1、鏈條鍋爐工藝簡(jiǎn)介
    鏈條鍋爐是火床爐的一種，煤在水平運(yùn)動(dòng)的爐排上燃燒，空氣從爐排下方經(jīng)預(yù)熱器自下而上引入。煤從煤斗落到爐排上，經(jīng)過(guò)爐閘門(mén)時(shí)被刮成一定厚度后進(jìn)入爐膛，煤在爐排上分段燃燒成渣，爐渣隨著爐排的轉(zhuǎn)動(dòng)排出。爐膛中燃燒的煤所釋放的熱量，被爐膛周圍的水壁吸收而產(chǎn)生蒸汽，進(jìn)入集汽箱供用戶。燃燒產(chǎn)生的煙氣被引風(fēng)機(jī)帶動(dòng)經(jīng)過(guò)省煤器、過(guò)熱汽、空氣預(yù)熱器換熱后再經(jīng)過(guò)除塵排入大氣。工藝流程如圖1所示。
2、DCS系統(tǒng)組成
    集散控制系統(tǒng)( DCS)是計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通訊時(shí)代的產(chǎn)物。它基于控制分散、危險(xiǎn)分散、操作和管理集中的設(shè)計(jì)思想，采用多層分級(jí)、合作自治的結(jié)構(gòu)形式，適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)和企業(yè)管理要求。由于DCS融入了最新的現(xiàn)場(chǎng)總線、嵌入式軟件、先進(jìn)控制、報(bào)表技術(shù)、CRT以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，使得其能夠整體解決小至一臺(tái)大型設(shè)備（鍋爐）、大至一個(gè)現(xiàn)代化工廠整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的全方位控制，并為工廠全程信息化管理提供基礎(chǔ)平臺(tái)。
3、鍋爐系統(tǒng)控制方案
    (20 - 50)t/h鏈條鍋爐根據(jù)實(shí)際使用需要調(diào)節(jié)的量不盡相同，但一般需要調(diào)節(jié)的量大約是9～10個(gè)，分別是：1)除氧水位；2）除氧壓力；3)主汽減壓；4）分汽缸出口穩(wěn)壓；5）爐膛負(fù)壓；6）主汽溫度；7）汽包水位；8）爐排轉(zhuǎn)速；9）鼓風(fēng)轉(zhuǎn)速；10）煤層厚度等。
    汽包水位、主汽溫度是鍋爐系統(tǒng)控制的重點(diǎn)，燃燒自動(dòng)則是鍋爐系統(tǒng)控制的難點(diǎn)。
3.1常規(guī)控制回路
    除氧水位、除氧壓力、除氧氣減壓、分汽缸出口穩(wěn)壓、爐膛負(fù)壓等是常規(guī)的單回路調(diào)節(jié)。主汽溫度、汽包水位多采用單回路前饋或串級(jí)加前饋（三沖量）組成，具體的調(diào)節(jié)方式應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際試驗(yàn)情況而定。常規(guī)控制回路及P、I、D參數(shù)調(diào)節(jié)參見(jiàn)表1。有些需要考核污染指標(biāo)的系統(tǒng)還引入氧含量分析，用以對(duì)鼓風(fēng)和引風(fēng)進(jìn)行協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)。
    3.2燃燒系統(tǒng)的控制
    鍋爐參數(shù)中，主汽壓力（或過(guò)熱蒸汽壓力）是衡量蒸汽量與外界負(fù)荷兩者是否適應(yīng)的標(biāo)志。引起主汽壓力變動(dòng)的擾動(dòng)來(lái)源有兩個(gè)，一是燃料量的擾動(dòng)，為基本擾動(dòng)；二是用汽量的擾動(dòng)，為負(fù)荷擾動(dòng)。基本擾動(dòng)可以通過(guò)自身的閉環(huán)來(lái)克服，負(fù)荷擾動(dòng)則不易做到。負(fù)荷變化時(shí)，母管壓力出現(xiàn)瞬時(shí)改變，而調(diào)節(jié)通道的遲延較大，對(duì)象擾動(dòng)通道與調(diào)節(jié)通道的動(dòng)態(tài)甚為懸殊，調(diào)節(jié)很不利。根據(jù)司爐工經(jīng)驗(yàn)，煤從進(jìn)入爐膛到完全燃燒需要20min以上。常規(guī)的P、I、D調(diào)節(jié)跟隨性較差。無(wú)法完成這樣一個(gè)大滯后系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。采用基于模糊理論的專家系統(tǒng)，可較好地實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)的自動(dòng)控制。
    表2是基于專家系統(tǒng)的控制參數(shù)規(guī)則表，其中的P論域表示模糊控制中鍋爐壓力的論域，AP論域表示兩個(gè)運(yùn)行周期鍋爐壓力變化差的論域，AMV代表與P論域和AP論域相關(guān)的每個(gè)燃燒周期爐排轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)增量。燃燒周期的自動(dòng)調(diào)整，加快了負(fù)荷大幅變化時(shí)燃燒控制的響應(yīng)速度。該表參數(shù)對(duì)20～50 t鏈條鍋爐具有普遍的適用性，爐況發(fā)生較大變化時(shí)僅作些微調(diào)即可滿足要求。
