[實用新型]一種用于燃煤機組和工業鍋爐燃燒過程的控制裝置

無效

• 申請號: 200720041364.X
• 申請日: 2007-08-02
• 公開（公告）號: CN201103891Y
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 龐國仲;丁激;王業太
• 申請（專利權）人: 安徽立飛控制工程有限責任公司
• 主分類號: F22B35/18
• 分類號: F22B35/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種控制裝置，具體涉及一種用于燃煤機組和工業鍋爐燃燒過程的控制裝置。

技術背景

燃煤機組和工業鍋爐燃燒過程動態特性非常復雜，主要表現在以下方面：1.燃燒過程具有多輸入多輸出、非線性、大時滯特性。2.燃燒過程中受到各種干擾，其中主要干擾有以下幾種：負荷變化、煤質變化、燃煤機組和工業鍋爐燃燒料層變化。3.根據經驗來設定煙氣氧含量。目前我國大部分燃煤機組和工業鍋爐都采用了各種DCS系統、PLC系統實現了控制。由于DCS系統、PLC系統都沒有先進控制方法，故燃燒過程都采用PID、串級和前饋等單變量控制方法，對時滯又不進行時滯預補償。因此，燃燒控制系統經常出現不穩定，蒸汽壓力波動大等問題。只能采用自動控制和人工控制交替使用，甚至完全采取人工控制。而且鍋爐熱效率低，每年浪費大量煤資源。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術的不足，設計開發出本控制裝置，它與DCS系統或PLC系統配套使用，實現燃燒過程優化控制。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種用于燃煤機組和工業鍋爐燃燒過程的控制裝置，燃煤機組和工業鍋爐DCS系統或PLC系統包括有操作站、現場站，現場站配有CPU、AI和AO板卡，燃燒過程配有蒸汽壓力變送器、煙氣氧含量變送器、給煤機變頻器和送風機檔板，所述的控制裝置包括有：用以接收操作站發出的信號，可以實現運算功能，產生控制量，實現自動跟蹤操作站控制量，實現無擾切換的主機板；用以產生燃燒過程中的控制量的AO卡；用以信號隔離，防止阻抗不匹配和產生失真的隔離模板；用以使一個輸入信號變為兩路輸出信號、保證不失真的配電器；用以把模擬信號轉換為主機板可接收的數字信號、不失真的AI卡。

主機板與AO卡的輸入端相連接；AO卡的輸出端與隔離模板的輸入端相連接；隔離模板的輸出端與現場站的AI卡相連接；蒸汽壓力變送器和煙氣氧含量變送器的輸出端與配電器的輸入端相連接；配電器的輸出端分別與現場站的AI卡和控制裝置AI卡的輸入端相連接；控制裝置AI卡的輸出端與主機板相連接；主機板通過通訊接口與DCS系統或PLC系統操作站連接。

一種燃煤機組的控制裝置，所述的通訊接口為用以傳輸數據的通訊接口。

一種燃煤機組的控制裝置，所述主機板的通訊接口為OPC接口。

由于本控制裝置擁有完善的硬件功能，擁有多變量時滯控制和優化等多種軟件，與DCS系統和PLC系統配套使用，可以實現燃煤機組和工業鍋爐燃燒過程優化控制。提高燃煤機組和工業鍋爐熱效率，可節煤5％左右，使我國燃煤機組和工業鍋爐控制技術達到國際水平，還可取得減輕環境污染和減輕操作員勞動強度的社會效益。

附圖說明

附圖為本實用新型的系統結構框圖。

具體實施方式

參見附圖所示。

燃煤機組和工業鍋爐DCS系統或PLC系統包括有操作站6、現場站7，現場站7配有CPU、AI板卡3和AO板卡2，燃燒過程配有蒸汽壓力變送器10和煙氣氧含量變送器11、給煤機變頻器8和送風機檔板9。控制裝置包括有：用以接收操作站發出的信號，可以實現運算功能，產生控制量，實現自動跟蹤操作站控制量，實現無干擾切換的主機板1；用以產生燃燒過程中的控制量的AO卡2；用以信號隔離，防止阻抗不匹配，產生失真的隔離模板4；用以使一個輸入信號變為兩路輸出信號，保證不失真的配電器5；用以把模擬信號轉換為主機板可接收的數字信號，不失真的AI卡3；主機板1的輸出端與控制器內AO卡2的輸入端相連接；控制器內AO卡2的輸出端與隔離模板4的輸入端相連接；隔離模板4的輸出端與現場站7的輸入端相連接；蒸汽壓力變送器10和煙氣氧含量變送器11的輸出端分別與配電器5的輸入端相連接；配電器5的輸出端分別與現場站7的輸入端和控制器內AI卡3的輸入端相連接；控制器內AI卡3的輸出端與主機板1的輸入端相連接。主機板1設有用以傳輸數據的OPC接口12。

工作過程：控制裝置通過OPC接口實時接收操作站6的各種信號，通過控制器內AI卡3實時接收燃燒過程的蒸汽壓力和煙氣氧含量實際值。主機板1根據多變量時滯控制和優化軟件，計算出控制量，傳送到控制器內AO卡2。為了不失真，控制器內AO卡2輸出的控制信號加到隔離模塊4，輸出同幅值信號，加到DCS系統(或PLC系統)現場控制站的AI卡3，再經現場站7的CPU和AO卡2，不失真生成控制信號，控制給煤機變頻器8和送風機檔板9的開度，改變給煤量和送風量，使蒸汽壓力和煙氣氧含量保持在優化的設定值，就實現了燃燒過程優化控制。