燒結(jié)余熱回收控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文
摘要：針對(duì)余熱鍋爐的特點(diǎn)，文章設(shè)計(jì)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(dòng)調(diào)節(jié)閥的自動(dòng)控制，完成除氧器水位、溫度的顯示及控制，3個(gè)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(guò)熱蒸氣出口壓力、流量、溫度的顯示，及汽包水位的控制。
關(guān)鍵詞：PLC；變頻器；余熱鍋爐
燒結(jié)是鋼鐵生產(chǎn)的一個(gè)主要工藝流程，也是主要的耗能工藝過(guò)程之一。燒結(jié)工序中有30％左右的能量被燒結(jié)煙氣和冷卻機(jī)廢氣帶走，會(huì)造成大量的能源浪費(fèi)和環(huán)境污染。燒結(jié)余熱利用已成為鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。余熱回收項(xiàng)目自動(dòng)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(xiàng)目的要求和具體的控制指標(biāo)，本文分別要完成余熱鍋爐檢測(cè)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(shè)計(jì)工作和自控系統(tǒng)電氣控制圖的設(shè)計(jì)工作以及PLC程序的設(shè)計(jì)工作。
1檢測(cè)儀表的布置
控制系統(tǒng)中的檢測(cè)儀表主要完成各個(gè)工藝參數(shù)的采集任務(wù)，根據(jù)控制系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能。
2主要控制系統(tǒng)供電線路設(shè)計(jì)
要想保證控制系統(tǒng)正常工作，必須設(shè)計(jì)一個(gè)合理的供電系統(tǒng)。對(duì)于控制系統(tǒng)，電機(jī)一般需要使用380V交流供電；而計(jì)算機(jī)、PLC和其他照明設(shè)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(shí)系統(tǒng)檢修時(shí)還需要有備用電源。而且在電源設(shè)計(jì)時(shí)必須計(jì)算容量，并留有一定的余量，以便系統(tǒng)的擴(kuò)充和后續(xù)改造。本項(xiàng)目中鍋爐給水設(shè)置了2臺(tái)水泵，一主一備，2臺(tái)泵均可以工頻和變頻運(yùn)行；除氧器給水同樣設(shè)置了2臺(tái)水泵，一主一備，2臺(tái)泵均可以工頻和變頻運(yùn)行；因?yàn)殄仩t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(shè)計(jì)
在完成控制系統(tǒng)檢測(cè)儀表的布置與選型方案、PLC硬件及工控機(jī)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(shè)計(jì)，將各種儀表和控制電路與PLC相連，以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)的檢測(cè)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(wù)。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(jī)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(shè)計(jì)
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(jiǎn)便，功能強(qiáng)大。PLC控制程序主要完成傳感器信號(hào)的檢測(cè)功能、邏輯控制功能和控制信號(hào)的輸出功能。由于篇幅所限，這里只給出了傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換及鍋爐汽包液位轉(zhuǎn)換程序代碼段。
4.1傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換為實(shí)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(hào)轉(zhuǎn)換為實(shí)際的物理量信號(hào)。上述程序完成了將蒸汽流量和除氧器水位轉(zhuǎn)換為實(shí)際的物理量，以供顯示之用。
4.2鍋爐汽包液位的轉(zhuǎn)換程序
該程序段主要是將差壓變送器的4~20mA電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為0~16383之間的模擬量值，以便于控制算法應(yīng)用。
5結(jié)語(yǔ)
燒結(jié)余熱回收是鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的必由之路，能夠有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，增加經(jīng)濟(jì)效益。燒結(jié)余熱回收余熱鍋爐智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了余熱回收自動(dòng)控制，能夠進(jìn)行各種溫度、壓力、液位和流量信號(hào)的檢測(cè)及控制。
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