1.概述
錦西石化熱電公司現(xiàn)有220T/H循環(huán)流化床鍋爐3臺(tái)，25MW抽汽發(fā)電機(jī)組2臺(tái)，系統(tǒng)采用母管制方式。產(chǎn)生的蒸汽用于外部生產(chǎn)用汽、城市供暖和發(fā)電。
DCS系統(tǒng)采用ABB公司的symphony 5.0控制軟件，組態(tài)軟件為ConductorNT4.0,配有6臺(tái)操作員站和一臺(tái)工程師站，通過環(huán)形網(wǎng)連接。
采用的優(yōu)化控制軟件為廈大海通自控有限公司XD-APC海通先進(jìn)控制軟件。此軟件為加掛在DCS系統(tǒng)之上的上位軟件，采用OPC通訊方式，軟件本身并不直接與現(xiàn)場硬件設(shè)備發(fā)生聯(lián)系，是在DCS系統(tǒng)上安裝OPC服務(wù)器，海通XD-APC軟件通過OPC客戶服務(wù)模塊與DCS網(wǎng)絡(luò)通訊。
海通XD-APC是一套用于實(shí)現(xiàn)工業(yè)過程先進(jìn)控制、在線優(yōu)化及仿真培訓(xùn)的平臺(tái)軟件，具有功能強(qiáng)大的模型庫和算法庫，可通過圖形組態(tài)實(shí)現(xiàn)工業(yè)過程的先進(jìn)控制、在線優(yōu)化、在線決策、軟儀表和故障診斷等項(xiàng)技術(shù)。軟件同時(shí)具備仿真功能，通過圖形組態(tài)和模型組態(tài)便可組成各種仿真系統(tǒng)。軟件還具有多種在線通訊方式，可同時(shí)連接多臺(tái)工業(yè)數(shù)據(jù)終端，同時(shí)采用不同的通訊方法獲取工業(yè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行集成處理。
海通XD-APC軟件集成了廈大海通自控優(yōu)先公司自主開發(fā)的先進(jìn)控制器－無辨識(shí)自適應(yīng)預(yù)估控制器IFAP和基于因素空間的故障診斷算法。海通先進(jìn)控制器的最大特點(diǎn)是穩(wěn)定性好，并具有在線自適應(yīng)、自整定和預(yù)估校正的功能，可以實(shí)現(xiàn)象循環(huán)流化床這樣工況多變，影響因素復(fù)雜并具有大滯后特性的過程的自動(dòng)控制。同時(shí)，由于控制器參數(shù)實(shí)現(xiàn)了在線實(shí)時(shí)自整定，無需人工設(shè)定，使先進(jìn)控制系統(tǒng)的后期維護(hù)相應(yīng)簡單，也使先進(jìn)控制系統(tǒng)可以長期運(yùn)行。

2.前期準(zhǔn)備
錦西石化熱電公司鍋爐系統(tǒng)除了循環(huán)流化床鍋爐所特有的大滯后，煤質(zhì)多變，燃燒過程非線性特性等控制難點(diǎn)外，另具有下述特點(diǎn):摻燒瓦斯，且瓦斯量由煉油生產(chǎn)工藝決定，不定時(shí)，不定量,增加了過程的不確定性;三臺(tái)爐子共用一個(gè)母管，筆耕文化傳播，互相之間有干擾;以供汽為主，且供汽量主要由外部用量決定，同樣增加了過程的不確定性。

2.1通訊方案的確定
海通XD-APC軟件為加掛在DCS系統(tǒng)上的上位軟件，軟件本身并不直接與現(xiàn)場硬件設(shè)備發(fā)生任何聯(lián)系，而是通過DCS系統(tǒng)輸入輸出數(shù)據(jù)。因此首先需解決海通XD-APC軟件與ABB DCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊問題。
經(jīng)過考察和論證后，決定采用OPC通訊方式，即在DCS系統(tǒng)上安裝OPC服務(wù)器軟件，海通XD-APC軟件通過OPC客戶服務(wù)模塊與DCS通訊,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見圖2.1。實(shí)時(shí)運(yùn)行時(shí)啟動(dòng)OPC服務(wù)進(jìn)程，海通XD-APC軟件通過自帶的OPC客戶模塊與DCS網(wǎng)絡(luò)上的OPC服務(wù)器相連，通過OPC服務(wù)器讀取最新的實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)，并將輸出數(shù)據(jù)送給OPC服務(wù)器，再由OPC服務(wù)器將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地寫入DCS上相應(yīng)的I/O點(diǎn)。
采用OPC通訊方式最大優(yōu)點(diǎn)是安全可靠，不需要修改DCS系統(tǒng)的原有組態(tài)方案，可以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制系統(tǒng)的“外掛”，不會(huì)因?yàn)橄冗M(jìn)控制系統(tǒng)的實(shí)施影響原有的DCS功能。同時(shí)OPC服務(wù)也可為管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)通訊接口。
2.2制定主要控制目標(biāo)及控制方案
主要控制目標(biāo)有以下幾個(gè)方面：
實(shí)現(xiàn)引風(fēng)機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)。該控制的目標(biāo)是通過引風(fēng)機(jī)的自動(dòng)調(diào)整控制爐膛負(fù)壓。要求在負(fù)荷變化過程中，爐膛負(fù)壓保持在-50～+50Pa之間。
實(shí)現(xiàn)主蒸汽溫度的自動(dòng)控制。目標(biāo)是通過調(diào)整前、后減溫水控制主蒸汽溫度，要求主蒸汽溫度控制在535℃～545℃。
實(shí)現(xiàn)主蒸汽壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)。在外界負(fù)荷變化和煤質(zhì)變化等干擾因素的影響下，維持主汽壓力的平穩(wěn)，平均誤差控制在0.1MPa，實(shí)時(shí)誤差控制在0.3MPa。
實(shí)現(xiàn)燃燒過程一次風(fēng)量、二次風(fēng)量的自動(dòng)控制，目標(biāo)是自動(dòng)調(diào)節(jié)燃燒過程所需的風(fēng)量，維持煙氣含氧量在合適的范圍，并確保燃燒及負(fù)荷控制的需求。
具有故障診斷和自動(dòng)切換功能，當(dāng)鍋爐系統(tǒng)出現(xiàn)主要儀表和設(shè)備故障時(shí)能自動(dòng)切換到DCS手動(dòng)狀態(tài)，切換要求為無擾動(dòng)切換。
具有3臺(tái)鍋爐獨(dú)立控制和聯(lián)調(diào)功能，可根據(jù)設(shè)備情況靈活設(shè)定控制方式，可分別實(shí)現(xiàn)部分控制和全體控制。
根據(jù)現(xiàn)場的情況，為安全起見，優(yōu)化系統(tǒng)分別設(shè)計(jì)每臺(tái)爐子的獨(dú)立控制系統(tǒng)；每套獨(dú)立控制系統(tǒng)包括爐膛負(fù)壓-引風(fēng)控制、主蒸汽溫度控制、燃燒控制(包括主蒸汽壓力控制、一次風(fēng)、二次風(fēng)控制)和床壓控制系統(tǒng)。各控制系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，又相互聯(lián)系�？蓡为�(dú)投運(yùn)和切換，投入自動(dòng)時(shí)又相互協(xié)調(diào)相互影響。三臺(tái)鍋爐可協(xié)調(diào)控制，以優(yōu)化現(xiàn)場操作條件，提高效益。   

 

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