【正文】 燒過程控制原理圖 徐亞飛，28(4)：5545572P為機(jī)組負(fù)荷熱量信號。將單元機(jī)組燃燒過程被控對象看作是一個多變量系統(tǒng)，設(shè)計控制系統(tǒng)時，充分考慮工程實際問題，既保證符合運(yùn)行人員的操作習(xí)慣，又要最大限度的實施燃燒優(yōu)化控制。同時應(yīng)使?fàn)t膛內(nèi)存在一定的負(fù)壓，以維持鍋爐熱效率、避免爐膛過熱向外噴火，保證了人員的安全和環(huán)境衛(wèi)生。一臺鍋爐的燃料量、送風(fēng)量和引風(fēng)量三者的控制任務(wù)是不可分開的，可以用三個控制器控制這三個控制變量，但彼此之間應(yīng)互相協(xié)調(diào)，才能可靠工作。燃燒控制系統(tǒng)由主蒸汽壓力控制和燃燒率控制組成串級控制系統(tǒng)，其中燃燒率控制由燃料量控制、送風(fēng)量控制、引風(fēng)量控制構(gòu)成，各個子控制系統(tǒng)分別通過不同的測量、控制手段來保證經(jīng)濟(jì)燃燒和安全燃燒。基于PLC的鍋爐燃燒控制系統(tǒng)1 引言燃燒控制系統(tǒng)是電廠鍋爐的主控系統(tǒng)，主要包括燃料控制系統(tǒng)、風(fēng)量控制系統(tǒng)、爐膛壓力控制系統(tǒng)。目前大部分電廠的鍋爐燃燒控制系統(tǒng)仍然采用PID控制。2 控制方案鍋爐燃燒自動控制系統(tǒng)的基本任務(wù)是使燃料燃燒所提供的熱量適應(yīng)外界對鍋爐輸出的蒸汽負(fù)荷的要求，同時還要保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。對給定出水溫度的情況，則需要調(diào)節(jié)鼓風(fēng)量與給煤量的比例，使鍋爐運(yùn)行在最佳燃燒狀態(tài)。 控制系統(tǒng)總體框架設(shè)計燃燒過程自動控制系統(tǒng)的方案，與鍋爐設(shè)備的類型、運(yùn)行方式及控制要求有關(guān)，對不同的情況與要求，控制系統(tǒng)的設(shè)計方案不一樣?？刂葡到y(tǒng)的總體框架如圖1所示?？刂葡到y(tǒng)包括：滑壓運(yùn)行主汽壓力設(shè)定值計算模塊（由熱力系統(tǒng)實驗獲得數(shù)據(jù)，再擬合成可用DCS折線功能塊實現(xiàn)的曲線）、負(fù)荷—送風(fēng)量模糊計算模塊、主蒸汽壓力控制系統(tǒng)和送、引風(fēng)控制系統(tǒng)等。 燃料量控制系統(tǒng)當(dāng)外界對鍋爐蒸汽負(fù)荷的要求變化時，必須相應(yīng)的改變鍋爐燃燒的燃料量。因為給煤量的多少既影響主汽壓力，也影響送、引風(fēng)量的控制，還影響到汽包中蒸汽蒸發(fā)量及汽溫等參數(shù)，所以燃料量控制對鍋爐運(yùn)行有重大影響。圖2 燃料量控制策略其中：NB為鍋爐負(fù)荷要求；B為燃料量；F(x)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。另外，由于大型機(jī)組容量大，各部分之間聯(lián)系密切，相互影響不可忽略。燃料量控制子系統(tǒng)的設(shè)置也為解決這些問題提供了手段。燃料量與送風(fēng)量的關(guān)系見圖3。實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)燃燒最基本的方法是使風(fēng)量與燃料量成一定的比例。如圖4所示，以實測的燃料量B作為送風(fēng)量調(diào)節(jié)器的給定值，使送風(fēng)量V和燃料量B成一定的比例。這個系統(tǒng)的優(yōu)點是實現(xiàn)簡單，可以消除來自負(fù)荷側(cè)和燃料側(cè)的各種擾動。爐膛壓力的高低也關(guān)系著鍋爐的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。引風(fēng)量控制子系統(tǒng)的任務(wù)是保證一定的爐膛負(fù)壓力，且爐膛負(fù)壓必須控制在允許范圍內(nèi)，一般在20Pa左右。作為調(diào)節(jié)對象，爐膛煙道的慣性很小，無論在內(nèi)擾和外擾下，都近似一個比例環(huán)節(jié)。圖5 引風(fēng)量控制子系統(tǒng)圖中為爐膛負(fù)壓給定值，S為實測的爐膛負(fù)壓，Q為引風(fēng)量，V為送風(fēng)量。另外，由于調(diào)節(jié)對象相當(dāng)于一個比例環(huán)節(jié)，被調(diào)量反應(yīng)過于靈敏，為了防止小幅度偏差引起引風(fēng)機(jī)擋板的頻繁動作，可設(shè)置調(diào)節(jié)器的比例帶自動修正環(huán)節(jié)，使得在小偏差時增大調(diào)節(jié)器的比例帶。3系統(tǒng)硬件配置在鍋爐燃燒過程中，用常規(guī)儀表進(jìn)行控制，存在滯后、間歇調(diào)節(jié)、煙氣中氧含量超過給定值、低負(fù)荷和煙氣溫度過低等問題。因而，可以解決以上由常規(guī)儀表控制難以解決的問題。硬件結(jié)構(gòu)圖如圖6所示。CPU226的I/O點數(shù)是2416，這樣完全可以滿足系統(tǒng)的要求。S7200的PPI接口的物理特性為RS485，可在PPI、MPI和自由通訊口方式下工作。為實現(xiàn)人機(jī)對話功能，如系統(tǒng)狀態(tài)以及變量圖形顯示、參數(shù)修改等，還擴(kuò)展了一塊Eview500系列的觸摸顯示屏，操作控制簡單、方便，可用于設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)， 顯示鍋爐溫度等。4 系統(tǒng)軟件設(shè)計控制程序采用STEP7Micro Win軟件以梯形圖方式編寫，其軟件框圖如圖7所示。使用PID指令有以下要點和經(jīng)驗：（1）比例系數(shù)和積分時間常數(shù)的確定。 （2）調(diào)節(jié)量、給定量、輸出量等參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)歸一化轉(zhuǎn)換。 5 結(jié)束語單元機(jī)組燃燒過程控制系統(tǒng)在某火電廠發(fā)電機(jī)組鍋爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中投入使用。采用西門子的PLC控制，不僅簡化了系統(tǒng)，提高了設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，同時也大幅地提高了燃燒能的熱效率。 THE PLCBASED BOILER COMBUSTION CONTROL SYSTEM1 Introduction Combustion control system is the master of the power plant boiler system, which including a fuel control system, air flow control system, and furnace pressure control system. Most of the power plant boiler bustion control system is still using PID control. Combustion control system by the main steam pressure control and the burn rate control to form a cascade control system, in which the bustion rate control is controlled by the amount of fuel, air volume control, cited air volume control constitute. Each subcontrol system is respectively, and through the different measurement can control methods to ensure economic burning bustion and safety.2 The control programBoiler burning the basic task of the automatic control system is to make fuel bustion, so that can provide heat to adapt to the requirements of the boiler output steam load. But it must to ensure the safe and economic operation of the boiler. A boiler fuel, air supply and bleed air volume control of the three tasks are not separate. These three control variables can be controlled with three controllers, but each other should be cocoordinated in order to work reliably. To set the water temperature, you need to adjust the blast volume and the proportion in the amou