循环流化床锅炉的分散控制系统 DCS控制系统

循环流化床锅炉的分散控制系统   DCS控制系统

一、概述
分散控制系统DCS ( Distributed Control System ）的显著特征是“分散”。“分散”有两层意思：一是各种被控制设备在地理位置是分散的，相应的控制系统设备在位置上也分散布置；二是指控制系统所具有的功能是分散的，即计算机控制系统的数据采集、过程控制、运行显示、监控操作等按功能进行分散，这同时意味着整个系统的危险性分散。功能分散是分散控制系统的主要内涵。由于在功能分散的基础上，又可将运行的操作与显示集中起来，即操作管理集中，分散控制系统又称为集散控制系统。
就锅炉的控制而言，与大容量煤粉锅炉相比，国内大多数已投运的中小容量循环流化床锅炉的自动化水平还比较落后，有些小容量流化床锅炉甚至完全依赖于手动操作。某些采用了DCS 的75t / h 循环流化床锅炉，也只是将其作为常规调节系统的辅助监控手段，仅设计r 少量的汽压、给水、汽温等常规模拟控制回路，输人／输出点数仅为100 ? 300 点之间。随着锅炉参数的提高和容量的扩大，循环流化床锅炉要求的自动化程度不断提高，目前循环流化床锅炉已逐步采用f 兀S ，大容量高参数循环流化床锅炉几乎都是采用DCS 进行控制。一些大容量循环流化床锅炉的1 兀S 实现了锅炉的监视、控制和连锁保护功能。登如，单台220t / h 循环流化床锅炉的输人／输出点数超过1000 点、相当于一台100MW 等级煤粉锅炉的控制点数。有些循环流化床锅炉以污的功能非常完整，覆盖了数据采集、模拟量控制、顺序控制和炉膛安全保护等系统．
二、IX 万的功能与设备组成
（一）DCS的功能
DCS的功能主要包括四个方面，即热工检测（数据采集）、模拟最控制、顺序控制和热工连锁保护．
1 ．热工检测（数据采集）
热工检测是指自动地检查和测量反映机组运行过程中的各种热力参数，以及生产设备的下作状态。通过热工检测能及时地反映机组运行的情况和变化趋势，为运行人员的操作提供依据，并为其他热工自动控制装置的调节提供信号。热工检测对保证机组安全、经济运行起着很重要的作用。循环流化床锅炉DCS的热T －检测功能由数据采集系统DAS ( Data Aequi 、ition System)来完成。DAS包含了儿乎所有非电量和电量测量数据的处理、显示、报警、记录、存储等基本内容，也包括数据统计、数据分析、操作指导、故障分析等事务，该系统与常规煤粉锅炉以DCS中的DAS 基本相同。
在循环流化床锅炉中，热T －检测的主要项目有主蒸汽和再热蒸汽的压力、温度和给水压力、温度、流量，以及汽包水位、炉膛压力、床温、氧量、排烟温度、风温、风压、燃料量、石灰石量等．随锅炉参数、容量的不同，热工检测参数从近百个点到数千个点不等。2 ．模拟量控制（协调控制）模拟量控制是指自动和连续地调节、控制机组的运行状态，使机组的运行参数维持在规定范围内或按一定的规律变化。譬如，维持汽包水位为设定值，调整蒸汽的压力使之满足负荷要求等。模拟量控制系统在循环流化床锅炉中己得到广泛应用，其中的主要项目有给水自动控制、燃烧自动控制、过热汽温和再热汽温自动控制等。
3 ．顺序控制
顺序控制是指依据预先拟订的步骤、条件或时间，对运行中的设备或系统自动地依次进行一系列操作，以改变设备和系统的工作状态（如风机的启停、阀门的开关等）．顺序控制可以是最简单的单个对象（一个阀门或一台电动机）的启停和开关控制，也可以是一个系统甚至整个机组的启停顺序控制。目前，在13Ot/h及以上容量的循环流化床锅沪中，顺序控制系统已得到逐步应用。
采用顺序控制系统的主要是燃料与燃烧的管理与控制部分，譬如炉膛保护监视系统FSSS (Furnace Safeguard Supervi 、ory System）。该系统控制着与燃烧相关设备的启停和有关控制阀门的开关。目前顺序控制的主要应用范围是主、辅机的启停操作和部分系统的运行操作以及事故处理。
4 ．热工连锁保护
热工连锁保护是指当锅护机组在启停或运行过程中发生危及设备和人身安全的情况时，为防止事故发生并避免事故扩大，热工监控设备自动采取的保护动作措施。热工保护动作形式可分为三类：一是报警信号，向操作人员提示机组运行中的异常情况．二是连锁动作，必要时按既定程序自动启动设备或自动切除某些设备及．系统，使机组维持原负荷运行或减负荷运行；三是跳闸保护，当发生危及机组设备或人身安全的重大故障时，实施跳闸保护，停止机组（或部分设备）的运行，避免事故的扩大。锅炉控制柜 DCS控制系统