炉热工试验规范》GB10180-88； 《电气装置安装工程施工及验收规范》GB50303-2002； 《低压电器基本标准》GB1497-93； 《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ50093-2003。 1.0系统概述 本系统为DL-1000分散型集中控制系统，是集控制技术，通讯技术于一体，是当今控制系统的主流机型。可完成调节控制，联锁保护，顺序控制，数据采集等任务。人机接口采用触摸屏及上位机进行实时监控。运用多媒体技术，具有3D动画、全中文显示、声光提示等丰富多彩的人机互动界面，能直观地显示锅炉和燃烧的实际情况及燃烧负荷状态，各运行数据实时动感地显示在彩色触摸屏上，使锅炉的运行状态一目了然，操作更直观、更简便。该系统具有良好的互联性和开放性，留有充分的升级和后备功能，满足IEC61158和EN50170标准的要求。并且具有在恶劣工作环境下安全可靠运行和全视角直观显示锅炉系统工作状态的优点。 1.1 硬件 1.1.1 概述 本方案所配置的系统硬件均是有现场运行实绩的，先进可靠的和使用以微处理器为基础的分散型硬件。 1.1.2 处理器模件（PLC CPU226） PLC为可编程逻辑控制器，是一种以微处理器为基础，综合了现代计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置，由于它拥有体积小、功能强、程序设计简单、维护方便等众多优点，特别是它适应恶劣工业环境的能力和它的高可靠性，使它的应用越来越广泛。 其主要负责数字量的数据处理和运行（控制），数据高速公路通讯管理和过程输入/输
优化火电厂自动控制系统的策略
优化火电厂自动控制系统的策略 近年来，虽然我国的火电自动控制系统取得了一些成绩，但是还是存 有很多不足和有待完善的地方，为了我国火电厂自动控制系统的使用 范围和实施方针得到进一步落实，必须对当前的自动控制系统实行全 面系统的分析和评估，对现阶段存有的问题提出相对应的解决方案， 逐步优化和完善，这样才能把火电厂自动控制系统更好地应用到实际 工作中去，使自动化控制系统的作用得到更大的发挥。 1自动控制系统的含义 自动控制系统，顾名思义就是说在生产过程中使用全自动机械化的生 产器械取代人工来实行生产，在这个过程中，生产程序都是预先设计 好的，自动按照设立的标准和原则完成生产操作。自动控制系统的出现，不但体现了我国科技水平的提升，而且是火电行业实现自动化的 必经之路。 2自动控制系统的应用势在必行 自动控制系统主要是指对生产工序中机组主机、燃烧系统、公用系统、辅助设备、热工系统、等所有方面实行的一种科学设置，在设置过程 中会制定出相对应的原则和标准，按照这套原则和标准对生产过程实 行实施监督和操作，这样一来，不但节约了时间，提升了效率，而且 能够使整个经济效益都上升到一个新的高度。当前我国的工业锅炉普 遍使用的原材料都是煤炭，在煤炭燃烧过程中，过产生大量影响空气 质量的有害元素，同时也存有着煤炭燃烧率低，煤炭资源浪费的情况。如果再工业锅炉的使用中投入使用自动控制系统，那么不但能够减少 操作过程中的人力配置，节省燃料，还能够降低工业锅炉对环境的污染，使整个运作过程更加的科学和完善。 自动控制指的是对辅助设备，主机以及公用系统这三大方面的自动化 控制。在工业锅炉中的自动控制，最主要就是热力控制以及燃烧量控制。燃烧量控制的具体含义及运行模式：热力控制系统是对压力、液
协调控制系统
