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　　1概述
　　
　　亞電鑫寶#7爐型號(hào)為HG220/100—HM11，額定蒸汽流量220T/H，額定主汽壓力9.81Mpa，額定主汽溫度540℃。為了提高鍋爐控制的自動(dòng)化程度及減輕運(yùn)行人員的工作量，亞電鑫寶公司采用新華XDPS-400分散控制系統(tǒng)對(duì)#7爐進(jìn)行DCS改造，功能涵蓋DAS、MCS、SCS、FSSS。DAS包括信號(hào)采集處理、流程圖顯示、趨勢(shì)顯示、報(bào)警顯示、成組顯示、一覽顯示、報(bào)表記錄打印、歷史數(shù)據(jù)收集、SOE記錄再現(xiàn)、事故追憶等；MCS包括熱負(fù)荷控制、汽包水位控制、主汽溫度控制以及爐膛負(fù)壓控制；SCS包括引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、排粉機(jī)、磨煤機(jī)等輔機(jī)及電動(dòng)門的控制和聯(lián)鎖；FSSS負(fù)責(zé)爐膛安全監(jiān)控。
　　
　　2改造后MCS投入情況
　　
　　DCS改造后，與傳統(tǒng)的控制儀表相比MCS的投入變得輕松多了，控制策略可以在線修改且任你發(fā)揮，這一點(diǎn)也是XDPS-400分散控制系統(tǒng)突出的一面。
　　
　　2.1汽包水位控制系統(tǒng)
　　
　　汽包水位控制系統(tǒng)仍采用傳統(tǒng)的三沖量控制系統(tǒng)，由于控制對(duì)象是一個(gè)快速反應(yīng)環(huán)節(jié)，自動(dòng)控制系統(tǒng)的投入就容易多了，那么主要的工作就集中在PID參數(shù)的優(yōu)化上，目前的情況是自動(dòng)控制系統(tǒng)投入時(shí)，汽包水位的變化幅度在15mm以內(nèi)，能夠滿足鍋爐運(yùn)行的要求。
　　
　　2.2主汽溫度控制系統(tǒng)
　　
　　*，主蒸汽溫度作為控制對(duì)象是一個(gè)大延遲的慣性環(huán)節(jié)，單靠傳統(tǒng)的PID控制噴水量使溫度保持在要求的范圍內(nèi)絕非易事。而亞電鑫寶#7爐的主蒸汽溫度控制，雖然設(shè)計(jì)為兩級(jí)噴水減溫，但其二級(jí)噴水不用，只用一級(jí)噴水來(lái)控制主蒸汽溫度。這樣當(dāng)噴水量改變時(shí)，就需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能使主汽溫度發(fā)生改變，從而使主蒸汽溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)的投入變的更加艱難。
　　
　　鑒于目前的情況，主蒸汽溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)還需使用PID功能塊，顯然只靠PID控制無(wú)論P(yáng)、I參數(shù)如何匹配，也很難將主蒸汽溫度保持在要求的范圍內(nèi)且適應(yīng)負(fù)荷變化的能力也較弱，自動(dòng)控制系統(tǒng)極易發(fā)生震蕩。解決問題的方法首先從加前饋著手，傳統(tǒng)的前饋往往是根據(jù)擾動(dòng)因素對(duì)系統(tǒng)影響的大小而加適當(dāng)?shù)那梆?，但?duì)主蒸汽溫度而言其擾動(dòng)因素較多，而且在不同擾動(dòng)作用下系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)也不同。
　　
　　從另一角度考慮，當(dāng)任何擾動(dòng)出現(xiàn)時(shí)，雖然主汽溫度還沒有明顯的變化，但其必然會(huì)顯示出變化趨勢(shì)。正是基于這一點(diǎn)，在投入亞電鑫寶#7爐的主蒸汽溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)，經(jīng)過了長(zhǎng)時(shí)間的觀察和反復(fù)實(shí)驗(yàn)，加入了如下所述的前饋?zhàn)饔谩?br />　　
　　主蒸汽溫度的平均值的當(dāng)前值減去30秒前值，此可反映出主蒸汽溫度在30秒之內(nèi)的變化幅度，當(dāng)主蒸汽溫度的增加幅度大于0.5℃且保持2秒以上時(shí)，減溫水閥門增加8%的開度，當(dāng)增加幅度小于0℃且保持2秒以上時(shí)，將前面增加的8%的溫水閥門開度去掉。反之，當(dāng)主蒸汽溫度的降低幅度大于0.5℃且保持2秒以上時(shí)，減溫水閥門減少8%的開度，當(dāng)降低幅度小于0℃且保持2秒以上時(shí)，將前面減少的8%的溫水閥門開度加上。需要特別提醒的是上述前饋是與副調(diào)的PID輸出相加，而非加在PID功能塊的FF輸入端。
