摘要：文章结合小青矿循环流化床锅炉集控系统在设计和实际运行中的经验，论述锅炉集控系统在工艺设计和实际的运行管理上应怎样进行设计和需要注意哪些问题。
关键词：工艺流程 操作系统 实际运行
1.锅炉集控系统的构成以及工艺设计的重要性
锅炉集控系统，它是微机软件、硬件、自动控制、锅炉节能、除尘环保等多项工艺技术紧密结合的一项专门针对锅炉的运行管理和操作架构的统称，它包括锅炉本体、一次仪表（压力、温度、液位等）、下位机PLC编程软件、上位机（计算机）组态软件、手操器、执行机构（变频器等）及阀、电动机等部分组成。
控制过程是通过现场的一次仪表将锅炉以及各个辅机的温度、压力、流量、转速百分比、电流电压、阀门开度等变量转换成电压、电流等送入下位机的输入模块，通过工业以太网的通讯协议交换机再变为电脑可识别的的数据，进而完成数据的采集；再交由电脑的组态软件和程序设定把指令通过此通路，经由下位机的输出模块，通过变频器、软启动器等执行机构对现场的电动机、阀门等进行控制。
但是由于各种炉型的不同、控制范围的大小、现场一次仪表和执行机构的种类不同，就需要对工艺流程的设计进行准确无误的校核。同时，由于锅炉是属于特种设备（压力容器），故而锅炉集控系统的工艺设计，绝不能够依赖于程序设计方，因为他们本身并不是与锅炉相关的专业人员，必须由使用单位的专业技术人员结合国家相关的法规和本单位的实际需要（设备关联性等）提出工艺流程的架构。才能够更好的保障锅炉集控系统在使用中的稳定性、安全性。
下面就本人在我单位锅炉房建设中和运行管理中的摸索，对以下几方面经验进行技术性总结，需要建设单位和使用单位特别注意。
2.工艺流程的设计方面
2.1首先要确定锅炉集控系统的整体功能性要求，简单地说，就是要知道自己想要集控厂家提供哪些功能，实现哪些控制 ，这就需要结合自己单位的炉型，是链条炉、粉煤炉还是沸腾炉；现场的设备是变频器、软启动器还是直接启动等等因素来决定。因此要特别注意和重点做好这几部分：
2.1.1 数据采集（DAS），按照锅炉以及辅机等配套设备的一次仪表的功能属性分布和数量，按照压力、温度、液位、流量和执行设备、设施的料位、电流、电压等列出所需的监测数据的数量、规格，明确所需的检测设备的量程范围技术要求。
2.1.2 闭环控制（MCS）,要在锅炉控制中保证实现各个系统的连锁控制和整体一致性，就是要保证锅炉在运行过程中整体的稳定性，不丢失控制环节和连续性，通过组态软件的闭环控制、连锁控制等设定，保障整个系统的持续稳定。
2.1.3 顺序控制（SCS）,就是让各种保护之间实现连锁，关联设备之间实现顺序的连接，比如实现锅炉鼓风机和引风机之间的连锁，暨鼓风机停运后，引风机方可停运，引风机启动后负压和电机的电流达到某一数值后，鼓风机方可启动；又如，多条上煤皮带在对锅炉煤仓注煤时，必须是顺序启停的关系。这些都要在前期的设计中提到。
2.1.4 系统的可拓展性和功能要求，一般情况下，对于锅炉集控系统而言，必须要具备可扩展性，这一方面是保证以后设备采集点位增加和软件升级的需要，也是不造成重复投资的好办法。在工艺设计阶段还要考虑到尽量让操作最简便，将所有的报警信号分门别类的予以声音种类区别和音量区别。
2.1.5 鉴于锅炉设备本身的特殊性，所以在工艺设计上要保证任何时间都是可以随时的切换为手动操作，例如如锅炉的自动给水，可以设计为两种形式，恒液位给水和区间给水，具体适用哪一种就需要结合实际需要而定了，当为了保证供气压力和负荷相对稳定时恒液位供水是首选，若是出于节能考虑则应选择区间供水的方式。
2.2设备硬件和操作系统的要求
