計(jì)算機(jī)信息管理在鍋爐燃燒控制過程中的技術(shù)應(yīng)用

惠紅偉

摘要：隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)已經(jīng)逐漸深入到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域中，“信息化”、“自動(dòng)”也逐漸成為21世紀(jì)企業(yè)發(fā)展的代名詞。計(jì)算機(jī)信息管理技術(shù)在鍋爐燃燒過程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，為企業(yè)鍋爐控制系統(tǒng)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。本文簡單介紹了計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)的發(fā)展概況，通過對計(jì)算機(jī)信息管理技術(shù)在鍋爐控制系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)條件的深入分析，總結(jié)出了其在鍋爐燃燒過程中的重要作用。

關(guān)鍵詞：鍋爐燃燒 計(jì)算機(jī)控制 計(jì)算機(jī)信息管理 應(yīng)用

中圖分類號(hào)： G623.58 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

鍋爐是一個(gè)較為復(fù)雜的控制調(diào)節(jié)對象，燃燒控制運(yùn)行中需要調(diào)節(jié)的量很多，而且其中各個(gè)部分的量都是相互關(guān)聯(lián)互為影響的，其內(nèi)部的能力轉(zhuǎn)換機(jī)理更是復(fù)雜。對其燃燒控制過程中的管理就比較麻煩。尤其在當(dāng)前，更對鍋爐企業(yè)的管理和技術(shù)應(yīng)用提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算機(jī)鍋爐控制技術(shù)作為一種由計(jì)算機(jī)軟硬件、自動(dòng)控制、鍋爐節(jié)能等多種技術(shù)密切聯(lián)系的產(chǎn)物，已經(jīng)被一些企業(yè)作為一種新型控制技術(shù)而引進(jìn)到生產(chǎn)中。隨著時(shí)代的發(fā)展，計(jì)算機(jī)信息管理技術(shù)在企業(yè)的應(yīng)用中也將越來越普遍，企業(yè)鍋爐系統(tǒng)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的建設(shè)管理刻不容緩。

一、關(guān)于計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)概況

計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的出現(xiàn)已經(jīng)有了很長的一段歷史，早在1955年，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就開始被應(yīng)用在電力管理方面。隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)功能和性能都更加優(yōu)良，從傳統(tǒng)的單功能模式過渡到現(xiàn)代的運(yùn)行模式，開始朝著以人為本的方向發(fā)展，其應(yīng)用范圍隨著功能的不斷增加和完善而逐步擴(kuò)大。計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)的發(fā)展也帶動(dòng)了計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的不斷更新，其過程主要體現(xiàn)在三個(gè)主要環(huán)節(jié)，即電子數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)。

二、計(jì)算機(jī)信息管理在鍋爐控制系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)條件

1.硬件、軟件條件

（1）硬件條件

硬件主要是由主機(jī)、DDC、過程通道、I/O借口、常用外部設(shè)備和操作臺(tái)等部件組成?？紤]到鍋爐燃燒現(xiàn)場的惡劣生產(chǎn)條件，一般在鍋爐計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，下位機(jī)采用高性能的PLC機(jī)進(jìn)行控制，上位機(jī)系統(tǒng)的各模板都用插件的方式安插在STD總線的主板上，該部分的系統(tǒng)由CPU板、顯示器/鍵盤接口板、總線匹配板、打印機(jī)接口板、開關(guān)量輸出和輸入板、D/A板、A/D板等組成。任何一個(gè)板材和接口的選擇都應(yīng)該是在安全的基礎(chǔ)進(jìn)行高效管理。

（2）軟件條件

系統(tǒng)軟件是采用的是混合編程，由各種高級(jí)語言和多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)組成，是利用組態(tài)軟件繪制的各種組態(tài)圖形。應(yīng)用軟件的結(jié)構(gòu)采用的是自上而下的多層模塊化結(jié)構(gòu)，能夠控制對開關(guān)量、模擬量等，具有系統(tǒng)運(yùn)行過程中的內(nèi)部的巡回檢測、控制、參數(shù)越限報(bào)警、CRT畫面的顯示、容錯(cuò)處理及軟件自我診斷等多種功能。

