工业自动化控制技术及其在锅炉机组中的应用

[摘 要]本文主要分析了工业自动化控制技术及其在锅炉机组中的应用，针对系统回路当中的燃烧自动控制系统与汽包水位控制系统，进行了深入的研究，进而就其系统功能与框架的构成提出了一些具体的实施策略。最终希望通过本文的分析研究，实现工业自动化控制技术在锅炉机组当中更加广泛的应用。

[关键词]工业；自动化控制技术；锅炉机组；应用

中图分类号：TK323 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0065-01

近些年来随着我国经济水平与科学技术的快速发展，一方面工业自动化控制技术日趋成熟，能够广泛的应用于各领域；另一方面锅炉机组在能源消耗居高不下、环境污染日趋严重的形势下，亟需升级改造。因此将工业自动化控制技术应用于锅炉机组当中便能够有效的改善这一问题，开展相关的研究与探索便具有十分重要的意义，应当引起相关从业人员的重视与思考。笔者将就此在下文当中就其所存在的主要问题进行简要的介绍，并系统的介绍具体的应用方法与策略。

一、系统回路

1、燃烧自动控制系统

在大部分的生产活动当中具体的生产过程均需要进行能源间的转换，而燃烧这一能源转换的形式最为普遍，锅炉机组的燃烧同其所燃烧物质的类别、设备以及锅炉的构成方式均存在着紧密的关联性。达成锅炉燃烧过程的自动化调控，是实现其工业自动化控制的重要方式。其通常体现为下列三个方面：对于主蒸汽的压力值要确保其尽量恒定，并且依据相应的载负荷要求来自行燃料加减，从而确保其能够准确的供应给“负荷流量”以充足的压力需求；对于炉膛当中氧气含量也要进行充分的供给，从而确保燃料能够得到充分的燃烧，最大程度的降低燃料的浪费情况，并将对环境的污染降至最低；最后要能够保障经济燃烧的需求，确保氧气含量也不能过多，以减少因尾气过多而将热量带走产生的能量损耗。

2、汽包水位控制系统

汽包水位的状况能够反向的体现出锅炉的实际负荷同水量供给间的平衡状态，确保汽包水位的合理性是保障锅炉与汽轮机安全运转的必备条件。若水位超过标准值，便会致使汽水分离装置无法正常运转，若水位低于标准值则会致使汽包水当中的水量降低，一旦其中负荷较大时，水分含量便会迅速汽化，并最终有可能会致使锅炉损毁或爆炸。

二、系统功能

在锅炉自动控制系统当中，大致包括下列几个模块：

第一，对于锅炉的检测运行与计算处理。其所检测的内容在压力方面通常涵盖了：汽包、补水、炉膛等三方面；在温度检测内容当中主要包括了：补水、蒸汽、炉膛与排烟等四方面的内容；同时还涵盖了蒸汽与补水流量、烟气的含氧量等相关内容。在对其进行计算处理时所包含的主要内容主要有：锅炉燃煤的流量循环、其补水的累积量、给水的累积量、单次班组的煤炭消耗量、单日的煤炭燃烧消耗量、以及锅炉的热效率等相关计算内容。

第二，对于锅炉自动控制系统的调节。可依据炉膛的实际温度、压力、烟气当中的氧气含量、蒸汽压力实时监测数据以及鼓风机的转速调节、引风机的运转速度、炉渣排除速率等。

第三，实时显示模块。通过实时的数据显示来表明锅炉的实际运转数据情况、所运行的具体流程、数据变化趋势以及预警监测与内容提示等。

第四，管理功能模块。能够对于各个班次的交接情况进行准确、清晰的记录，对其锅炉运转的起止时间能够进行自动化记录，对其实际运行的时间做到准确无误，同时能够将相应的预警监测信息进行详细记录并汇总处理。

三、框架构成

锅炉自动控制系统其实际构成可分为四个层面：即为表现层、逻辑处理层、服务层与控制层。

第一，在表现层当中较为密集的控制系统展示界面，主要利用了完成系统当中对于核心技术数据内容与参数的设置，实现对于设备运行状况的监测与控制，从而达到对于参数与状态运行状况的数据显示，以及对于以往所积累的历史数据的查阅，将数据通过表格的形式体现出来，并能够将其进行表格打印，同时也具备了一定的系统预警与危险提醒、处理等作用。此层面通常由工业化自动控制锅炉机组、相应的应用操作程序等构成。

第二，在逻辑处理层中需要对于服务进行适当的管理，根据相应的激活因素，进行实时动态化的加减各类服务与应用，并且能够在服务层与数据层的基础之上，达成相应的逻辑控制。通常运用各类控制动作命令、动态的数据内容与逻辑处理等相应的关联内容来实现连锁表现，并达到对于算法控制的完成以及特殊状况的实时处理等功能。此层次的内容是对于服务层的内容依据一定的运算逻辑进行调整。

第三，在服务层当中主要包含了ControlKit原子控制组件，以及基于AppKit的原子服务组件等，能够给予逻辑处理层创造出控制原子的基础条件。服务层内容在系统当中的逻辑层，对于控制层进行访问时发挥着桥梁连接的作用。服务层当中的内容对于控制层的各类控制性命令要求进行调节，能够达成各项具体的控制服务，从而以保障对于各类不同业务内容的需求供应。此层次的内容可通过编程逻辑控制器当中的开关量部件、模拟量部件、职能调节仪器、频率变换器以及PLC等应用程序所构成。

第四，此层面一般通常是用来对服务处理内容进行控制，通过相应的动作执行与数据检测来实行具体的控制操作。通常由断路器部件、交流接触部件、压力变送部件、电动开关部件以及模拟信号隔离等相关的分配器部件构成。

结束语

通过将工业自动化控制技术应用于锅炉机组当中，能够实现对其全面可控的自动化控制，具有功能全面、可靠性强、易于维护，能够显著的改善操作人员的工作条件，同时还能够极大的降低能源损耗，具备极大的市场开拓空间与发展前景，不但能够通过自动化控制技术达到安全生产的目的，同时也能够减少煤炭燃烧、降低污染物排放量，更的符合环保要求。总而言之，在锅炉机组当中应用工业化的自动控制技术是其发展的必然趋势，也希望通过本文的研究，能够为相关的企业提供一些参考、借鉴。

参考文献

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