[01103237]供热锅炉智能控制算法与系统开发

燃煤锅炉是工业生产和集中供热过程中重要的动力设备。锅炉能耗巨大，提高其生产效率不仅具有客观的经济效益，还有重要的环保意义。但是中国运行的大多数锅炉系统控制水平不高，效率普遍偏低于国家标准，操作工人水平参差不齐，经常是凭感觉和经验去操作，长期使锅炉处在能耗高、环境污染严重的生产状态。据有关资料显示，世界85%的人口正陆续进入工业化阶段，全球性的人口、资源、环境矛盾尖锐，使中国的现代化面临严峻的挑战，即使国际市场能够弥补中国资源的不足，生态和环境破坏的沉重代价也难以承受。该项目研制的供热锅炉智能寻优自动控制系统，包括采用德国施耐德Premium系列PLC设计的下位机控制系统和美国GE公司IFIX软件设计的上位机控制系统两部分。系统采用模块化设计，每个模块都可以单独的优化，便于整个系统的升级、控制管理和日后的维护，并且具备完全的开发性，保证了系统有良好的可扩充性，保护了用户投资。系统下位机计算机控制程序，其中包括对锅炉的给煤量、鼓风、引风、风－煤比、出水温度、回水温度、炉膛压力和母管压力等参数的监测和控制；系统上位机主要实现系统启/停控制、参数设定、报警连锁保护、历史数据查询、报表打印等功能。上下位机采用现场总线进行数据交换。整个系统安装维护方便，运行稳定、可靠、人机界面友好。经过运行实践表明，本文设计的控制系统实现了锅炉燃烧过程的自动控制，满足生产工艺要求，有效地降低了能耗，提高了生产管理水平。该项目研究工作成功的实现了：(1)风-煤比自寻优控制方案，避免了传统风-煤比定值控制无法使系统运行在最佳或次最佳的燃烧状态。(2)上位机实时监控。根据室外温度曲线与每天负荷曲线计算出最佳温度设定值，完成温度自动跟踪控制。(3)燃烧系统的负荷和燃料的协调达到最理想状态，最大程度地实现经济燃烧。此外，智能一体化控制运行模式保证了锅炉运行的安全、稳定，同时也减轻了操作人员的劳动强度。