系統(tǒng)軟件的開發(fā)主要從系統(tǒng)組態(tài)畫面和系統(tǒng)策略圖的繪制方面進(jìn)行。開發(fā)的方面包括：第一，控制鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行安全質(zhì)量和運(yùn)行效率的參數(shù)控制方面，主要是對汽包水位、熱蒸汽溫度和壓差、鍋爐蒸發(fā)量等方面的參數(shù)研究；第二，模擬量輸入/輸出模塊的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集方面；第三，是報(bào)警顯示方面，即對鍋爐燃燒全過程的運(yùn)行參數(shù)的集中檢測，通過畫面顯示的方式對運(yùn)行出現(xiàn)安全狀況時(shí)及時(shí)報(bào)警；第四，設(shè)置趨勢畫面顯示的方面，通過對各工位點(diǎn)的歷史趨勢畫面和實(shí)時(shí)趨勢畫面的顯示，為現(xiàn)場的技術(shù)操作人員有效控制鍋爐燃燒中的控制調(diào)整提供依據(jù)；第五，是報(bào)表記錄方面，通過設(shè)置報(bào)表的方式，記錄全天定時(shí)數(shù)據(jù)，并打印報(bào)表存檔。

2.數(shù)據(jù)條件

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制管理系統(tǒng)的核心部分，數(shù)據(jù)庫內(nèi)有鍋爐設(shè)備運(yùn)行燃燒過程中的各項(xiàng)控制數(shù)據(jù)及離線的生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)。是影響計(jì)算機(jī)信息管理在鍋爐燃燒控制過程中的技術(shù)應(yīng)用的管理效果關(guān)鍵因素，也是關(guān)系到其管理效率和運(yùn)行安全與否的重要支撐。同時(shí)，SQL控制管理系統(tǒng)能夠保證與其他軟件部分的資源共享，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了與Widows98其他系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的兼容性，為鍋爐在燃燒過程中的控制技術(shù)的高科技管理奠定了基礎(chǔ)條件。

3.網(wǎng)絡(luò)條件

采用MODICON公司專有的總線型MB+網(wǎng)作為中心控制系統(tǒng)，用以太網(wǎng)作為監(jiān)督管理系統(tǒng)，當(dāng)數(shù)據(jù)信息不多時(shí)，可用一臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)行服務(wù)、信息交流和信息共享和調(diào)度管理方面的整個(gè)管理，如因距離問題導(dǎo)致信息不能有效傳輸，則應(yīng)增加中繼器來解決。

三、計(jì)算機(jī)信息管理在鍋爐燃燒過程中的控制作用

鍋爐在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及人民生活中發(fā)揮著極其重要的作用。作為三大火力發(fā)電設(shè)備之一，占到我國現(xiàn)有發(fā)電裝機(jī)容量的3/4,它同樣是我國工業(yè)生產(chǎn)能源動(dòng)力供應(yīng)的主要設(shè)備，對人們的生活也有重大影響。但鍋爐作為一種特種設(shè)備，其危險(xiǎn)性也很大，一旦發(fā)生事故將會(huì)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此，建立鍋爐在燃燒過程中的安全管理模式非常重要，及時(shí)引進(jìn)以計(jì)算機(jī)信息管為基礎(chǔ)的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)就是一種有效的安全控制管理方法。

1.有效節(jié)約時(shí)間，提高控制精度

燃煤鍋爐本身就是一個(gè)滯后的慣性環(huán)節(jié)，在其燃燒過程中，相關(guān)技術(shù)人員對其進(jìn)行的參數(shù)檢測往往是比較遲緩和滯后的，這給自動(dòng)控制造成很大的障礙，調(diào)節(jié)起來麻煩也很多。而計(jì)算機(jī)具有運(yùn)算速度快、精度高的特點(diǎn)，在鍋爐系統(tǒng)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，能有效的節(jié)約時(shí)間，減少調(diào)節(jié)技術(shù)人員的麻煩，只需要將事先測出的參數(shù)錄入電腦，就可以有效的控制鍋爐燃燒的全過程，且其精確度大大提高。