2.2.1 上位机的要求：基于经验，一般情况下锅炉集控系统中微机的数量应等于锅炉数量，最好在另外加装一台工程师站，这样不但便于保证每一台电脑对应一台锅炉，提高稳定性，同时还可以保证在任意一台电脑故障时，工程师站或其它电脑可以进行控制。
2.2.2下位机的要求：一般情况下最好是将下位机的PLC做成几部分，而实现分别控制，就是使每一台锅炉的给水泵、鼓风机、引风机、给煤机做到一台PLC上，再将其他的公用设备如除渣机、上煤皮带机等做到单独的一台PLC上，这样就将每台锅炉单独控制了，使公用系统不影响到锅炉，进而避免由于某一个PLC故障而影响其他锅炉的运转。
2.2.3人机界面的选择：在选择人机界面时必须要能够充分体现以人为本的原则，保障每一个操作者都能够熟练的操作和很好地知道每一个图标的意义，同时要根据不同的需要，对相应的界面设置访问权限。
2.2.4重要参数的可修改设置：对于锅炉的运行和定期的安全保护试验而言，参数的修改和设置就非常有必要，因此对水位基准参数、锅炉最高压力停煤、高温停煤、低水位停炉、高低水位报警等值的设定就显得尤为重要。
2.2.5集控系统本身的稳定性：也就是说锅炉集控系统的各种电器设备和电子元件要有可靠的质量保证和防护措施，这一点要在安装中和选型前也做好充分的考虑，系统本身应具有完全独立的接地保护、自我保护、故障的自我诊断和误操作提示功能。具备静电隔离、抗干扰功能，系统要不对其它设备造成干扰，也不被其它设备干扰。
3.实际运行中的应注意的一些体会
3.1在需要对远距离（300米以上）设备进行控制的时候，尽量不要使用多芯的信号电缆，最好使用光缆来完成数据的传输，成本不但会下降很多，而且几乎没有信号的衰减，可以使数据传输更稳定。尽量将PLC集中管理和归之于专门的柜中，这样便于维护和检修。
3.2热电偶的使用不要使用S偶，应选择K偶，由于热电偶位于锅炉中主要的受热部位，所以在选择时，要挑选耐热等级和自身强度较高的护套，以保证不至于出现热电偶弯曲而造成的损坏，在实际运行中，我们发现绝大多数的热电偶都是由于护套弯曲而损坏的。因此选用有较高强度和耐热性能的护套的K偶，既降低了成本，又可以延长使用寿命和降低维护成本。
3.3在安装过程中和使用过程中，对于所有的线缆的表示是非常重要的，集控系统的线缆少则一两千条，多则上万条，如果不一一标示，一旦当出现故障需要处理时，是非常麻烦的一件事，甚至影响生产。
3.4对于视频画面采用的视频分割器，要依据操作人员的观看距离和显示器的大小，进而选择4分割还是8分割的形式。
3.5使用过程中要定期的对PLC和微机进行轮番停机和休整，使设备保持最佳的工作状态，不至于24小时连续运转，进而延长设备的使用寿命。
3.6一般故障的多发点为数据的传输部位，如数据输入模块、输出模块、手操器等位置，因此在故障维护处理时，应首先检查以上位置。
3.7在进行软件维护时，如果重新安装程序，则会丢失前期的数据积累，因此有必要将其备份。
3.8若出现死机和运行缓慢等问题是，则需要进行电脑的杀毒和重启操作，同时电脑的外接U口，不得允许除技术人员外的任何人和设备使用。
3.9现场的一次仪表若处在光线照射不足的地点，最好采用液晶屏背光显示的仪表，便于读取数据。
4.结束语
通过以上对锅炉集控系统工艺设计和实际运行中一些经验的技术分析，我们已经可以看出锅炉集控系统的设计和使用维护，直接关系到锅炉的安全稳定运行。因此，科学合理的工艺设计和严细认真的的维护是非常重要的.。
参考文献：
1、苗玲玉、孙秀廷著机械工业出版社《电气控制技术》机械工业出版社出版2014年9月1日
作者简介：史忠友（1977年生），男，助理工程师，于1997年毕业于阜新煤炭工业学校供暖与通风专业，现担任铁煤集团小青煤矿运转队副队长职务，从事暖通专业工作21年。