1概述
　　
　　亞電鑫寶#7爐型號為HG220/100—HM11，額定蒸汽流量220T/H，額定主汽壓力9.81Mpa，額定主汽溫度540℃。為了提高鍋爐控制的自動化程度及減輕運行人員的工作量，亞電鑫寶公司采用新華XDPS-400分散控制系統(tǒng)對#7爐進行DCS改造，功能涵蓋DAS、MCS、SCS、FSSS。DAS包括信號采集處理、流程圖顯示、趨勢顯示、報警顯示、成組顯示、一覽顯示、報表記錄打印、歷史數(shù)據(jù)收集、SOE記錄再現(xiàn)、事故追憶等；MCS包括熱負荷控制、汽包水位控制、主汽溫度控制以及爐膛負壓控制；SCS包括引風機、送風機、排粉機、磨煤機等輔機及電動門的控制和聯(lián)鎖；FSSS負責爐膛安全監(jiān)控。
　　
　　2改造后MCS投入情況
　　
　　DCS改造后，與傳統(tǒng)的控制儀表相比MCS的投入變得輕松多了，控制策略可以在線修改且任你發(fā)揮，這一點也是XDPS-400分散控制系統(tǒng)突出的一面。
　　
　　2.1汽包水位控制系統(tǒng)
　　
　　汽包水位控制系統(tǒng)仍采用傳統(tǒng)的三沖量控制系統(tǒng)，由于控制對象是一個快速反應環(huán)節(jié)，自動控制系統(tǒng)的投入就容易多了，那么主要的工作就集中在PID參數(shù)的優(yōu)化上，目前的情況是自動控制系統(tǒng)投入時，汽包水位的變化幅度在15mm以內(nèi)，能夠滿足鍋爐運行的要求。
　　
　　2.2主汽溫度控制系統(tǒng)
　　
　　*，主蒸汽溫度作為控制對象是一個大延遲的慣性環(huán)節(jié)，單靠傳統(tǒng)的PID控制噴水量使溫度保持在要求的范圍內(nèi)絕非易事。而亞電鑫寶#7爐的主蒸汽溫度控制，雖然設計為兩級噴水減溫，但其二級噴水不用，只用一級噴水來控制主蒸汽溫度。這樣當噴水量改變時，就需要更長的時間才能使主汽溫度發(fā)生改變，從而使主蒸汽溫度自動控制系統(tǒng)的投入變的更加艱難。
　　
　　鑒于目前的情況，主蒸汽溫度的自動調(diào)節(jié)還需使用PID功能塊，顯然只靠PID控制無論P、I參數(shù)如何匹配，也很難將主蒸汽溫度保持在要求的范圍內(nèi)且適應負荷變化的能力也較弱，自動控制系統(tǒng)極易發(fā)生震蕩。解決問題的方法首先從加前饋著手，傳統(tǒng)的前饋往往是根據(jù)擾動因素對系統(tǒng)影響的大小而加適當?shù)那梆?，但對主蒸汽溫度而言其擾動因素較多，而且在不同擾動作用下系統(tǒng)的動態(tài)響應也不同。
　　
　　從另一角度考慮，當任何擾動出現(xiàn)時，雖然主汽溫度還沒有明顯的變化，但其必然會顯示出變化趨勢。正是基于這一點，在投入亞電鑫寶#7爐的主蒸汽溫度自動調(diào)節(jié)時，經(jīng)過了長時間的觀察和反復實驗，加入了如下所述的前饋作用。
　　
　　主蒸汽溫度的平均值的當前值減去30秒前值，此可反映出主蒸汽溫度在30秒之內(nèi)的變化幅度，當主蒸汽溫度的增加幅度大于0.5℃且保持2秒以上時，減溫水閥門增加8%的開度，當增加幅度小于0℃且保持2秒以上時，將前面增加的8%的溫水閥門開度去掉。反之，當主蒸汽溫度的降低幅度大于0.5℃且保持2秒以上時，減溫水閥門減少8%的開度，當降低幅度小于0℃且保持2秒以上時，將前面減少的8%的溫水閥門開度加上。需要特別提醒的是上述前饋是與副調(diào)的PID輸出相加，而非加在PID功能塊的FF輸入端。
