在應(yīng)對節(jié)能減排這一未來社會發(fā)展核心趨勢的背景下，燃氣鍋爐作為關(guān)鍵的能源轉(zhuǎn)化與應(yīng)用設(shè)施，其效能與能源利用效率成為了焦點。鑒于此，杭州杭鍋電氣科技有限公司致力于研究并創(chuàng)新燃氣啟動鍋爐的控制系統(tǒng)技術(shù)，以達成更精妙且高效的能源管理與調(diào)控體系，顯得尤為迫切。
現(xiàn)今，發(fā)電廠對啟動鍋爐自動化水平的需求持續(xù)攀升，期望其能迅速響應(yīng)啟動、維持穩(wěn)定運行，并確保安全停機。為順應(yīng)這一需求，引入“一鍵式”啟停操控機制顯得尤為重要，旨在實現(xiàn)啟動與停機過程的全自動化，簡化操作流程，消除操作誤差。該技術(shù)創(chuàng)新的核心在于實現(xiàn)實時監(jiān)控鍋爐運行狀態(tài)，并實施精準調(diào)控，從而推動鍋爐運行效率與能源利用率的最優(yōu)化。
目前該項技術(shù)已成功應(yīng)用于杭鍋電氣科技承接的四川某9H燃氣電廠的啟動鍋爐項目，該項目集成了前沿的APS（Automatic Plant Start-up and Shut down System）功能，實現(xiàn)了啟動與停機的一鍵化操作，極大地減輕了人工干預(yù)的負擔，在節(jié)約人工成本的同時顯著降低了人為操作失誤的發(fā)生概率。近期該項目已正常投產(chǎn)運行。
本項目采用了Siemens S7-1500系列的冗余PLC系統(tǒng)，以滿足對復(fù)雜控制的需求。同時，工控機搭配了Wincc工控軟件平臺，不僅強化了系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性，還實現(xiàn)了對鍋爐運作狀態(tài)的精準監(jiān)控與管理。
控制畫面截圖
啟動鍋爐的一鍵啟/停功能，旨在實現(xiàn)鍋爐從冷態(tài)到產(chǎn)出合格蒸汽的全過程自動化控制。通過自動化技術(shù)優(yōu)化鍋爐的運營管理，達到高效、安全、環(huán)保的運行目標。通過一個按鈕即可完成鍋爐從啟動到運行或從運行到停止的全過程，無需人工逐一操作多個控制環(huán)節(jié)，大大降低了操作員的工作負擔。
APS一鍵啟/?？刂葡到y(tǒng)的控制分子系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)采集DAS、模擬量控制MCS、順序控制SCS、鍋爐爐膛安全監(jiān)控FSSS、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)CCS、給水全程控制FWCS、燃燒管理系統(tǒng)BMS。
在APS控制系統(tǒng)中預(yù)設(shè)的安全檢查和聯(lián)鎖保護邏輯在一鍵啟/停過程中自動執(zhí)行，確保所有必要條件均滿足后才進行操作，避免了因人為誤操作導(dǎo)致的安全事故，在確保其穩(wěn)定運行的同時，實現(xiàn)一小時內(nèi)完成啟動鍋爐所有的啟動流程。
APS控制系統(tǒng)中集成了多個PID（Proportional Integral Derivative）控制算法，實現(xiàn)鍋爐系統(tǒng)中關(guān)鍵參數(shù)的精準調(diào)控。如將主蒸汽溫度穩(wěn)定在目標溫度±3℃范圍內(nèi)，汽包水位控制在目標水位±8mm以內(nèi)。這些PID控制算法有效保障了鍋爐的運行穩(wěn)定性。
主蒸汽溫度PID控制效果曲線
汽包水位PID控制效果曲線
APS 技術(shù)的應(yīng)用效果包括：
（1）減人。APS一鍵啟/停降低了運行人員的工作強度，可減少運行人員工作量約75%。減少了運行人員參與工作的人數(shù)，每個值人數(shù)減少約30%；
（2）減少啟動時間。每次啟機的時間縮短約21%；
（3）降低了運行人員的操作失誤率。APS技術(shù)降低了運行人員的操作失誤率，降低約70%。
本次啟動鍋爐APS系統(tǒng)的調(diào)試成功，標志著的不僅是一次技術(shù)突破的里程碑，更為行業(yè)生動描繪了科技進步在引領(lǐng)經(jīng)典產(chǎn)業(yè)革新與重塑中的關(guān)鍵角色。我們深信，隨著智能化與自動化技術(shù)日益廣泛的滲透，未來的生產(chǎn)模式將躍升至更高效率、更加環(huán)保且可持續(xù)發(fā)展的新階段。四川某9H燃機工程燃氣啟動鍋爐項目的這一先行實踐，無異于在工業(yè)4.0的征途上點燃了一束光，指引著我們向著智能制造的深遠未來邁進。在此，我們誠邀各界同仁，共同把握科技脈搏，開創(chuàng)智慧生產(chǎn)的新紀元，攜手踏上這場意義非凡的探索旅程。
