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摘要：某热电公司现有5台燃煤循环流化床锅炉，其中一期是2台75t/h燃煤循环流化床锅炉均为济南锅炉厂生产的自然循环锅炉，二期是3台75t/h燃煤循环流化床锅炉均为无锡锅炉厂生产的自然循环锅炉。锅炉为单汽包、自然循环、集中下降管Π型布置，中间有高温旋风分离器，定时排渣的次高压循环流化床锅炉。过热器分高低两级过热器，尾部设省煤器和一、二次空气预热器。 热电公司主要经营范围为电力、蒸汽产品生产销售及灰渣、煤炭销售。供热对象为范围内的政府、企业、宾馆、医院、写字楼、居民小区、浴场等终端热用户提供不同的需求和服务。虽然锅炉司炉工经验丰富，但是由于锅炉存在混煤不均，负荷波动大问题，这就造成了运行人员频繁操作，人是可定性不可定量的，再好的司炉工也无法保持持续性及延续性。这就需要有一套节能优化控制系统技术可以辅助司炉工，通过与热电公司进行技术沟通，节能优化控制技术可以很好的解决上述问题，充分保障了生产运行的安全与经济。 由于一般锅炉的水自动回路都可投入，所以在此主要讲的是节能优化控制技术在锅炉燃烧系统自动回路的控制。1锅炉硬件设备改造 1.1.二次风回路设备情况分析及解决方法
锅炉二次风调节时，风门挡板处于全开状态，二次风通过变频调节风量，变频器为ABB公司生产的ACS800系列。设备灵敏度可以达到自动控制要求。
1.2.一次风回路设备情况分析及解决方法
锅炉一次风调节时，采用挡板执行机构调节，风门执行器灵敏度在1-2%之间，为了保证锅炉风量的精确控制，联系风门执行器厂家对风门挡板执行器进行检查及维修。
1.3.引风回路设备情况分析及解决方法
锅炉引风控制负压调节时，风门挡板处于全开状态，通过电流斩波串级调速方式，斩波控制精度在1%左右，能够满足自动控制要求。
1.4.给煤机回路设备情况分析及解决方法
锅炉每台炉配3台皮带给煤机，每台给煤机为单独计量用煤量。给煤机采用变频调节，调节精度在0.2%左右，能够满足自动控制要求。
锅炉给煤机皮带秤长期运行导致称重装置出现偏差，不能精确测量进入锅炉的煤量，联系设备厂家对炉前及2台总上煤皮带秤进行校验，检查称重传感器，以便获得更加精准的数据。
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1.5.冷渣机回路设备情况分析及解决方法
数控冲床模具>湿式电除雾器 锅炉每台炉都配有2台冷渣机，目前锅炉排渣方式为手动控制放渣。对其系统进行调整和改造，完成设备与DCS系统连接，使锅炉排渣方式投入自动控制放渣（如一期锅炉排渣温度测点、流量断水保护等）。
2节能优化控制系统
122.2.1.软件系统现状阐述
锅炉DCS控制系统为浙大中控分散控制系统，组态软件版本为V2.65.04，硬件版本为ECS-100。五台锅炉及汽机共用一套控制系统，正常运行时两台主控单元一运一备，互为冗余，支持Modbus通讯功能，程序支持在线监视、支持在线下载。每台锅炉新增两块DI卡件(FW366)和一块通讯卡件(FW248)，节能优化控制系统是一套独立的DCS系统，该系统是通过与现场DCS系统通讯的方式来完成对锅炉的运行控制。采用Modbus通讯方式采集现场的有效数据进入控制系统控制机柜，接收数据后将数据直接传送至控制器，经过处理后供节能控制运算程序使用，优化计算后将控制指令通过Modbus通讯传送至原系统控制设备输出，为了避免设备误动作及对原DCS系统的联锁保护造成影响，在控制的过程中不参与任何的设备启停动作。
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2.2.节能优化控制技术的特点
⑴ 对现场DCS系统不作嵌入式程序下装，对原有的控制逻辑及安全保护连锁不作任何改动，以确保当节能优化控制系统出现故障时，使现场的DCS继续工作，不改变操作人员的操作习惯，以确保安全生产。
⑵在节能优化控制系统中设置有通信正常判断逻辑，当通信出现故障时及时通知DCS控制部分，将所有自动设备切换到手动由运行人员进行操作，避免发生安全故障。
