鍋爐是應(yīng)用廣泛的工業(yè)民用設(shè)備，據(jù)統(tǒng)計，全國小型鍋爐超過30萬臺，每年的耗煤量占我國原煤產(chǎn)量的1∕3，我國目前運行的多數(shù)鍋爐由于控制水平不高，其效率普遍低于國家標準，大多數(shù)鍋爐仍處于能耗高、環(huán)境污染等嚴重的生產(chǎn)狀態(tài)。
為了減少大氣污染和節(jié)約能源，燃氣鍋爐正在逐步取代燃煤鍋爐供電、供熱，如熱電廠既供熱又發(fā)電等等，特別在大型冶金企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種煤氣，如高爐煤氣、焦爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣等現(xiàn)在基本上都已回收利用。由于各個企業(yè)經(jīng)濟、技術(shù)等條件的不同，能源的利用程度等也是有差別的。由于控制不當，有的甚至產(chǎn)生嚴重的大氣污染。
本設(shè)計是對一家石化廠燃煤蒸汽鍋爐控制系統(tǒng)的改造。將變頻調(diào)速技術(shù)與智能控制技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計成以燒瓦斯為主、燒煤為輔的控制系統(tǒng)。針對燃燒過程的特性，借助變頻器能無級調(diào)速和節(jié)能，并且有很好的動態(tài)跟蹤的特性，可以實現(xiàn)輸入的空氣量自動跟蹤燃氣量和燃質(zhì)的變化。再加上智能控制策略可以解決瓦斯氣燃燒過程中的數(shù)學(xué)建模問題，就很好地實現(xiàn)了燃燒過程的優(yōu)化。本設(shè)計還可以實現(xiàn)遠程控制，保證了工作過程中的高效、及時和安全性。
蒸汽鍋爐，其生產(chǎn)過程采用智能機控制，既能提高蒸汽質(zhì)量，改善操作人員勞動條件，又可提高鍋爐燃燒效率和管理水平、節(jié)省燃料、降低空氣污染等。相信，鍋爐燃燒氣體將是我國節(jié)能鍋爐的發(fā)展方向，而智能化控制及遠程技術(shù)服務(wù)系統(tǒng)也將是鍋爐發(fā)展的必然趨勢。
同時，鍋爐是一個典型的非線性時變多變量藕荷系統(tǒng)，用常規(guī)的控制手段很難達到理想控制效果，對其控制算法進行研究，具有比較重要的現(xiàn)實意義。