　　
　　從實際投入的效果來看，上述前饋作用在主蒸汽溫度控制系統(tǒng)里發(fā)揮了主要作用，而PID調(diào)節(jié)只起到輔助調(diào)節(jié)的作用，調(diào)節(jié)作用既不能過強也不能過弱?，F(xiàn)PID調(diào)節(jié)回路仍采用串級調(diào)節(jié)，一個主調(diào)帶兩個副調(diào)，主調(diào)過程變量為主蒸汽溫度的平均值，副調(diào)的導前溫度為二級減溫器出口溫度。由于鍋爐燃燒的原因，左右側(cè)受熱不均，蒸汽在進入末級過熱蒸汽混合聯(lián)箱之前，始終存在溫度偏差。為了使左右噴水閥門同步動作且開度偏差不致過大，將左右二級減溫器出口溫度取均值作為兩個副調(diào)的導前溫度?，F(xiàn)主調(diào)參數(shù)為：Kp=0.8、Ti=150，兩個副調(diào)均為：Kp=0.6、Ti=200。從鍋爐點火啟動以來的這一段時間表明：主蒸汽溫度控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)能夠滿足機組運行要求，溫度的變化幅度在3℃以內(nèi)，并且其適應負荷變化的能力*。
　　
　　2.3爐膛負壓控制系統(tǒng)
　　
　　爐膛負壓控制系統(tǒng)采用單沖量控制系統(tǒng)，由于控制對象是一個快速反應環(huán)節(jié)，爐膛負壓對引風擋板開度的變化十分敏感，因此要求PID的調(diào)節(jié)作用不能過大，這樣P、I參數(shù)不僅要設置穩(wěn)妥，還要加速率限制功能塊以限制引風擋板開度指令變化速度。從目前的情況看，自動控制系統(tǒng)投入時，爐膛負壓的變化幅度在20Pa以內(nèi)，能夠滿足鍋爐運行的要求。
　　
　　2.4熱負荷控制系統(tǒng)
　　
　　熱負荷控制實際為主蒸汽壓力控制的副調(diào)，控制蒸汽流量，由于在母管制鍋爐中#7爐只保證負荷而不調(diào)節(jié)主汽壓力，這樣主調(diào)站輸出即可作為副調(diào)的負荷（蒸汽流量）設定值，副調(diào)輸出zui后控制的是給粉機轉(zhuǎn)速，從而改變進入爐膛的煤粉量，使鍋爐的吸熱量變化，蒸汽流量變化，改變負荷。從目前投入的情況看，熱負荷自動控制系統(tǒng)投入時，能夠滿足鍋爐運行的要求。
　　
　　3改造后SCS實現(xiàn)的主要邏輯
　　
　　進行DCS改造后，原來許多不能實現(xiàn)的聯(lián)鎖及順序控制邏輯，通過組態(tài)軟件均可以實現(xiàn)。不僅納入SCS的設備范圍非常寬廣，而且聯(lián)鎖及保護系統(tǒng)的可靠性也大大提高。
　　
　　3.1鍋爐大聯(lián)鎖
　　
　　3.1.1總聯(lián)鎖投入且兩臺引風機跳閘，則跳送風機。
　　
　　3.1.2總聯(lián)鎖投入且兩臺送風機跳閘，則跳排粉機。
　　
　　MFT則跳排粉機。
　　
　　3.1.3總聯(lián)鎖投入且甲排粉機停指示燈亮，則跳甲磨煤機。
　　
　　磨煤機低油壓連動投入且潤滑油壓低跳磨煤機信號有效則跳甲磨煤機。
　　
　　3.1.4總聯(lián)鎖投入且乙排粉機停指示燈亮，則跳乙磨煤機。
　　
　　磨煤機低油壓連動投入且潤滑油壓低跳磨煤機信號有效，則跳乙磨煤機。
