鍋爐優(yōu)化控制系統(tǒng)項目設(shè)計方案

鍋爐優(yōu)化控制系統(tǒng)項目設(shè)計方案司循環(huán)流化床鍋爐優(yōu)化控制項目實施方案浙江開化合成材料有限公司 (1)鍋爐燃燒系統(tǒng)控制的優(yōu)化 5(2)汽水系統(tǒng)控制的優(yōu)化 5(3)面向煤耗的燃燒的優(yōu)化 6(4)爐況智能診斷專家控制優(yōu)化 6 周期計劃 8、勞動衛(wèi)生及工業(yè)安全 8項目建設(shè)目標 9 循環(huán)流化床鍋爐優(yōu)化控制項目實施方案浙江開化合成材料有限公司(以下簡稱“開化合成”)有兩臺循環(huán)流化床鍋爐，設(shè)制需求分析開化合成鍋爐運行調(diào)整的任務(wù)是根據(jù)生產(chǎn)裝置用汽的需求，實時的對蒸汽壓力、氣含氧量等主要工藝指標，在此基礎(chǔ)上平穩(wěn)控制蒸汽流量，以快速滿足蒸汽壓力變化需求。另外，為了保證爐膛安全，一般使爐膛壓力維持微負壓，爐膛壓力太高則會向外噴火，影響安全性和經(jīng)濟性，爐膛壓力太低，則會使冷空氣進入，降低經(jīng)濟性。(1)系統(tǒng)存在嚴重耦合，如燃料量的變化不僅影響蒸汽壓力和汽包水位，還會影響過熱蒸汽溫度和煙氣含氧量等。(2)存在不確定時滯，如燃料量的變化對蒸汽溫度、壓力、汽包水位等的影響有不(3)蒸汽需求量的不確定性變化，由于需要供應(yīng)蒸汽的生產(chǎn)裝置較多，裝置內(nèi)發(fā)生系統(tǒng)。由于合成反應(yīng)系統(tǒng)對于蒸汽供需變化的突然性強和幅度大等特點，導(dǎo)致蒸汽總管(4)隨機擾動因素多，如燃料品質(zhì)、管路阻力、運行狀況、火焰中心移動及鍋爐受熱面結(jié)垢等，均屬外部隨機擾動因素。因此，鍋爐是一個多輸入、多輸出且變量相互耦合并具有不確定時滯的復(fù)雜控制對象。和國家對于節(jié)能減排要求的提高，企業(yè)急需對鍋爐系、鍋爐優(yōu)化控制方案循環(huán)流化床鍋爐優(yōu)化控制系統(tǒng)主要包括鍋爐燃燒系統(tǒng)控制器、給水系統(tǒng)控制器及面蒸汽鍋爐優(yōu)化控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖。提高蒸汽鍋爐綜合自動化水平和工藝參數(shù)平穩(wěn)性；DCS常規(guī)控制系統(tǒng)5t/hr鍋爐(1)鍋爐燃燒系統(tǒng)控制的優(yōu)化根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)工藝特點和過程控制需求，采用多變量模型預(yù)測控制和智能控制，建立鍋爐燃燒系統(tǒng)控制器，通過優(yōu)化調(diào)節(jié)給煤機變頻、一次風(fēng)變頻、二次操作手段，維持合適的風(fēng)煤比，克服蒸汽需求量的變化時，提前調(diào)節(jié)各操作變量實現(xiàn)對蒸汽壓力、爐膛溫料床差壓等工藝指標的平穩(wěn)控制，使鍋爐汽包蒸發(fā)量快速工生產(chǎn)對蒸汽需求量與鍋爐供氣量的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制。多變變量的重要性劃分優(yōu)先級，并綜合變量之間動態(tài)響應(yīng)特性安全的前提下，通過對各操作變量的協(xié)調(diào)聯(lián)動實現(xiàn)各項工、穩(wěn)定運行，提高生產(chǎn)自動化水平，并為優(yōu)化節(jié)能創(chuàng)造條(2)汽水系統(tǒng)控制的優(yōu)化汽包水位及除氧器液位、溫度、壓力等是鍋爐運行的重要工藝參數(shù)，需要控制在一汽包水位控制器采用多變量預(yù)測控制，根據(jù)汽包水位的變化趨勢，克服用戶對蒸汽除氧器控制器采用多變量預(yù)測控制，根據(jù)鍋爐運行負荷變化，合理調(diào)節(jié)除氧器給水調(diào)節(jié)閥和蒸汽調(diào)節(jié)閥，有效克服相關(guān)干擾因素，實現(xiàn)對除氧器液位、溫度、壓力等工藝(MVs)、干擾變量(DVs)如下表給煤機變頻一次風(fēng)