循環(huán)流化床鍋爐的分散控制系統(tǒng)   DCS控制系統(tǒng)

一、概述
分散控制系統(tǒng)DCS ( Distributed Control System ）的顯著特征是“分散”�！胺稚ⅰ庇袃蓪右馑迹阂皇歉鞣N被控制設(shè)備在地理位置是分散的，相應(yīng)的控制系統(tǒng)設(shè)備在位置上也分散布置；二是指控制系統(tǒng)所具有的功能是分散的，即計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、過程控制、運(yùn)行顯示、監(jiān)控操作等按功能進(jìn)行分散，這同時(shí)意味著整個系統(tǒng)的危險(xiǎn)性分散。功能分散是分散控制系統(tǒng)的主要內(nèi)涵。由于在功能分散的基礎(chǔ)上，又可將運(yùn)行的操作與顯示集中起來，即操作管理集中，分散控制系統(tǒng)又稱為集散控制系統(tǒng)。
就鍋爐的控制而言，與大容量煤粉鍋爐相比，國內(nèi)大多數(shù)已投運(yùn)的中小容量循環(huán)流化床鍋爐的自動化水平還比較落后，有些小容量流化床鍋爐甚至完全依賴于手動操作。某些采用了DCS 的75t / h 循環(huán)流化床鍋爐，也只是將其作為常規(guī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的輔助監(jiān)控手段，僅設(shè)計(jì)r 少量的汽壓、給水、汽溫等常規(guī)模擬控制回路，輸人／輸出點(diǎn)數(shù)僅為100 ? 300 點(diǎn)之間。隨著鍋爐參數(shù)的提高和容量的擴(kuò)大，循環(huán)流化床鍋爐要求的自動化程度不斷提高，目前循環(huán)流化床鍋爐已逐步采用f 兀S ，大容量高參數(shù)循環(huán)流化床鍋爐幾乎都是采用DCS 進(jìn)行控制。一些大容量循環(huán)流化床鍋爐的1 兀S 實(shí)現(xiàn)了鍋爐的監(jiān)視、控制和連鎖保護(hù)功能。登如，單臺220t / h 循環(huán)流化床鍋爐的輸人／輸出點(diǎn)數(shù)超過1000 點(diǎn)、相當(dāng)于一臺100MW 等級煤粉鍋爐的控制點(diǎn)數(shù)。有些循環(huán)流化床鍋爐以污的功能非常完整，覆蓋了數(shù)據(jù)采集、模擬量控制、順序控制和爐膛安全保護(hù)等系統(tǒng)．
二、IX 萬的功能與設(shè)備組成
（一）DCS的功能
DCS的功能主要包括四個方面，即熱工檢測（數(shù)據(jù)采集）、模擬最控制、順序控制和熱工連鎖保護(hù)．
1 ．熱工檢測（數(shù)據(jù)采集）
熱工檢測是指自動地檢查和測量反映機(jī)組運(yùn)行過程中的各種熱力參數(shù)，以及生產(chǎn)設(shè)備的下作狀態(tài)。通過熱工檢測能及時(shí)地反映機(jī)組運(yùn)行的情況和變化趨勢，為運(yùn)行人員的操作提供依據(jù)，并為其他熱工自動控制裝置的調(diào)節(jié)提供信號。熱工檢測對保證機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著很重要的作用。循環(huán)流化床鍋爐DCS的熱T －檢測功能由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)DAS ( Data Aequi 、ition System)來完成。DAS包含了兒乎所有非電量和電量測量數(shù)據(jù)的處理、顯示、報(bào)警、記錄、存儲等基本內(nèi)容，也包括數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、操作指導(dǎo)、故障分析等事務(wù)，該系統(tǒng)與常規(guī)煤粉鍋爐以DCS中的DAS 基本相同。
在循環(huán)流化床鍋爐中，熱T －檢測的主要項(xiàng)目有主蒸汽和再熱蒸汽的壓力、溫度和給水壓力、溫度、流量，以及汽包水位、爐膛壓力、床溫、氧量、排煙溫度、風(fēng)溫、風(fēng)壓、燃料量、石灰石量等．隨鍋爐參數(shù)、容量的不同，熱工檢測參數(shù)從近百個點(diǎn)到數(shù)千個點(diǎn)不等。2 ．模擬量控制（協(xié)調(diào)控制）模擬量控制是指自動和連續(xù)地調(diào)節(jié)、控制機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，使機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)維持在規(guī)定范圍內(nèi)或按一定的規(guī)律變化。譬如，維持汽包水位為設(shè)定值，調(diào)整蒸汽的壓力使之滿足負(fù)荷要求等。模擬量控制系統(tǒng)在循環(huán)流化床鍋爐中己得到廣泛應(yīng)用，其中的主要項(xiàng)目有給水自動控制、燃燒自動控制、過熱汽溫和再熱汽溫自動控制等。
3 ．順序控制
順序控制是指依據(jù)預(yù)先擬訂的步驟、條件或時(shí)間，對運(yùn)行中的設(shè)備或系統(tǒng)自動地依次進(jìn)行一系列操作，以改變設(shè)備和系統(tǒng)的工作狀態(tài)（如風(fēng)機(jī)的啟停、閥門的開關(guān)等）．順序控制可以是最簡單的單個對象（一個閥門或一臺電動機(jī)）的啟停和開關(guān)控制，也可以是一個系統(tǒng)甚至整個機(jī)組的啟停順序控制。目前，在13Ot/h及以上容量的循環(huán)流化床鍋滬中，順序控制系統(tǒng)已得到逐步應(yīng)用。
采用順序控制系統(tǒng)的主要是燃料與燃燒的管理與控制部分，譬如爐膛保護(hù)監(jiān)視系統(tǒng)FSSS (Furnace Safeguard Supervi 、ory System）。該系統(tǒng)控制著與燃燒相關(guān)設(shè)備的啟停和有關(guān)控制閥門的開關(guān)。目前順序控制的主要應(yīng)用范圍是主、輔機(jī)的啟停操作和部分系統(tǒng)的運(yùn)行操作以及事故處理。
4 ．熱工連鎖保護(hù)
熱工連鎖保護(hù)是指當(dāng)鍋?zhàn)o(hù)機(jī)組在啟停或運(yùn)行過程中發(fā)生危及設(shè)備和人身安全的情況時(shí)，為防止事故發(fā)生并避免事故擴(kuò)大，熱工監(jiān)控設(shè)備自動采取的保護(hù)動作措施。熱工保護(hù)動作形式可分為三類：一是報(bào)警信號，向操作人員提示機(jī)組運(yùn)行中的異常情況．二是連鎖動作，必要時(shí)按既定程序自動啟動設(shè)備或自動切除某些設(shè)備及．系統(tǒng)，使機(jī)組維持原負(fù)荷運(yùn)行或減負(fù)荷運(yùn)行；三是跳閘保護(hù)，當(dāng)發(fā)生危及機(jī)組設(shè)備或人身安全的重大故障時(shí)，實(shí)施跳閘保護(hù)，停止機(jī)組（或部分設(shè)備）的運(yùn)行，避免事故的擴(kuò)大。鍋爐控制柜 DCS控制系統(tǒng)