近年来,随着国家“绿色发展”方针的不断推进,国家节能减排的标准越来越高,能耗大、污染排放高的工业锅炉特别是以煤粉为燃料的锅炉面临严峻的挑战。在我国北方,煤粉锅炉是冬季常见的供暖设备之一,但因其工艺流程复杂、控制对象非线性和时滞性等特点,无法保证煤粉供暖锅炉安全、经济、高效稳定的运行,同时能耗大和污染排放高也使得此类锅炉的发展受到了一定的限制。在当今节能环保要求越来越高的新形势下,结合成熟的PLC控制器和组态软件、变频调速、通信技术以及先进的控制算法,设计开发煤粉供暖锅炉自动控制系统,对提高锅炉的可靠性、安全性以及优化控制、节能增效等方面具有重要的现实意义。本文在分析煤粉供暖锅炉主要参数和工作原理的基础上,针对煤粉供暖锅炉系统繁杂、控制参数多、经济性要求高等特点,以简化结构、节约成本为原则,进行了锅炉系统的硬件组态和软件设计。通过应用具有高灵活性的ABB AC500系列PLC,实现供暖锅炉现场设备的控制和故障报警,按照严格的逻辑关系对重要对象进行互锁保护;并采用SIMATIC WinCC组态软件设计了友好的用户监控界面,可对锅炉运行状态进行实时监测和调控。特别是针对锅炉的燃烧系统,借助变频控制、串级PID控制、模糊PID等先进控制技术,实现了对炉膛负压、锅炉供水温度以及烟气含氧量等重点参数的监测和优化,有效解决了锅炉运行过程中响应滞后、稳定性差等问题,同时对提高煤粉供暖锅炉系统的热效率起到了实质性的改进作用。最终的锅炉运行调试及能效测试结果表明,该煤粉供暖锅炉控制系统不但可以稳定、安全的运行,同时相比于其他的煤粉锅炉系统,该锅炉控制系统的热效率超出了国家工业锅炉热效率限定值的3.94%,显著提高了煤粉锅炉系统的经济性,具有很高的工程实用价值。