機變頻二次風(fēng)機變頻頻冷渣機轉(zhuǎn)速汽包給水調(diào)節(jié)閥開度除氧器給水調(diào)節(jié)閥開度除氧蒸汽調(diào)節(jié)閥開度蒸汽壓力爐膛溫度煙氣含氧量爐膛負壓風(fēng)煤比料床差壓汽包水位氧器液位氧器溫度氧器壓力蒸汽流量燃煤發(fā)熱量蒸汽流量汽水系統(tǒng)控制器表格燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)優(yōu)化主要變量(3)面向煤耗的燃燒的優(yōu)化在鍋爐燃燒系統(tǒng)優(yōu)化中，以保證爐膛溫度和蒸汽壓力穩(wěn)定為第一優(yōu)先級指標，在動態(tài)控制指標滿足、操縱變量有自由度的前提下，再優(yōu)化第二級的經(jīng)濟性能指標。針對多輸入多輸出鍋爐燃燒過程模型，采用一種包含模型預(yù)測控制在內(nèi)的兩層結(jié)構(gòu)優(yōu)化控制策略來解決該過程控制問題。基于下層優(yōu)化是基于爐膛溫度和蒸汽壓力帶約束條件的控制標的動態(tài)優(yōu)化，上層優(yōu)化是鍋爐熱效率和節(jié)煤等經(jīng)濟性能指標的穩(wěn)態(tài)優(yōu)化。(4)爐況智能診斷專家控制優(yōu)化備異常事件、鍋爐檢測儀表可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)異常突變或較大偏差等，及時發(fā)現(xiàn)并給出報警爐的安全、平穩(wěn)運行提供保障。鍋爐熱效率狀況的實時監(jiān)控和智能診斷，首先根據(jù)鍋爐工藝特點，通過工藝計算和回歸分析，建立鍋爐熱效率軟測量模型，在線計算鍋爐熱效率，準確判斷鍋爐的運行工H——蒸汽熱焓，kj/kgHgw——給水熱焓，kj/kgCO22H——反應(yīng)生成熱，kj/mol(5)為達到預(yù)期的優(yōu)化目標，先進控制要求鍋爐裝置中各主要控制回路必須有性能良好、靈活好用的執(zhí)行機構(gòu)(調(diào)節(jié)閥)及精準的測量儀表，結(jié)合45T爐現(xiàn)有的儀表裝備的現(xiàn)(一)、先進控制系統(tǒng)軟硬件費用：卡WindowsServer2008中先進控制平臺()預(yù)測控制軟件()軟測量軟件()APC-APC-iSYSCAdconAPC-Sensor小計(萬元)(萬元)218 2181111111223(二)、先進控制系統(tǒng)工程實施費用：工程實施費(萬(三)、電氣儀表提升費用單價 (萬金額萬元11523綜綜上，項目總投資約++=萬人民幣(萬元)劃1234-56-78預(yù)測試與常規(guī)回路校正優(yōu)化控制方案詳細設(shè)計優(yōu)化控制方案論證123456證現(xiàn)場安裝調(diào)試(控制器)9-10789衛(wèi)生及工業(yè)安全蔽裝置。措施加裝防護裝置或采取其他防護措施。⑵設(shè)備布置上要有足夠的檢修場地。⑴所有鋼平臺及樓梯要采用花紋鋼板或格柵板，以防工作人員滑倒。圍設(shè)置保護圍欄，以防高出跌傷。(1)．在易發(fā)生粉塵飛揚的區(qū)域設(shè)置必要的防塵設(shè)施，降低由于粉塵對工人的健康帶(2)．工人的工作場所采取必要的噪聲防治措施，以保護工作人員的身體健康。(3)、儀表更換電動裝置及電工牽拉動力電纜時嚴格按公司安全管理制度佩帶安全目建設(shè)目標系統(tǒng)控制、汽水系統(tǒng)控制、面向煤耗的燃燒優(yōu)化控制等。項目主要建設(shè)目標總結(jié)如(1)在鍋爐正常運行期間，優(yōu)化控制系統(tǒng)的投用率不低于90％(工藝系統(tǒng)不具備自控條件的不計算在內(nèi))，降低生產(chǎn)勞動強度，進一步提高鍋爐的自動化控制水平，增(2)優(yōu)化控制系統(tǒng)投運后，可提高爐膛溫度、蒸汽壓力、煙氣含氧量、爐膛負壓、、汽包水位、除氧器液位、除氧器溫度、除氧器壓力等關(guān)鍵工藝參數(shù)的平穩(wěn)性，與常規(guī)控制相比，關(guān)鍵工藝參數(shù)的標準偏差(波動幅度)降低30%以上；(3)通過實施燃燒優(yōu)化和“卡邊”控制后，提高鍋