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ICS鍋爐智能控制系統



ICS鍋爐智能控制系統



ICS鍋爐智能控制系統(Intelligence Control System),簡稱ICS鍋爐智控,簡言之對鍋爐的調節由原來的人工(司爐工)調節為主取而代之的是電腦智能調節為主人工(司爐工)調節為輔的智能調節系統。




01

鍋爐現狀和問題




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1、智能化程度低:目前采用最廣泛的是手操臺、PLC、DCS系統操控,這些模式僅實現了將鍋爐現場信號傳到控制中心電腦上,對鍋爐運行的操作仍需司爐人員人工經驗進行手動調整風煤配比,不能實現風煤配比實時的自動尋優,鍋爐運行的智能化程度低;

2、燃煤能耗大:在鍋爐運行過程中的風煤配比需要司爐人員頻繁調節,即不能保證實時合理的風煤配比,頻繁調節又導致了大量熱量流失和燃煤浪費,不能實現經濟燃燒;

3、鍋爐輸出目標值不能夠實時穩定運行:不能穩定輸出高標準高質量的目標(熱量、供水溫度、蒸汽壓力)對工業生產、供熱生產造成了較大的影響,也增加了企業的生產成本;

4、工人勞動強度大,人力成本高:控制調節,需要工人進行頻繁不間斷操作,導致工人勞動強度大,人員配備多;  

5、人工操作安全性差:人工操作具有主觀局限性,易出現超調、逆調現象,給鍋爐運行帶來不確定的安全隱患。




02

系統運行原理




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ICS鍋爐智能控制系統依據國際先進的模糊控制研發,具備自學習、自感知、自決策和自主調節的核心算法,是獨立于單片機、PLC、DCS之外的智能控制系統。

該系統實現精準控制,以供汽(水)壓力、鍋爐負荷為主控目標,以爐膛負壓、爐膛溫度、含氧量、排煙溫度、料層差壓等為輔助控制策略,系統對鍋爐運行工況包括燃料卡值變化、負荷變化等數據進行綜合智能分析運算,實時向給煤(料)、給風、引風等執行機構發送運行指令,使其智能化的聯動運行,自動尋優,從而達到鍋爐燃燒最佳風料配比,實現鍋爐的經濟燃燒,保證主控目標精準穩定運行,真正達到鍋爐的智能化運行和顯著的節煤效果(燃煤鍋爐)。從根本上改變了鍋爐運行無論是手操臺還是PLC、DCS均是人工操作為主的傳統操控模式,取而代之的是以智能控制為主、人為輔的智能化運行模式。





03

應用 




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電廠、熱力、熱電、化工、制藥、造紙、食品及垃圾處理行業的層燃鍋爐、循環流化床、煤粉爐、生物質鍋爐、垃圾焚燒爐等。




04

技術特點


1、鍋爐負荷穩定運行時

1.1、設定主控目標的精準穩定運行。

A、熱水爐以熱水溫度為主控目標時,可達到設定值的±1℃范圍內運行。

B、蒸汽爐以主汽壓力為主控目標時,可達到設定值的±0.03MPa范圍內運行。

1.2、在主控目標精準穩定的同時,保證各參控目標(爐膛溫度、爐膛負壓、含氧量、排煙溫度等)在合理的設定值內運行,并實時達到最佳風煤配比。

2、鍋爐負荷大幅度變化時

ICS鍋爐全流程智能控制系統能夠適應鍋爐生產大負荷變化時的自動調節需求,并能夠在燃煤卡值以及燃煤品種發生變化時,仍能保證系統的穩定運行。

3、實時尋優

在鍋爐燃燒過程中,主要的兩大熱損失:固體不完全燃燒導致的熱損失和排煙熱損失。

ICS鍋爐智能控制系統根據負荷需求自動調整給煤和給風,在不完全燃燒熱損失和排煙熱損失之間找出最優的風煤配比,運行過程中在保證主控目標精準穩定的同時,持續尋找并保持最佳的風煤配比,從而實現鍋爐的經濟燃燒。

4、提前預判

控制核心是解決燃燒滯后,即在燃燒滯后的結果出現前就進行控制。通過模型測算得到被控目標的預測結果,并依據預測結果調整當前控制參數,使被控目標精準穩定的到達設定目標值。

5、系統安全 

ICS鍋爐智能控制系統具有安全上下限設置,保證鍋爐始終在安全范圍內運行,較手動控制更安全。

擁有故障數據庫管理功能(故障數據報警、故障數據語音提示、故障數據記錄),可以幫助操作人員在出現設備故障時快速進行反應和調整。





05

智能控制技術 




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1、ICS鍋爐智能控制系統等于給鍋爐專門配備了一位高智能司爐機器人操作專家;

2、熟悉鍋爐特性; 

3、高質量保持全年的操作水平;

4、經驗豐富且能讓鍋爐運行時刻保持在最佳狀態。




06

智能優化技術應用條件




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1、通訊:開放OPC或MODBUS接口;

2、能力:給煤、各風機等應有可調余量;

3、儀表:基本測控儀表應有效;不要求儀表絕對精確,但趨勢必須正確;

4、設備:具備基本控制基礎,具有變頻器,液力耦合器等執行機構。


07

產品效果




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1、智能化程度高,過程管理先進,鍋爐的智能化運行,可實現長期自控時間大于95%,一步進入智能控制先進行列;

2、主控目標精準、穩定。如以供水溫度為主控,可以實時控制在設定值±1℃;如以蒸汽壓力為主控,可以實時控制在設定值的±0.05MPA;

3、ICS智能控制系統,可有效降低操作人員勞動強度,達到70%以上;

4、ICS節煤效果顯著,同等條件下較人工手動操作節煤率:流化床2%-5%、煤粉爐1%-2%左右,鏈條爐5%-8%;

5、安全上下限設置,保證鍋爐始終在安全范圍內運行,較手動控制更具安全性。


08

系統獨特性




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1、安裝不改變鍋爐原貌;鍋爐在運行過程中可以安裝,不影響鍋爐正常運行;

2、安裝后,原手動和自動可以任意切換;

3、安裝調后即可看到智能化效果;

4、安裝周期,一般一至三天安裝完畢,三至五天調試完畢,15天內操作人員培訓完畢系統可正常運行,操作簡單、傻瓜式操作。對于無電腦基礎的人員通過培訓可達到熟練操作。



山東福源電力技術有限公司

2024年02月



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