[发明专利]一种用于工业锅炉给水系统的自动控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程自动控制方法，特别涉及一种用于工业锅炉给水系统的自动控制方法。

背景技术

工业蒸汽锅炉的过程控制系统包括汽包水位控制系统和燃烧过程控制系统，两系统在锅炉运行过程中互相耦合，所以控制起来非常困难。在此，我们暂不考虑系统间的耦合，只是对蒸汽锅炉的给水系统进行变频改造。

某企业有2台20T燃煤蒸汽锅炉，这2台锅炉通过1个给水母管分别给各自汽包供水，用汽量小的季节，2台锅炉只运行1台，当用汽量较大时，则必须2台锅炉同时运行。由于给水泵额定功率为37kw，一般情况下，1台锅炉运行时，只开1台给水泵裕量仍较大，而2台锅炉同时运行且用汽量较大时，只开1台给水泵无法满足需要，而开2台给水泵后，相对单台锅炉运行时，裕量更大。由于2台锅炉分别由2套DCS系统控制各自的电动阀门调节各自汽包的给水量，运行中，阀门开度较小造成给水母管压力较大，不仅浪费了大量的电能，较高的水压还对管道、水泵叶轮和阀门造成损害。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于工业锅炉给水系统的自动控制方法，该自动控制方法使得工业锅炉给水系统既能节能降耗，又能控制简便、安全且投资较少。

为解决上述技术问题，所述的用于工业锅炉给水系统的自动控制方法，该自动控制方法对运行锅炉的汽包水位进行恒液位控制，包括如下步骤：

(1)、将切换开关置于相应位置，通过锅炉原有DCS控制系统中的手动操作器将控制该锅炉汽包进水量的电动阀完全打开后，再通过控制信号转换装置切断该控制信号，使原有控制回路断开，电动阀保持全开状态；

(2)、将该锅炉汽包液位信号切入PLC，让PLC将该锅炉汽包液位信号进行PID运算处理后，再由控制信号转换装置，将PLC输出的4～20mA模拟信号传递给变频器，从而控制变频器的输出转速。

其中，在上述步骤(2)中，应多次反复调整PID参数，直至出现最佳控制过程，其中P为比例系数，I为积分系数，D为微分系数。

其中，在上述步骤(2)中，将所述变频器零地分接且加装液波装置，对PLC用隔离变压器供电，将PLC安装于距离所述变频器较远的位置上。

其中，在所述步骤(2)中，为了不影响控制系统的安全性与完整性，将所述模拟信号通过隔离分路端子分路后采用。

其中，在所述步骤(2)中，所述变频器为西门子MM430变频器，所述PLC为西门子S7-200型PLC。

与现有技术相比，本发明用于工业锅炉给水系统的自动控制方法具有如下特点：

(1)本发明将变频器零地分接且加装液波装置，对PLC用隔离变压器供电，将PLC安装于距离变频器较远的位置上。由于变频器产生高次谐波，会对通讯产生干扰，同时由于PLC采集模拟信号，要进行A/D和D/A转换处理，这样避免了受到变频器高次谐波的影响而失真。

(2)本发明将原有模拟信号通过隔离分路端子分路后采用，所需液位、压力等模拟信号均采至锅炉原有控制系统，从而不影响原控制系统的安全性与完整性。

(3)本发明使用MM430变频器作为变速控制装置，该变频器具有最新的IGBT技术和高质量控制系统，完善的保护功能和较强的过载能力以及较宽的工作环境温度，安装接线方便，两路可编程的隔离数字输入、输出接口以及模拟输入、输出接口等优点，使其配置灵活多样，控制简单方便，易于操作维护。

附图说明

图1为本发明用于工业锅炉给水系统的自动控制方法的PID控制流程图。

具体实施方式

如图1所示的用于工业锅炉给水系统的自动控制方法，该自动控制方法对运行锅炉的汽包水位进行恒液位控制，包括如下步骤：

(1)、将切换开关置于相应位置，通过锅炉原有DCS控制系统中的手动操作器将控制该锅炉汽包进水量的电动阀完全打开后，再通过控制信号转换装置切断该控制信号，使原有控制回路断开，电动阀保持全开状态；

(2)、将该锅炉汽包液位信号切入PLC，让PLC将该锅炉汽包液位信号进行PID运算处理后，再由控制信号转换装置，将PLC输出的4～20mA模拟信号传递给变频器，从而控制变频器的输出转速。

其中，在上述步骤(2)中，应多次反复调整PID参数，直至出现最佳控制过程，其中P为比例系数，I为积分系数，D为微分系数。

其中，在上述步骤(2)中，将所述变频器零地分接且加装液波装置，对PLC用隔离变压器供电，将PLC安装于距离所述变频器较远的位置上。