论文摘要
本文分析了控制系统的发展里程,以及国外与我国工业锅炉现行的运行水平,简单介绍了国内外比较流行的几种锅炉燃烧控制系统和计算机智能控制系统在工业锅炉控制领域应用的概况和意义。齐鲁电机制造有限公司现有两台10吨燃煤热水锅炉承担着冬季的供暖任务,由于操作人员性质特殊和技术水平有限,加之锅炉最初的设计、安装存在着缺陷,以至于在实际使用过程中锅炉一直不能达到额定的输出功率。其次,随着节能工作开展,为了满足节能降耗指标的要求,在提高锅炉燃烧水平的基础上,还对锅炉运行提出了在原来基础上节电节煤的要求。出于以上原因,齐鲁电机制造有限公司需要对锅炉采用智能控制系统,来实现锅炉的燃烧优化和智能控制。针对中小型锅炉的节能自动化控制一般都采用继电器控制或普通的PID仪表控制,自动化程度低,控制效果差,由于锅炉内煤的燃烧是一个非常复杂,锅炉运行过程是一个复杂的非线性、时变、大滞后、强耦合系统,燃煤情况、设备状况、负荷状况都在一直发生变化,目前国内外在中小型工业锅炉上所实施的系统都没有具备智能自学习能力,因此给锅炉的稳定节能减排控制带来了极大的困难,这些产品表现为在调试阶段仅仅能保持短时间的稳定调节,长期的自动投运很难实现,稳定节能更是难上加难。而相对成熟的电站DCS移植到这些中小型锅炉上从经济上和技术条件上也不具备实施得可能性。所以,虽然很多企事业单位都进行过锅炉节能改造,但目前这些系统基本运行于人工手动状态。针对以上需求,以齐鲁电机制造有限公司SZL600-10/115/70-AⅡ型热水锅炉的计算机智能控制系统的设计和开发为例,详细阐述了一种采用神经网络和工业PC（IPC）作为控制主体的简化分散控制系统（DCS）的设计思想。通过对电子控制、计算机控制、计算机软件和算法、现场总线通讯技术的优化整合,形成了优良的交叉限幅并联串级PID闭环控制;该系统通过模糊控制和专家系统控制技术,有效地解决了常规模糊PID算法自稳定性差、自寻优过程缓慢、宽负荷调节能力差等问题;该系统结合现场总线和DCS及PLC控制方式,具有单台锅炉控制成本低、可靠性高的特点,并且易于多台锅炉并联控制和网络系统控制。该系统提供的人机界面功能,实现了工业锅炉、工业控制计算机和管理人员的有机统一。最终,该系统经山东省能源监测中心检测,投入后平均节煤率为11.42%、节电率15.89%,达到了节能、环保、安全、经济运行的目的。实现了对该锅炉的智能控制,达到了节电节煤的目的。