2.改變給定值，維持正常燃燒

在傳統(tǒng)的鍋爐燃燒控制過程中，很容易出現(xiàn)熄火現(xiàn)象，這主要是由于外界負(fù)荷較低，排煙的溫度也會(huì)隨之降低，甚至?xí)沟脽煔庵械腟O3達(dá)到露點(diǎn)以下并形成硫酸，從而腐蝕鍋爐設(shè)備。通過計(jì)算機(jī)及信息管理的編程管理，可以實(shí)現(xiàn)鍋爐系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，不但能維持原有儀表的報(bào)警功能，而且還能隨時(shí)改變煤和風(fēng)的給定值。在需要的情況下，就可以維持正常的燃燒。

3. 解決間歇調(diào)節(jié)問題，實(shí)現(xiàn)定時(shí)輸出

工業(yè)鍋爐是一個(gè)多輸入/輸出的復(fù)雜過程，其燃燒過程不但很慢，而且在燃燒中所需要的風(fēng)量和煤量變化都很快，在傳統(tǒng)的管理模式中，很難對這一情況做到及時(shí)了解，管理技術(shù)人員也很難第一時(shí)間進(jìn)行矯正，往往問題的發(fā)現(xiàn)與解決之間還需要一定的時(shí)間，當(dāng)前的儀表很難滿足這一間歇性生產(chǎn)的工作需要。而計(jì)算機(jī)可以讓各種檢測信號(hào)通過濾波后再參與到系統(tǒng)的運(yùn)算和調(diào)節(jié)中，通常采用程序的輸出信號(hào)控制方式來定時(shí)輸出，有效解決間歇調(diào)節(jié)問題。

4. 修正含氧量最佳值，實(shí)現(xiàn)燃燒經(jīng)濟(jì)控制

衡量鍋爐的燃燒過程中經(jīng)濟(jì)控制程度的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，就是其在燃燒全過程中所產(chǎn)生的煙氣中含氧量，它也是作為燃燒過程控制效果的一項(xiàng)重要參考參數(shù)。我們都知道，鍋爐燃燒中產(chǎn)生的煙氣中的含氧量，受到煤質(zhì)、爐膛結(jié)構(gòu)等不同因素的影響。而目前普遍采用的鍋爐系統(tǒng)中的自動(dòng)化儀表，很難實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的給出最佳含氧量的給定值，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)則通過在變成中設(shè)定函數(shù)發(fā)生器的方式，有效地解決了這一現(xiàn)實(shí)問題。使鍋爐在燃燒過程中能隨時(shí)修正，自動(dòng)調(diào)節(jié)，使其含氧量達(dá)到最佳值。

四、結(jié)束語

總之，計(jì)算機(jī)信息管理在工業(yè)鍋爐上的技術(shù)應(yīng)用，推動(dòng)了鍋爐行業(yè)乃至整個(gè)工業(yè)企業(yè)的信息化發(fā)展，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)效益，對建設(shè)節(jié)約型社會(huì)、實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義工業(yè)現(xiàn)代化具有重大的意義。雖然這種新型的控制技術(shù)既環(huán)保又節(jié)能，極大的提高了鍋爐運(yùn)行的控制管理水平，但隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展和計(jì)算機(jī)信息管理的不斷推進(jìn)，該技術(shù)也應(yīng)該在具體的應(yīng)用中不斷完善和提高，才能滿足現(xiàn)代化企業(yè)鍋爐系統(tǒng)發(fā)展的需要。但需要提醒企業(yè)的是，在現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用中，要根據(jù)企業(yè)自身的需要和具體情況來建立數(shù)據(jù)庫并進(jìn)行設(shè)置，不能盲目的照搬。

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