　　
　　3.2給粉電源連動
　　
　　3.2.1給粉聯(lián)動甲聯(lián)乙投入按鈕按下
　　
　　甲給粉電源投入信號為1且乙給粉電源投入信號為0，則給粉連動甲聯(lián)乙投入。
　　
　　3.2.2給粉聯(lián)動乙聯(lián)甲投入按鈕按下
　　
　　乙給粉電源投入信號為1且甲給粉電源投入信號為0，則給粉連動乙聯(lián)甲投入。
　　
　　3.3制粉系統(tǒng)風門聯(lián)鎖
　　
　　甲制粉#4門和甲制粉#7門，甲制粉#6門和甲制粉#7門皆有連鎖，邏輯如下：
　　
　　甲制粉#4門和甲制粉#6門對應的DEVICE的“TOM”為1，換句話說，甲制粉#4門和甲制粉#6門永遠為手動，當：
　　
　　●甲4甲7聯(lián)鎖投入且甲4手動，則甲7切自動。
　　
　　甲6甲7聯(lián)鎖投入且甲6手動，則甲7切自動。
　　
　　●甲7為自動時，當：
　　
　　▲甲6甲7聯(lián)鎖投入
　　
　　甲排粉電流低于設定下限，則甲7開。
　　
　　▲甲4甲7聯(lián)鎖投入
　　
　　甲排粉電流低于設定下限，則甲7開。
　　
　　▲甲6甲7聯(lián)鎖投入
　　
　　甲排粉電流高于設定上限，則甲7關(guān)。
　　
　　▲甲4甲7聯(lián)鎖投入
　　
　　甲排粉電流高于設定上限，則甲7關(guān)。
　　
　　▲甲6甲7聯(lián)鎖投入
　　
　　甲排粉電流位于上下限之間，則甲7停。
　　
　　▲甲4甲7聯(lián)鎖投入
　　
　　甲排粉電流位于上下限之間，則甲7停。
　　
　　需要注意的是：因為甲制粉#4門和甲制粉#6門永遠為手動，所以只要甲4甲7聯(lián)鎖投入或者甲6甲7聯(lián)鎖投入，甲7都會切自動。另外，即使在連鎖投入的情況下，甲7仍可切手動，此時可手動制之。控制畫面制粉門中間的按鈕只可切手動，切自動無效！
　　
　　乙側(cè)制粉系統(tǒng)風門工作邏輯同甲側(cè)制粉系統(tǒng)風門。
　　
　　3.4安全門聯(lián)鎖
　　
　　過熱器安全門、汽包安全門OUTM為3，亦即：輸出指令為長信號，當反方向指令有效時，信號復位；STP為1，即STOP指令信號有效。
　　
　　3.4.1過熱器安全門：
　　
　　主汽壓力1大于10.8Mpa且主汽壓力2大于10.8Mpa，自動投入則過熱器安全門打開。
　　
　　打開以后，可手動關(guān)閉，關(guān)閉信號保持15秒。若在關(guān)閉的信號保持有效期間打開信號變?yōu)橛行?，則關(guān)閉信號被復位，過熱器安全門打開。
　　
　　3.4.2汽包安全門：
　　
　　汽包壓力1大于12.4Mpa且汽包壓力2大于12.4Mpa，自動投入則汽包安全門打開。
　　
　　打開以后，可手動關(guān)閉，關(guān)閉信號保持15秒。若在關(guān)閉的信號保持有效期間打開信號變?yōu)橛行?，則關(guān)閉信號被復位，汽包安全門打開。
　　
　　4結(jié)論
　　
　　#7爐經(jīng)過DCS改造后，減少了盤臺的數(shù)量，省去了大量的監(jiān)控儀表，使整個控制室變的簡潔明快，方便了運行人員的操控，減輕了運行人員監(jiān)盤的強度。整個鍋爐運行的也更加穩(wěn)定，經(jīng)濟性和安全性也得到了很大提高。總之，這次DCS改造無論從任何方面講都是成功的。