　　
　　從實(shí)際投入的效果來(lái)看，上述前饋?zhàn)饔迷谥髡羝麥囟瓤刂葡到y(tǒng)里發(fā)揮了主要作用，而PID調(diào)節(jié)只起到輔助調(diào)節(jié)的作用，調(diào)節(jié)作用既不能過強(qiáng)也不能過弱。現(xiàn)PID調(diào)節(jié)回路仍采用串級(jí)調(diào)節(jié)，一個(gè)主調(diào)帶兩個(gè)副調(diào)，主調(diào)過程變量為主蒸汽溫度的平均值，副調(diào)的導(dǎo)前溫度為二級(jí)減溫器出口溫度。由于鍋爐燃燒的原因，左右側(cè)受熱不均，蒸汽在進(jìn)入末級(jí)過熱蒸汽混合聯(lián)箱之前，始終存在溫度偏差。為了使左右噴水閥門同步動(dòng)作且開度偏差不致過大，將左右二級(jí)減溫器出口溫度取均值作為兩個(gè)副調(diào)的導(dǎo)前溫度。現(xiàn)主調(diào)參數(shù)為：Kp=0.8、Ti=150，兩個(gè)副調(diào)均為：Kp=0.6、Ti=200。從鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)以來(lái)的這一段時(shí)間表明：主蒸汽溫度控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)能夠滿足機(jī)組運(yùn)行要求，溫度的變化幅度在3℃以內(nèi)，并且其適應(yīng)負(fù)荷變化的能力*。
　　
　　2.3爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)
　　
　　爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)采用單沖量控制系統(tǒng)，由于控制對(duì)象是一個(gè)快速反應(yīng)環(huán)節(jié)，爐膛負(fù)壓對(duì)引風(fēng)擋板開度的變化十分敏感，因此要求PID的調(diào)節(jié)作用不能過大，這樣P、I參數(shù)不僅要設(shè)置穩(wěn)妥，還要加速率限制功能塊以限制引風(fēng)擋板開度指令變化速度。從目前的情況看，自動(dòng)控制系統(tǒng)投入時(shí)，爐膛負(fù)壓的變化幅度在20Pa以內(nèi)，能夠滿足鍋爐運(yùn)行的要求。
　　
　　2.4熱負(fù)荷控制系統(tǒng)
　　
　　熱負(fù)荷控制實(shí)際為主蒸汽壓力控制的副調(diào)，控制蒸汽流量，由于在母管制鍋爐中#7爐只保證負(fù)荷而不調(diào)節(jié)主汽壓力，這樣主調(diào)站輸出即可作為副調(diào)的負(fù)荷（蒸汽流量）設(shè)定值，副調(diào)輸出zui后控制的是給粉機(jī)轉(zhuǎn)速，從而改變進(jìn)入爐膛的煤粉量，使鍋爐的吸熱量變化，蒸汽流量變化，改變負(fù)荷。從目前投入的情況看，熱負(fù)荷自動(dòng)控制系統(tǒng)投入時(shí)，能夠滿足鍋爐運(yùn)行的要求。
　　
　　3改造后SCS實(shí)現(xiàn)的主要邏輯
　　
　　進(jìn)行DCS改造后，原來(lái)許多不能實(shí)現(xiàn)的聯(lián)鎖及順序控制邏輯，通過組態(tài)軟件均可以實(shí)現(xiàn)。不僅納入SCS的設(shè)備范圍非常寬廣，而且聯(lián)鎖及保護(hù)系統(tǒng)的可靠性也大大提高。
　　
　　3.1鍋爐大聯(lián)鎖
　　
　　3.1.1總聯(lián)鎖投入且兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)跳閘，則跳送風(fēng)機(jī)。
　　
　　3.1.2總聯(lián)鎖投入且兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)跳閘，則跳排粉機(jī)。
　　
　　MFT則跳排粉機(jī)。
　　
　　3.1.3總聯(lián)鎖投入且甲排粉機(jī)停指示燈亮，則跳甲磨煤機(jī)。
　　
　　磨煤機(jī)低油壓連動(dòng)投入且潤(rùn)滑油壓低跳磨煤機(jī)信號(hào)有效則跳甲磨煤機(jī)。
