锅炉PLC控制系统是城市集中供热系统实现节能运行的首选方案

　　锅炉是目前城市的主要空气污染源，尤其是在北方城市，烟筒林立随处可见。为改善这种情况，各地区都推出燃煤锅炉拆除改造方案，就是拆除那些设备陈旧、效率低、污染大的小锅炉房，合并成大锅炉房实行集中供热，并采用计算机控制、变频器等先进技术，从而有效地减少污染，提高效率，节约能源，同时也可以提高供暖质量。

　　沈阳享立得科技有限公司结合多年设计锅炉控制系统的经验，优化了锅炉PLC控制系统方案。据享立得技术人员介绍，他们为新锅炉系统设计了热工控制部分，锅炉的鼓风，引风，炉排，以及供暖循环泵等都采用变频调速控制，锅炉系统则采用自行设计的计算机集散控制系统，实现了供暖锅炉的现代化控制与管理，可显著提高供热系统的运行效率以及供热效果，在节约能源，减少城市污染方面效果显著。

　　沈阳享立得公司的锅炉PLC控制系统，一般由以下几部分组成：锅炉本体、 一次仪表、 PLC、 上位机、手自动切换操作、执行机构及阀、电机等部分组成，一次仪表将锅炉的温度、压力、流量、氧量、转速等量转换成电压、电流等送入PLC。控制系统包括手动和自动操作部分，手动控制时由操作人员手动控制，自动控制时对PLC发出控制信号经执行部分进行自动操作。

　　PLC对整个锅炉的运行进行监测、报警、控制以保证锅炉正常、可靠地运行，除此以外为保证锅炉运行的安全，在进行PLC系统设计时，对锅炉水位、锅炉汽包压力等重要参数应设置常规仪表及报警装置，以保证水位和汽包压力有双重甚至三重报警装置，以免锅炉发生重大事故。

　　锅炉是一个复杂的控制对象，其控制回路非线性严重，同时控制回路之间有耦合，因此系统采用智能变形PID算法，配和前馈等高级控制方法实现对锅炉个回路的控制。一般锅炉的几个主要的控制回路：

　　（１）在正常运行时，给水调节阀由蒸汽流量、汽包水位和给水流量的三冲量控制，汽包水位信号经汽包压力补偿后作为主调的输入，蒸汽流量信号经温度、压力修正后与给水流量信号一起作为副调的反馈输入。 启动时只有汽包水位的单冲量控制。单冲量控制和三冲量控制能相互无扰动切换。汽包水位过高，会影响汽包内汽水分离，饱和水蒸汽带水过多，使过热蒸汽温度降低；水位过低，负荷增大时，水的汽化速度加快，汽包内水量迅速减少，如不及时调整，会使汽包内 的水全部汽化，危及锅炉安全。当负荷非常不稳定时，给水流量的扰动，使汽包 水位有较大延迟，蒸汽流量变化，会出现虚假水位，使得三冲量难以运行，因此 先以单冲量投入运行，使工况稳定后再投入三冲量，也要求单冲量和三冲量两种 控制方式能方便地进行无扰切换。 

　　（２）过热蒸汽汽温控制　锅炉正常运行时不仅要求主汽压力稳定，而且要求主汽温度稳定。主汽温度是反映机组运行情况的一个重要参数。如果主汽温度偏高，过热器及汽机将在更加恶劣的环境下运行，材料的使用寿命将会缩短。相反，如果主汽温度偏低，则汽机达不到预定的运行效率。因此，机组正常运行时要求主汽温度稳定。循环流化床锅炉主汽温度调节系统采用由主汽温度、喷水减温器出口温度及主汽流量等参数组成的串级控制系统。主汽温度测量值作为主调的反馈输入值，与主汽温度设定值进行PID运算后送入副调，在副调中与减温器出口汽温进行控制运算， 其结果经限幅后输出至执行机构，调节喷水减温的控制阀。由于主汽流量变化时，喷水量应相应地发生变化，故在主汽温度控制方案中把主汽流量信号以前馈形式 引入控制系统中。

　　（３）顺序控制 对锅炉的辅机及阀门等设备进行集中控制，实现辅机设备、阀门及其它辅助 系统的顺序启停，从而提高机组运行的可靠性，降低运行人员的劳动强度。根据现场运行情况，对锅炉设备及其它辅助设备设计程序启动、停止和手动，以满足有关设备的起、停联锁逻辑。顺序控制部分的联锁的保护指令具有最高优先级，手动控制指令的优先级次之，自动控制指令的优先级最低。对同一设备的开关指令之间设计成相互闭锁，不允许同时发出。为防止运行人员的误操作，重要的手 操指令设有确认按钮。

　　（４）炉膛安全监控 执行点火程序，并对供风系统、引风系统、炉膛压力、汽包水位等进行监视， 对 出现的危险情况进行报警、执行相应的联锁程序，记录事故前后的相关数据。 锅炉起停和正常运行时，一旦检测到危及系统安全的条件时，立即进行动作，切断主燃料， 指出首次跳闸原因， 并给出声光报警信号， 进行有关的联锁和顺控动作，以保证锅炉的安全。

　　通过以上锅炉运行过程中，寻优程序将根据计算出的锅炉热效率以及燃烧情况，自动调整锅炉的风煤配比，使燃烧达到最佳，从而实现节煤和减少污染的目标。