⑶在通信过程中，节能优化控制系统主要采集自动相关设备的输出与反馈信号，不对设备的启停进行控制，可以避免由于误操作而影响DCS安全联锁动作。
⑷采用通信与DCS系统进行隔离，可以避免在线修改程序下装时对DCS系统的影响，因为程序下装时主要是在控制机柜里的控制器进行下装，对DCS系统没有任何影响。
⑸在整个控制过程中，节能优化控制系统只有在自动时才对调节设备的输出起控制作用，其余时间只是采集。同时在输出控制时都设置有设备输出的安全界限，不会对锅炉安全造成问题。
⑹在DCS设置有一个（“自动/手动”）按钮，当锅炉运行过程中出现故障需要紧急操作时，可以将按钮切换到本地状态，由运行人员进行控制。
⑺节能优化控制系统是通过通讯端口对现场的DCS系统进行数据交换控制，对现场的DCS系统重点逻辑进行实时跟踪监测，当有异常的情况发生时，节能优化控制系统会发出声光报警，同时以无扰式方式自动切换为手动，以确保锅炉的运行安全。
3改造效果
3.3.1.氧量控制回路情况分析
常规氧量控制一般都采用单回路进行控制，即使用二次风机根据氧量的变化直接进行调节风量大小，以达到控制氧量的目的。节能优化控制系统在氧量控制上采用随动控制方式，根据不同负荷下氧量设置不同，使高负荷段氧量偏低，低负荷段氧量偏高，保证炉膛内燃料充分燃烧，维持炉内过剩空气稳定。同时再加入一次风量、总煤量和床温等参数对二次风机的耦合，使系统能够快速稳定的控制氧量变化。
3.2.负压控制回路情况分析
炉膛负压是保证炉膛稳定燃烧的重要参数之一。常规控制负压一般采用以炉膛负压为被调量的单回路控制系统。即引风机跟随负压的变化而调节引风量，从而达到维持炉内压力平稳的目的。节能优化控制系统在单回路的基础上添加负荷、送风量等参数参与调整，即保证了负压的稳定也保证了炉内经济燃烧。
3.3.床温控制回路情况分析
床温是锅炉燃烧的重要监控参数之一。锅炉主要采用以控制给煤量以及二次风量的方法来调节床温，运行人员考虑到脱硫的稳定与效果，将床温基本保持在900℃上下，通过对历史数据的分析认为在床温的调节控制方面还有一定的改善空间，可通过在料层厚度，一次风量，二次风量，给煤量方面的整体调整适当提高床温，增加锅炉的燃烧效率。
节能优化控制系统节能策略在原控制上添加了负荷、料层差压等参数进行运算，得出负荷-床温的经济曲线，并参照曲线进行调节。控制床温在运行中始终保持最佳状态，以确保在负荷变化时燃料能够在最佳燃烧环境下充分燃烧，同时也保证了脱硫效果，以达到环保的目的。
3.4.排渣控制回路情况分析
排渣控制回路常规控制上直接采用以料层差压为被调量的单回路控制，通过调节排渣机转速以达到控制料层差压的目的。节能优化控制系统节能策略在此基础上添加负荷、床温、风室压力等参数对料层差压进行计算，并根据负荷变化情况及时修正设定值与输出，充分平滑排渣系统的床压波动，床温波动及负荷变化率，以期获得平滑的动态响应，维持炉内经济燃烧。
梨花护肤品3.5.燃烧控制回路情况分析
由于循环流化床的蓄热量大、热滞后大特点，所以大部分锅炉在控制上都采用人工直接干预，在负荷低时大幅度增加给煤量，上升后大幅度减少给煤量，以达到快速调整负荷的目的。节能优化控制系统节能策略在燃烧控制上以主蒸汽压力为被调量，综合床温、总风量和氧量等参数进行计算，及时调整输出，提高给煤回路的调节速度，实现增减负荷时给煤快速响应，确保负荷变化过程中主蒸汽压力的稳定及风煤比最佳。
3.6.节能优化控制系统节能效果
改造后的锅炉，实现自动控制在线率90%以上，通过节能比对，节能率达到2.1%，达到了预期的效果。
4结语
循环流化床锅炉的燃烧机理极其复杂，影响因素众多，许多问题至今从理论上尚无定论。节能优化控制技术在本次应用中实现了燃烧自动控制，并可以长期在自动控制模式下运行。该节能优化控制技术在调试及运行期间，不需要停机，不会影响锅炉正常运行，也丝毫不改变原DCS的手动操作系统，对用户而言无任何技术风险，能够做到整个调试过程中不会影响生产过程的稳定性。
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