    煤質(zhì)或爐況的不同對(duì)調(diào)節(jié)效果有一定的影響。由于隸屬度函數(shù)的曲線均相互交錯(cuò)重疊，因此模糊控制算法對(duì)于參數(shù)變化的適應(yīng)性具有較強(qiáng)的魯棒性，實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證了這一特點(diǎn)。
3.3  閥門(mén)的調(diào)節(jié)與限幅
    規(guī)則表參數(shù)中閥門(mén)變化值對(duì)應(yīng)于每個(gè)燃燒周期爐排轉(zhuǎn)速的變化量。爐排轉(zhuǎn)速控制給煤量，是保證鍋爐經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行的重要控制對(duì)象。根據(jù)操作工的經(jīng)驗(yàn)，在一定的爐況和煤質(zhì)條件下，爐排轉(zhuǎn)速達(dá)到一定限額后將不再對(duì)汽包壓力起決定作用，因此必須對(duì)爐排轉(zhuǎn)速設(shè)置合理的上限以防燃燒不充分，污染環(huán)境。
    鼓風(fēng)轉(zhuǎn)速與爐排轉(zhuǎn)速之間應(yīng)根據(jù)一定的風(fēng)煤比互相協(xié)調(diào)，保證燃燒的經(jīng)濟(jì)性。這個(gè)比例與具體的煤質(zhì)、爐況、變頻器轉(zhuǎn)速相關(guān)，在運(yùn)行中需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)調(diào)整。
    引風(fēng)轉(zhuǎn)速與鼓風(fēng)轉(zhuǎn)速應(yīng)互相適應(yīng)，維持爐膛負(fù)壓在一定范圍內(nèi)，保證燃燒的安全性。
    燃燒控制規(guī)則表以及鍋爐各種參數(shù)的設(shè)置如表2所示。
    為方便操作，將爐排轉(zhuǎn)速、鼓風(fēng)轉(zhuǎn)速、引風(fēng)轉(zhuǎn)速限幅、燃燒周期的設(shè)定等參數(shù)設(shè)置為操作員權(quán)限，并引至監(jiān)控界面以便司爐工在線修改。
4、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行結(jié)論
    采用JX - 300(X)系統(tǒng)在兩套鏈條鍋爐系統(tǒng)(分別為20t/h和35t/h)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了爐況穩(wěn)定時(shí)的自動(dòng)控制，減少了因工作環(huán)境和操作員情緒所產(chǎn)生的不穩(wěn)定因素。通過(guò)設(shè)置合適的爐排轉(zhuǎn)速、鼓風(fēng)轉(zhuǎn)速、引風(fēng)轉(zhuǎn)速限幅值，能夠保證煤的充分燃燒，減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)了工況穩(wěn)定時(shí)整個(gè)鍋爐系統(tǒng)的自動(dòng)控制。同時(shí)由于引入燃燒周期的自適應(yīng)調(diào)整，加快了負(fù)荷大幅變化時(shí)的響應(yīng)速度，提高了系統(tǒng)控制的自動(dòng)化程度。實(shí)施的項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行顯示，汽泡壓力控制偏差小于2%，汽包液位控制偏差小于3%。達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
    該系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了以下功能：
    1)溫度、壓力、流量、液位的實(shí)時(shí)監(jiān)控；
    2)報(bào)表的實(shí)時(shí)記錄、定時(shí)打��；
    3)報(bào)警信號(hào)的實(shí)時(shí)顯示與紀(jì)錄；
    4)提供歷史數(shù)據(jù)和歷史曲線的查詢；
    5)爐況、煤質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，在監(jiān)控狀態(tài)下可實(shí)現(xiàn)控制參數(shù)的在線修改。
目前DCS的應(yīng)用大多還停留在現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的顯示、控制、報(bào)表自動(dòng)記錄層面上，受管理觀念和資金的限制，實(shí)現(xiàn)全廠信息化管理的綜合應(yīng)用尚需一定的時(shí)日。
三門(mén)峽富通新能源銷售生物質(zhì)鍋爐等鍋爐設(shè)備。