单元机组的特点和任务 (1)单元制机组是一个相互关联的多变量控制对象,锅炉和汽轮发电机是一个不可分割的整体 (2)锅炉和汽轮发电机的动态特性存在较大的差异. (3)具有参加电网一次调频的能力. 协调控制系统作用 保证机组出力适应电网的负荷变化要求、维持机组稳定运行.具体地说就是对外保证单元机组有较快的功率响应和有一定的调频能力，对内保证主蒸汽压力偏差在允许范围内. 协调控制系统任务 是协调地控制锅炉燃料量、送风量、给水量等，以及汽机调节阀门开度，使机组既能适应电网负荷指令的要求，又能保持单元机组在额定参数下安全、经济地运行. 定压运行方式 是指无论机组负荷怎样变动，始终维持主蒸汽压力以及主蒸汽温度为额定值，通过改变汽轮机调节气门的开度，改变机组的输出功率。 滑压运行方式 则是始终保持汽轮机调节气门全开，在维持主蒸汽温度恒定的同时，通过改变主蒸汽压力改变机组的输出功率。 联合运行方式特性曲线 1 调峰：用电量多时多发电，用电量少时少发电。 a采用纯液压控制系统时（有自平衡能力）b采用功频电液控制系统时（无自平衡能力） μT不变μB不变PT机主控指令不变PB炉主控制指令不变 输入量-μT汽轮机调节阀开度（外扰）、μB锅炉燃料量调节机构开度，锅炉燃烧率（内扰）输出量-PE单元机组的输出电功率、PT汽轮机前主蒸汽压力
协调控制系统由哪几部分组成：主控系统、子系统、负荷被控对象 单元机组负荷控制系统 1.负荷指令处理回路（LDC）的作用 对外部要求的负荷指令或目标负荷指令（电网调度分配指令ADS、运行人员手动指令，一次调频所要贡献的负荷指令）进行选择，并根据机组主辅机运行的情况加以处理，使之转变为机、炉设备负荷能力，安全运行所能接受的实际负荷指令P0。 2.机炉主控制器的作用 根据锅炉和汽轮机的运行条件和要求，选择合适的负荷控制方式，按照实际负荷指令P0与实发功率信号PE的偏差和主汽压力的偏差△p以及其它信号进行控制运算，分别产生锅炉主控制指令PB和汽轮机主控指令PT 。 外部指令：ADS ADC 内部指令：RB RD RU 大题 1.机组的负荷指令如何选择？ A：电网中心调度所的负荷分配指令ADS、B：运行人员手动设定负荷指令、 C：电网频率自动调整指令。 2.机组的最大最小负荷限制如何实现？ ∑2：LDC达最大∑3：LDC达最小 机组的最大负荷根据机组的实际情况来定，最小负荷通常为锅炉稳定燃烧的最小值 3.速度限制器的作用: 限制负荷变化速率 4.负荷返回（RB）负荷迫升（RU）负荷迫降（RD）负荷增闭锁（BI）负荷减闭锁（BD） 5.叙述一下负荷形成原因 （1）ADS方式下，切换开关T4动作，输出为A 当A>LDC OUT时，“LDC增”为ON，T6动作，接通K，输出K×C，机组实际负荷指令LDC OUT增长，直到A=LDC OUT为止。 当A 浙江开化合成材料有限公司循环流化床锅炉优化控制项目 实 施 方 :案 2016年5月 浙江开化合成材料有限公司 目录 一、项目背景 (3) 二、锅炉优化控制需求分析 (3) 三、锅炉优化控制方案 (4) (1)锅炉燃烧系统控制的优化 (5) (2)汽水系统控制的优化 (5) (3)面向煤耗的燃烧的优化 (6) (4)炉况智能诊断专家控制优化 (6) 四、项目投资预算 (7) 五、项目实施周期计划 (8) 六、劳动卫生及工业安全 (8) 七、项目建设目标 (9) 八、项目效益评估 (9) 循环流化床锅炉优化控制项目实施方案 一、项目背景 浙江开化合成材料有限公司（以下简称“开化合成”）有两台循环流化床锅炉，设计规模分别为35t/hr、45t/hr，正常运行过程中，一台锅炉运行，另外一台备用，满足全厂所有生产装置的用汽需求。随着能源成本的上升和国家对于节能减排要求的提高，企业对于锅炉的节能技改需求日益迫切。 