循環(huán)流化床鍋爐的分散控制系統(tǒng)   DCS控制系統(tǒng)

一、概述
分散控制系統(tǒng)DCS ( Distributed Control System ）的顯著特征是“分散”。“分散”有兩層意思：一是各種被控制設備在地理位置是分散的，相應的控制系統(tǒng)設備在位置上也分散布置；二是指控制系統(tǒng)所具有的功能是分散的，即計算機控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、過程控制、運行顯示、監(jiān)控操作等按功能進行分散，這同時意味著整個系統(tǒng)的危險性分散。功能分散是分散控制系統(tǒng)的主要內(nèi)涵。由于在功能分散的基礎上，又可將運行的操作與顯示集中起來，即操作管理集中，分散控制系統(tǒng)又稱為集散控制系統(tǒng)。
就鍋爐的控制而言，與大容量煤粉鍋爐相比，國內(nèi)大多數(shù)已投運的中小容量循環(huán)流化床鍋爐的自動化水平還比較落后，有些小容量流化床鍋爐甚至完全依賴于手動操作。某些采用了DCS 的75t / h 循環(huán)流化床鍋爐，也只是將其作為常規(guī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的輔助監(jiān)控手段，僅設計r 少量的汽壓、給水、汽溫等常規(guī)模擬控制回路，輸人／輸出點數(shù)僅為100 ? 300 點之間。隨著鍋爐參數(shù)的提高和容量的擴大，循環(huán)流化床鍋爐要求的自動化程度不斷提高，目前循環(huán)流化床鍋爐已逐步采用f 兀S ，大容量高參數(shù)循環(huán)流化床鍋爐幾乎都是采用DCS 進行控制。一些大容量循環(huán)流化床鍋爐的1 兀S 實現(xiàn)了鍋爐的監(jiān)視、控制和連鎖保護功能。登如，單臺220t / h 循環(huán)流化床鍋爐的輸人／輸出點數(shù)超過1000 點、相當于一臺100MW 等級煤粉鍋爐的控制點數(shù)。有些循環(huán)流化床鍋爐以污的功能非常完整，覆蓋了數(shù)據(jù)采集、模擬量控制、順序控制和爐膛安全保護等系統(tǒng)．
二、IX 萬的功能與設備組成
（一）DCS的功能
DCS的功能主要包括四個方面，即熱工檢測（數(shù)據(jù)采集）、模擬最控制、順序控制和熱工連鎖保護．
1 ．熱工檢測（數(shù)據(jù)采集）
熱工檢測是指自動地檢查和測量反映機組運行過程中的各種熱力參數(shù)，以及生產(chǎn)設備的下作狀態(tài)。通過熱工檢測能及時地反映機組運行的情況和變化趨勢，為運行人員的操作提供依據(jù)，并為其他熱工自動控制裝置的調(diào)節(jié)提供信號。熱工檢測對保證機組安全、經(jīng)濟運行起著很重要的作用。循環(huán)流化床鍋爐DCS的熱T －檢測功能由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)DAS ( Data Aequi 、ition System)來完成。DAS包含了兒乎所有非電量和電量測量數(shù)據(jù)的處理、顯示、報警、記錄、存儲等基本內(nèi)容，也包括數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)分析、操作指導、故障分析等事務，該系統(tǒng)與常規(guī)煤粉鍋爐以DCS中的DAS 基本相同。
在循環(huán)流化床鍋爐中，熱T －檢測的主要項目有主蒸汽和再熱蒸汽的壓力、溫度和給水壓力、溫度、流量，以及汽包水位、爐膛壓力、床溫、氧量、排煙溫度、風溫、風壓、燃料量、石灰石量等．隨鍋爐參數(shù)、容量的不同，熱工檢測參數(shù)從近百個點到數(shù)千個點不等。2 ．模擬量控制（協(xié)調(diào)控制）模擬量控制是指自動和連續(xù)地調(diào)節(jié)、控制機組的運行狀態(tài)，使機組的運行參數(shù)維持在規(guī)定范圍內(nèi)或按一定的規(guī)律變化。譬如，維持汽包水位為設定值，調(diào)整蒸汽的壓力使之滿足負荷要求等。模擬量控制系統(tǒng)在循環(huán)流化床鍋爐中己得到廣泛應用，其中的主要項目有給水自動控制、燃燒自動控制、過熱汽溫和再熱汽溫自動控制等。
3 ．順序控制
順序控制是指依據(jù)預先擬訂的步驟、條件或時間，對運行中的設備或系統(tǒng)自動地依次進行一系列操作，以改變設備和系統(tǒng)的工作狀態(tài)（如風機的啟停、閥門的開關(guān)等）．順序控制可以是最簡單的單個對象（一個閥門或一臺電動機）的啟停和開關(guān)控制，也可以是一個系統(tǒng)甚至整個機組的啟停順序控制。目前，在13Ot/h及以上容量的循環(huán)流化床鍋滬中，順序控制系統(tǒng)已得到逐步應用。
采用順序控制系統(tǒng)的主要是燃料與燃燒的管理與控制部分，譬如爐膛保護監(jiān)視系統(tǒng)FSSS (Furnace Safeguard Supervi 、ory System）。該系統(tǒng)控制著與燃燒相關(guān)設備的啟停和有關(guān)控制閥門的開關(guān)。目前順序控制的主要應用范圍是主、輔機的啟停操作和部分系統(tǒng)的運行操作以及事故處理。
4 ．熱工連鎖保護
熱工連鎖保護是指當鍋護機組在啟停或運行過程中發(fā)生危及設備和人身安全的情況時，為防止事故發(fā)生并避免事故擴大，熱工監(jiān)控設備自動采取的保護動作措施。熱工保護動作形式可分為三類：一是報警信號，向操作人員提示機組運行中的異常情況．二是連鎖動作，必要時按既定程序自動啟動設備或自動切除某些設備及．系統(tǒng)，使機組維持原負荷運行或減負荷運行；三是跳閘保護，當發(fā)生危及機組設備或人身安全的重大故障時，實施跳閘保護，停止機組（或部分設備）的運行，避免事故的擴大。鍋爐控制柜 DCS控制系統(tǒng)