和利時APC優化控制系統在富錦象嶼生化自備電站的應用檢視原始碼討論檢視歷史

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和利時APC優化控制系統在富錦象嶼生化自備電站的應用富錦象嶼金谷生化科技有限公司是一家年產60萬噸的玉米加工企業，主要產品是玉米澱粉、玉米胚芽油以及飼料等農副產品，其自備電站配置2×155t/h高溫高壓循環流化床鍋爐+1×CB18MW抽汽背壓式汽輪發電機組+1×C12MW抽汽凝汽式汽輪發電機組，自備電站擔負着為玉米加工主裝置提供穩定電力供給與高品質蒸汽供給的雙重任務。由於全廠是孤網運行，電力負荷的波動比較大，再加上玉米烘乾塔的特殊工藝，短時間蒸汽負荷的波動達到10t/min~25t/min，且波動比較頻繁，人工調整時經常出現調整不及時，或者出現過調與欠調現象，導致主蒸汽壓力波動比較大。另外由於鍋爐是母管制運行，2台鍋爐本身也會發生燃燒振盪，爐間互擾的問題，控制屬於強耦合，所以為了保證主裝置生產穩定與安全，運行操作人員只能頻繁手動調節鍋爐負荷以滿足外界電負荷與熱負荷的波動，但是勞動強度較大，而效果卻不理想。

案例實施與應用情況

2　和利時的解決方案

由於自備電站的DCS系統為西門子系統，在不改變原DCS系統結構並保證原DCS系統的獨立性與穩定性的前提下，和利時針對用戶自備電站的實際問題，增加一套熱電行業APC優化控制系統，採用OPC外掛的方式與西門子DCS系統進行通訊對接。實現對給水控制、減溫水控制、引風控制、一次風控制、二次風控制、給煤機控制的自動調節，在鍋爐負荷30%~110%之間可以實現全自動調節。2016年9月和利時的工藝專家與調試工程師進駐現場，依次完成了通訊調試與對接，DCS側切換邏輯的修改，工藝數據的採集與建模，單台鍋爐各迴路的自動調試，全廠母管協調控制的調試，最終項目在2016年12月全部調試完成並交付用戶使用，很好的解決了該廠存在的實際問題，實現了母管制機組在出現鍋爐產汽與外界用汽之間不平衡時，達到快速穩定蒸汽母管壓力的目的，實現鍋爐汽水系統、配風系統、給煤系統的全自動運行與燃燒優化，實現了節能減排的目的。

3　和利時熱電行業APC優化控制系統主要功能介紹

和利時熱電行業APC優化控制系統是對鍋爐燃燒自動的先進控制，是對母管制運行機組的協調控制，它的主要功能包括：

（1）實現鍋爐的全自動運行（包括汽水系統、配風系統、給煤系統等），將自動控制參數控制的更加平穩，保證鍋爐的正常運行，將操作員從繁重的監控中解脫出來。

（2）涉及鍋爐效率的重要參數壓紅線運行（如主汽壓力、主汽溫度、床溫、氧量等），提高鍋爐效率。

（3）自動優化風煤比，以適應煤種的變化，保證燃燒的充分性，降低鍋爐損失（如排煙損失、機械未完全燃燒損失等），提高鍋爐效率。

（4）燃料預測優化控制，穩態情況下提高控制精度，外界擾動時大幅度提高響應的快速性和穩定性。

（5）母管制鍋爐負荷優化分配控制，實現鍋爐產汽與外界用汽之間的相對平衡，對全廠鍋爐的負荷進行優化分配，穩定母管壓力，使得綜合效率得到優化提高。

4　和利時熱電行業APC優化控制系統關鍵技術介紹

鍋爐的燃燒過程是一個極其複雜的化學過程與物理傳熱過程，鍋爐的燃料量、送風量、引風量的控制具有強耦合、非線性、多變性、大滯後等特點，所以整個燃燒系統的控制必須協調控制才能保證鍋爐負荷、壓力、氧量、溫度、負壓的穩定。針對鍋爐燃燒系統的這種特殊性，APC優化控制系統的研發集成了多變量自適應控制器、智能仿人工控制策略、預測控制、模糊控制、自動尋優、反饋校正等核心技術，真正實現了鍋爐在正常工況與異常工況下的全自動運行。