目前，开化合成循环流化床锅炉已采用中控JX300-XP系统实现了集散控制，但由于 蒸汽锅炉是一个分布参数、非线性、时变、大滞后和多变量耦合的复杂系统，DCS系统中的常规控制策略难以达到理想的控制效果，除减温减压系统实现了自动控制外，绝大多数 控制回路仍处于手动操作状态，自动化水平低，炉膛温度、烟气含氧量、主蒸汽压力、炉膛压力、汽包液位、除氧器液位等关键工艺指标运行平稳性差，能耗偏高。 二、锅炉优化控制需求分析 开化合成锅炉运行调整的任务是根据生产装置用汽的需求，实时的对蒸汽压力、蒸 汽温度、蒸汽流量进行调整。其主要控制系统可分为三大部分：燃烧控制系统、给水控制系统和减温减压控制系统。目前，减温减压控制系统已实现了自动控制，其他各系统均处于手动控制状态。燃烧控制系统的任务是提供适当的燃料量，并辅以适当的送风量，保证燃料和风以适当的比例充分混和燃烧，并维持稳定的炉膛温度、蒸汽压力、烟气含氧量等主要工艺指标，在此基础上平稳控制蒸汽流量，以快速满足蒸汽压力变化需求。另外，为了保证炉膛安全，一般使炉膛压力维持微负压，炉膛压力太高则会向外喷火，影响安全性和经济性，炉膛压力太低，则会使冷空气进入，降低经济性。 鉴于锅炉本身的复杂性，锅炉过程控制存在以下几个难点： （1）系统存在严重耦合，如燃料量的变化不仅影响蒸汽压力和汽包水位，还会影响过热蒸汽温度和烟气含氧量等。 （2）存在不确定时滞，如燃料量的变化对蒸汽温度、压力、汽包水位等的影响有不同的滞后，这些时滞的大小还随着负荷状况的改变而改变。 （3）蒸汽需求量的不确定性变化，由于需要供应蒸汽的生产装置较多，装置内发生 不确定性因素导致装置用汽量的变化频率较高，随机性较高，尤其是合成反应装置用汽系 循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法循环流化床锅炉CFB的控制系统的现状 目前，国内中、大型循环流化床锅炉CFB（CirculatingFluidizeBed）投运数量越来越多，这些电厂一般采用DCS(DistributedControlSystem：分散控制系统)进行机组运行控制。DCS控制系统应用于煤粉锅炉经验已经很成熟，而且自动化水平、安全性都比较高。对于国内的循环流化床锅炉，目前的DCS控制系统现状基本是套用煤粉炉的DCS控制逻辑，只是稍加改动；另外基于国内电厂基建现状，多数机组都是在抢工期的情况下投运的，所以留给控制系统研究人员的研究时间几乎没有。然而循环流化床锅炉的燃烧机理十分复杂，循环流化床锅炉的设计尚处于经验设计阶段，系统中变量之间的耦合比较紧密，而且具有严重的非线性。循环流化床锅炉热工自动控制，特别是燃烧自动控制方面的问题已成为其进一步推广应用的主要障碍，循环流化床锅炉的运行自动化已成为其走向实用的关键之一。 在机组基建调试期间，大家对于控制系统一般都是只要能保证锅炉正常启动和停运就行了，至于控制系统的优化、逻辑的优化、自动的投入与优化、锅炉保护的设定等都是简单地在煤粉炉的控制理念下做一些简单修改。然而，循环流化床锅炉和煤粉锅炉从燃烧机理上说有很大的区别，这就决定了控制逻辑及理念应该有很大的不同。所以套用煤粉锅炉的控制理念往往不能适合循环流化床锅炉。这也就是目前为什么许多循环流化床锅炉很多自动投不上、许多保护不敢投，从 而造成循环流化床锅炉的运行人员数量多，劳动强度高，效率低下等，而且锅炉的运行也极为不稳定。这就给我们的制造厂、电厂及试验研究人员提出了一个课题：如何使DCS控制系统更加适合循环流化床锅炉。 循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的特点 循环流化床锅炉不同于煤粉炉，其控制回路多，系统比较复杂，控制系统一般包括以下主要回路：汽包水位控制；过热汽温控制；燃料控制；风量及烟气含氧量控制；炉膛负压控制；床层温度控制；料层高度控制；循环灰控制。