PLC在锅炉控制系统中的应用

　　PLC 在锅炉控制系统中的应用

　　1 改造的必要性

　　某橡胶厂两台15t/h的锅炉控制通常是采用人工结合常规仪表监控，一般较难达到满意结果。由于设备的自动化程度低, 锅炉运行的实际热效率普遍低于原设计指标, 工人劳动强度大,环境污染严重。锅炉控制系统控制的主要还是开关量设备，如风机、炉排和水泵的开关或者阀门。不能对它们精确连续调节，使控制手段单调，控制精度低。

　　2 控制方案原理

　　2.1 燃烧过程控制

　　锅炉燃烧系统是一个多变量输入、多变量输出、大惯性、大滞后且相互影响的一个复杂系统。锅炉燃烧过程自动控制的基本任务是使燃料燃烧所提供的热量适应负荷的需要，同时还要保证锅炉安全经济运行。对于给定出水温度的情况下，需要调节鼓风量与给煤量的比例，使锅炉运行在最佳燃烧状态。

　　2.2 炉膛负压控制

　　炉膛负压是保证锅炉安全运行的一个重要参数，同时也是维持锅炉热效率的一个重要量值。在锅炉炉膛内存在一定的负压可以避免炉膛过多的热量随尾气排放，也可以防止锅炉炉膛因正压而向外喷火，因而它保证了锅炉操作人员的安全和环境卫生。负压控制是通过调节锅炉的引风量实现的。负压是由鼓风量和引风量之间的特定关系形成的，鼓风量的大小变化是炉膛负压产生扰动的主要因素。本控制系统通过变频器调速系统调节引风量来控制炉膛负压。同时炉内压力变化是个快速环节，因此在设计负压控制器时，采用前馈PID控制器。这样，一旦鼓风量发生变化，控制器可以迅速地调整引风机的转速，从而将炉膛负压控制在设定值附近。

　　2.3 锅炉汽包水位控制系统

　　汽包水位是影响锅炉安全运行的重要参数，水位过高，会破坏汽水分离装置的正常工作，严重时会导致蒸汽带水增多，增加在管壁上的结垢和影响蒸汽质量。水位过低，则会破坏水循环，引起水冷壁管的破裂，严重时会造成干锅，损坏汽包。所以其值过高过低都可能造成重大事故。在负荷急剧增加时，导致汽包压力下降，使汽包内水的沸点温度下降，水的沸腾突然加剧，形成大量汽泡，而使水位抬高，造成“虚假水位”。汽包水位控制系统，实质上是维持锅炉进出水量平衡的系统。通过调整进水量的多少来达到进出平衡，将汽包水位维持在汽水分离界面最大的汽包中位线附近，以提高锅炉的蒸发效率，保证生产安全。由于锅炉水位系统是一个设有自平衡能力的被控对象，运行中存在虚假水位现象，实际应用中可根据情况采用水位、蒸汽量、给水量三冲量的控制系统。