燒結余熱回收控制系統(tǒng)設計論文

2021-04-20 論文

　　摘要：針對余熱鍋爐的特點，文章設計的余熱回收控制系統(tǒng)完成了除氧器和鍋爐給水泵變頻控制及電動調節(jié)閥的自動控制，完成除氧器水位、溫度的顯示及控制，3個蒸汽發(fā)生器的入口廢氣溫度，除氧器給水壓力、流量，汽包水位、壓力，過熱蒸氣出口壓力、流量、溫度的顯示，及汽包水位的控制。

　　關鍵詞：PLC；變頻器；余熱鍋爐

　　燒結是鋼鐵生產的一個主要工藝流程，也是主要的耗能工藝過程之一。燒結工序中有30％左右的能量被燒結煙氣和冷卻機廢氣帶走，會造成大量的能源浪費和環(huán)境污染。燒結余熱利用已成為鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗的一個關鍵點。余熱回收項目自動控制系統(tǒng)主要是完成翅片管式余熱鍋爐的控制工作。根據(jù)項目的要求和具體的控制指標，本文分別要完成余熱鍋爐檢測儀表的布置及選型工作、PLC控制器的選型和硬件配置方案、系統(tǒng)供電圖設計工作和自控系統(tǒng)電氣控制圖的設計工作以及PLC程序的設計工作。

　　1檢測儀表的布置

　　控制系統(tǒng)中的檢測儀表主要完成各個工藝參數(shù)的采集任務，根據(jù)控制系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能。

　　2主要控制系統(tǒng)供電線路設計

　　要想保證控制系統(tǒng)正常工作，必須設計一個合理的供電系統(tǒng)。對于控制系統(tǒng)，電機一般需要使用380V交流供電；而計算機、PLC和其他照明設備等一般需要使用220V交流供電，配電器、PLC輸入輸出模塊一般需要24V直流供電，同時系統(tǒng)檢修時還需要有備用電源。而且在電源設計時必須計算容量，并留有一定的余量，以便系統(tǒng)的擴充和后續(xù)改造。本項目中鍋爐給水設置了2臺水泵，一主一備，2臺泵均可以工頻和變頻運行；除氧器給水同樣設置了2臺水泵，一主一備，2臺泵均可以工頻和變頻運行；因為鍋爐汽包壓力較大，所以鍋爐給水泵功率選為18.5kW；而除氧器給水泵的功率選為10kW。

　　3電氣控制線路設計

　　在完成控制系統(tǒng)檢測儀表的布置與選型方案、PLC硬件及工控機的選型和配置方案和系統(tǒng)供電方案后，需要完成系統(tǒng)電氣控制圖的設計，將各種儀表和控制電路與PLC相連，以實現(xiàn)對現(xiàn)場參數(shù)的檢測和控制功能。變頻器主要完成除氧器給水泵和鍋爐給水泵的變頻控制任務。除氧器給水泵的變頻器本文選擇的是施耐德的ATV-58HD16N4變頻器，其額定功率為11kW，鍋爐給水泵的變頻器本文選擇的是施耐德的ATV-58HD28N4變頻器，其額定功率為18.5kW。分別與除氧器給水泵和鍋爐給水泵的`電機容量相配合。圖3為除氧器的變頻器電氣控制電路。

　　4PLC控制程序設計

　　本文使用的是AB公司的SCL500系列PLC，使用的編程軟件版本為RSLgx500_6.30.00。該軟件操作簡便，功能強大。PLC控制程序主要完成傳感器信號的檢測功能、邏輯控制功能和控制信號的輸出功能。由于篇幅所限，這里只給出了傳感器信號轉換及鍋爐汽包液位轉換程序代碼段。

　　4.1傳感器信號轉換為實際物理量

　　該程序段的主要作用是將傳感器輸入的4～20mA的電流信號轉換為實際的物理量信號。上述程序完成了將蒸汽流量和除氧器水位轉換為實際的物理量，以供顯示之用。

　　4.2鍋爐汽包液位的轉換程序

　　該程序段主要是將差壓變送器的4~20mA電流信號轉換為0~16383之間的模擬量值，以便于控制算法應用。

　　5結語

　　燒結余熱回收是鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)循環(huán)經濟的必由之路，能夠有效地實現(xiàn)節(jié)能減排，增加經濟效益。燒結余熱回收余熱鍋爐智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)了余熱回收自動控制，能夠進行各種溫度、壓力、液位和流量信號的檢測及控制。

　　[參考文獻]

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