对于汽包水位控制和过热汽温控制特性与通常的煤粉炉相同，在此不予以分析，只对与循环流化床锅炉燃烧相关的控制系统的特点进行分析。循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的基本任务是使送入锅炉内的燃煤燃烧所提供的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要，同时还要保证锅炉安全经济运行，燃烧控制系统的任务归纳起来有如下几个方面： 2.1.维持主蒸汽压力稳定。汽压的变化表示锅炉的蒸汽量与负荷的耗汽量不匹配，需要相应地改变燃料的供给量，以改变锅炉的蒸发量。 2.2.保证锅炉燃烧过程的经济性。改变燃料量的同时，相应地调节送风量，使之与燃料量匹配，保证锅炉燃烧的经济性. 2.3.引风量与送风量相配合以保证炉膛压力在正常的范围内，保证炉膛的安全运行； 过渡季节VAV空调系统送风温度的优化控制策略 摘要:良好洁净的空气质量与节能效果间的权衡一直以来是变风量空调系统研究的热点话题。本文对多个地区变风量空调系统进行严格对比和分析，通过固定的状况下来科学分析了系统其节能的效果，详细的对比了各种环境因素以及影响因素，且在此基础上提出了一种可行的优化方案。针对混合型送风系统提出了相关的优化控制方案和取得科学研究结果。 关键词：多区域；部分负荷；变风量系统；节能 工业的快速发展，给人们生活带来方便的同时，对于相关性产品的科技技术和特定作用有了更高的要求，以满足人们日益增长的需求。变风量空调系统自身具有追踪负荷功能，且节能效果远远高于传统空调系统的优点，受到了人们的喜欢和适用。 在我国，过渡季节的昼夜温差一般都波动较大，有必要对VAV 系统的送风温度进行实时优化并重设定。送风温度重设定(supply air temperature reset，SAT-reset)是指在一定工况下提高系统送风的送风温度，从而达到节能目的的一种控制策略。我们在稳定工况下分析了送风优化控制的节能效果，并在此基础上提出了一个可行的送风温度控制优化方案。 1. 稳定工况下的SAT-reset结果比 1.1 AHU空调 首先，将AHU和空调区看作是一个稳定在恒定的设定温度的开口系统环境，系统本身是具有热源，空调区域的内部负荷，系统流入的能量，流出的能量，和AHU负荷，直接用T 来表示温度，F来表示流量，“oa”代表新风，“ca”代表排风，“set”代表设定的温度，由能量方程式可以得出以下的结论：当t oa等于t ea时，Q r始终等于Q i；当t oa低于t ea时，F oa越大，即直线斜率越大，AHU 负荷就越小，能耗也越小；当t oa高于t ea时，F oa越大，AHU 负荷就越大，能耗也越大。从节能角度考虑，新风温度较低时应当尽量增大新风量；新风温度较高时，应当在保证空调区域最小新风要求的前提下尽量减少新风量。 1.2 BIN法改进 实验证明，各种环境因素都有可能会影响到空调负荷，比如：气温、含湿量、太阳总负荷。从某种意义上讲，现有的BIN法具有不足之处，此方法主要是依靠频段中的干球温度以及对应的湿球温度的平均值来测定出，没有直接的反映出各个量之间的变化。 我们则是联合频率表来进行操作，不仅仅是从外观上科学的比对出两个变量之间的变化，更加重要的是其准确性较高。常规 BIN 法掩盖了各 BIN 段下的含湿量极值，减弱了各2016锅炉优化控制系统项目设计方案
循环流化床锅炉燃烧过程自动控制的优化方法
过渡季节VAV空调系统送风温度的优化控制策略