　　
　　3.1.4總聯(lián)鎖投入且乙排粉機(jī)停指示燈亮，則跳乙磨煤機(jī)。
　　
　　磨煤機(jī)低油壓連動(dòng)投入且潤(rùn)滑油壓低跳磨煤機(jī)信號(hào)有效，則跳乙磨煤機(jī)。
　　
　　3.2給粉電源連動(dòng)
　　
　　3.2.1給粉聯(lián)動(dòng)甲聯(lián)乙投入按鈕按下
　　
　　甲給粉電源投入信號(hào)為1且乙給粉電源投入信號(hào)為0，則給粉連動(dòng)甲聯(lián)乙投入。
　　
　　3.2.2給粉聯(lián)動(dòng)乙聯(lián)甲投入按鈕按下
　　
　　乙給粉電源投入信號(hào)為1且甲給粉電源投入信號(hào)為0，則給粉連動(dòng)乙聯(lián)甲投入。
　　
　　3.3制粉系統(tǒng)風(fēng)門聯(lián)鎖
　　
　　甲制粉#4門和甲制粉#7門，甲制粉#6門和甲制粉#7門皆有連鎖，邏輯如下：
　　
　　甲制粉#4門和甲制粉#6門對(duì)應(yīng)的DEVICE的“TOM”為1，換句話說，甲制粉#4門和甲制粉#6門永遠(yuǎn)為手動(dòng)，當(dāng)：
　　
　　●甲4甲7聯(lián)鎖投入且甲4手動(dòng)，則甲7切自動(dòng)。
　　
　　甲6甲7聯(lián)鎖投入且甲6手動(dòng)，則甲7切自動(dòng)。
　　
　　●甲7為自動(dòng)時(shí)，當(dāng)：
　　
　　▲甲6甲7聯(lián)鎖投入
　　
　　甲排粉電流低于設(shè)定下限，則甲7開。
　　
　　▲甲4甲7聯(lián)鎖投入
　　
　　甲排粉電流低于設(shè)定下限，則甲7開。
　　
　　▲甲6甲7聯(lián)鎖投入
　　
　　甲排粉電流高于設(shè)定上限，則甲7關(guān)。
　　
　　▲甲4甲7聯(lián)鎖投入
　　
　　甲排粉電流高于設(shè)定上限，則甲7關(guān)。
　　
　　▲甲6甲7聯(lián)鎖投入
　　
　　甲排粉電流位于上下限之間，則甲7停。
　　
　　▲甲4甲7聯(lián)鎖投入
　　
　　甲排粉電流位于上下限之間，則甲7停。
　　
　　需要注意的是：因?yàn)榧字品?4門和甲制粉#6門永遠(yuǎn)為手動(dòng)，所以只要甲4甲7聯(lián)鎖投入或者甲6甲7聯(lián)鎖投入，甲7都會(huì)切自動(dòng)。另外，即使在連鎖投入的情況下，甲7仍可切手動(dòng)，此時(shí)可手動(dòng)制之?？刂飘嬅嬷品坶T中間的按鈕只可切手動(dòng)，切自動(dòng)無(wú)效！
　　
　　乙側(cè)制粉系統(tǒng)風(fēng)門工作邏輯同甲側(cè)制粉系統(tǒng)風(fēng)門。
　　
　　3.4安全門聯(lián)鎖
　　
　　過熱器安全門、汽包安全門OUTM為3，亦即：輸出指令為長(zhǎng)信號(hào)，當(dāng)反方向指令有效時(shí)，信號(hào)復(fù)位；STP為1，即STOP指令信號(hào)有效。
　　
　　3.4.1過熱器安全門：
　　
　　主汽壓力1大于10.8Mpa且主汽壓力2大于10.8Mpa，自動(dòng)投入則過熱器安全門打開。
　　
　　打開以后，可手動(dòng)關(guān)閉，關(guān)閉信號(hào)保持15秒。若在關(guān)閉的信號(hào)保持有效期間打開信號(hào)變?yōu)橛行?，則關(guān)閉信號(hào)被復(fù)位，過熱器安全門打開。
　　
　　3.4.2汽包安全門：
　　
　　汽包壓力1大于12.4Mpa且汽包壓力2大于12.4Mpa，自動(dòng)投入則汽包安全門打開。
　　
　　打開以后，可手動(dòng)關(guān)閉，關(guān)閉信號(hào)保持15秒。若在關(guān)閉的信號(hào)保持有效期間打開信號(hào)變?yōu)橛行?，則關(guān)閉信號(hào)被復(fù)位，汽包安全門打開。
　　
　　4結(jié)論
　　
　　#7爐經(jīng)過DCS改造后，減少了盤臺(tái)的數(shù)量，省去了大量的監(jiān)控儀表，使整個(gè)控制室變的簡(jiǎn)潔明快，方便了運(yùn)行人員的操控，減輕了運(yùn)行人員監(jiān)盤的強(qiáng)度。整個(gè)鍋爐運(yùn)行的也更加穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)性和安全性也得到了很大提高。總之，這次DCS改造無(wú)論從任何方面講都是成功的。