高捷（三鋼閩光股份有限公司燒結廠維修車間，福建 三明 365000）

燒結余熱鍋爐上的PLC自適應控制方法

高捷（三鋼閩光股份有限公司燒結廠維修車間，福建 三明 365000）

本文先介紹了燒結工序和余熱回收，然后再介紹了燒結余熱鍋爐工藝流程，為了讓大家更好的、更清晰的理解它們的流程和作用，然后從聯(lián)鎖控制方法、PLC控制系統(tǒng)和冗余技術和液位控制幾方面對PLC的自適應控制方法進行分析和介紹，分析如何才能減少燒結余熱鍋爐運行中的障礙以及保證燒結余熱鍋爐的工作不被停止。

燒結工序、余熱回收、燒結余熱鍋爐、PLC控制

（1）余熱回收技術

冷卻機的排氣顯熱回收是到目前為止余熱回收技術應用的主要方面，當燒結機進行生產(chǎn)運作時，鼓風機會對熱燒結礦吹風，這個環(huán)節(jié)主要是對熱燒結礦的余熱進行利用，此過程在經(jīng)過滑車在軌道上移動的時候進行，鼓風機吹出的冷卻風在強制穿過料礦層時被熱燒結礦加熱，因此提高了溫度，一般情況下可以達到300-400度的溫度，甚至可達450度左右。

（2）燒結工序

在鋼鐵企業(yè)中，能耗占第一位的是煉鐵，而占第二位的便是燒結工序，它是高爐礦料準備入爐時的工序，在燒結總能耗中，余熱量比較高，回收和利用顯得尤為重要，據(jù)估計對于冷卻機廢氣來說，相對于總能耗而言顯熱約占的20%～28%，而其排放的余熱約49%。

（3）工藝流程

燒結冷卻機余熱的回收方式即為通過煙氣對余熱鍋爐的加熱來達到對低品味余熱能源的回收，而煙氣有兩個來源，一是燒結冷卻機密閉段，二是燒結機尾落礦風箱，通過對余熱鍋爐過熱蒸氣的利用，推動低參數(shù)的汽輪發(fā)電機組做功發(fā)電，此項技術應與低溫余熱發(fā)電技術相結合，相比較火力發(fā)電來說，這種發(fā)電方式是比較環(huán)保的，因為它節(jié)約了一次性能源的使用，也就沒有廢氣、廢渣、粉塵產(chǎn)生，更不會產(chǎn)生類似于二氧化硫的有害氣體。

1 聯(lián)鎖控制方法

按照控制系統(tǒng)的要求，為了實現(xiàn)信號的控制、顯示、傳輸及報警，應當采用專用儀表來控制和檢測系統(tǒng)的各種參數(shù)，包括：震動、溫度、流量、壓力、水位等。

給預熱器加溫主要是利用燒結環(huán)冷風機產(chǎn)生的余熱，首先要起動給水泵，向預熱器加水，余熱溫度要控制得當，PLC的主要作用是調(diào)整環(huán)冷風機運行速度和鼓風風門的開度。PLC會自動開啟汽包給水總管調(diào)節(jié)閥，汽包對蒸汽發(fā)生器充水，低于300℃或高于360℃的廢氣體會對預熱器中的水進行預熱。蒸汽的形成是由環(huán)冷風機產(chǎn)生的廢氣作用于蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的，整個過程中應保持供水速度，不應過急，供水時間不應過短，蒸汽溫度達到195℃時就會消耗汽包內(nèi)的軟化水，此時汽包內(nèi)的水就會相應減少，達到一定數(shù)值時鍋爐給水泵會繼續(xù)供水。對于關鍵設備的上限與下限的設定，要依據(jù)設備許可和工藝要求來定。

2 PLC控制系統(tǒng)

為了監(jiān)測余熱利用范圍內(nèi)的設備，所以引入了PLC控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)設計的目的就是對設備的控制及保護，所以說從整個余熱鍋爐內(nèi)各控制回路的設備而言，PLC檢測并控制了各類熱工參數(shù)以及閥門等。PLC為了使各種不同的通訊要求都能夠得到滿足，配置好本系統(tǒng)信息層、控制層，實現(xiàn)全廠數(shù)據(jù)信息通訊，因此建立了工廠信息層網(wǎng)絡，不僅能夠獨立完成就地監(jiān)控功能，也可以實現(xiàn)PLC遠控。

3 冗余技術和液位控制

從設備的安全性角度考慮，為了保證加水的連續(xù)性，就要有兩臺鍋爐給水泵、兩臺除氧給水泵互為備用，保證當一臺給水泵出現(xiàn)緊急故障而停機時，另一臺自動起動。將冗余技術運用到信號處理和管理上，將實際生產(chǎn)運行與虛擬運行兩手抓，對鼓風機風門開度和燒結系統(tǒng)的環(huán)冷風機速度采用兩套硬件模板。拿鍋爐給水泵來說，當一臺給水泵出現(xiàn)故障、不能正常運作時，及時關閉它，然后自動起動另外一臺水泵，這就要依靠PLC自動檢測水泵來完成這一工作要求。虛擬運行一路對實際運行一路的安全進行有效補充，這個過程需要一定的比較判斷處理時間，但對數(shù)據(jù)采集和程序運行不會造成影響。

三沖量調(diào)節(jié)方式可控制鍋筒水位回路，所謂的三沖量即是指：鍋爐給水量、鍋爐水位、控制模塊采用鍋爐主蒸汽流量，這三個沖量對于鍋筒水位的控制，是首先采用一個差壓變送器，它可以將鍋筒的水位轉換成電信號，然后再將這個電信號傳送至PLC控制模塊，至變頻器的電信號應當是經(jīng)過運算的，鍋筒水位因此而應當被控制在給定范圍內(nèi)，采用這種方式，能夠降低虛假水位的影響。

4 結語

燒結余熱鍋爐的可控對象是關鍵數(shù)據(jù)，應用了聯(lián)鎖控制，實時調(diào)節(jié)選擇導通路徑，此項工藝不僅有利于環(huán)保，減少了溫室氣體的排放，而且依據(jù)參數(shù)進行比較，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，減少了設備過載而造成的損壞的發(fā)生機率，有效降低了能源的流失，燒結過程中高溫煙氣的外排量也大大減少，除此之外，將冗余技術使用到控制程序中，及時診斷故障并且快速切換，縮短了故障停機時間，在一定程度上縮短了故障處理應急時間，保證了程序的正常運行和燒結余熱鍋爐的正常工作。

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