烧结余热锅炉上的PLC自适应控制方法

高捷（三钢闽光股份有限公司烧结厂维修车间，福建 三明 365000）

烧结余热锅炉上的PLC自适应控制方法

高捷（三钢闽光股份有限公司烧结厂维修车间，福建 三明 365000）

本文先介绍了烧结工序和余热回收，然后再介绍了烧结余热锅炉工艺流程，为了让大家更好的、更清晰的理解它们的流程和作用，然后从联锁控制方法、PLC控制系统和冗余技术和液位控制几方面对PLC的自适应控制方法进行分析和介绍，分析如何才能减少烧结余热锅炉运行中的障碍以及保证烧结余热锅炉的工作不被停止。

烧结工序、余热回收、烧结余热锅炉、PLC控制

（1）余热回收技术

冷却机的排气显热回收是到目前为止余热回收技术应用的主要方面，当烧结机进行生产运作时，鼓风机会对热烧结矿吹风，这个环节主要是对热烧结矿的余热进行利用，此过程在经过滑车在轨道上移动的时候进行，鼓风机吹出的冷却风在强制穿过料矿层时被热烧结矿加热，因此提高了温度，一般情况下可以达到300-400度的温度，甚至可达450度左右。

（2）烧结工序

在钢铁企业中，能耗占第一位的是炼铁，而占第二位的便是烧结工序，它是高炉矿料准备入炉时的工序，在烧结总能耗中，余热量比较高，回收和利用显得尤为重要，据估计对于冷却机废气来说，相对于总能耗而言显热约占的20%～28%，而其排放的余热约49%。

（3）工艺流程

烧结冷却机余热的回收方式即为通过烟气对余热锅炉的加热来达到对低品味余热能源的回收，而烟气有两个来源，一是烧结冷却机密闭段，二是烧结机尾落矿风箱，通过对余热锅炉过热蒸气的利用，推动低参数的汽轮发电机组做功发电，此项技术应与低温余热发电技术相结合，相比较火力发电来说，这种发电方式是比较环保的，因为它节约了一次性能源的使用，也就没有废气、废渣、粉尘产生，更不会产生类似于二氧化硫的有害气体。

1 联锁控制方法

按照控制系统的要求，为了实现信号的控制、显示、传输及报警，应当采用专用仪表来控制和检测系统的各种参数，包括：震动、温度、流量、压力、水位等。

给预热器加温主要是利用烧结环冷风机产生的余热，首先要起动给水泵，向预热器加水，余热温度要控制得当，PLC的主要作用是调整环冷风机运行速度和鼓风风门的开度。PLC会自动开启汽包给水总管调节阀，汽包对蒸汽发生器充水，低于300℃或高于360℃的废气体会对预热器中的水进行预热。蒸汽的形成是由环冷风机产生的废气作用于蒸汽发生器产生的，整个过程中应保持供水速度，不应过急，供水时间不应过短，蒸汽温度达到195℃时就会消耗汽包内的软化水，此时汽包内的水就会相应减少，达到一定数值时锅炉给水泵会继续供水。对于关键设备的上限与下限的设定，要依据设备许可和工艺要求来定。

2 PLC控制系统

为了监测余热利用范围内的设备，所以引入了PLC控制系统，该系统设计的目的就是对设备的控制及保护，所以说从整个余热锅炉内各控制回路的设备而言，PLC检测并控制了各类热工参数以及阀门等。PLC为了使各种不同的通讯要求都能够得到满足，配置好本系统信息层、控制层，实现全厂数据信息通讯，因此建立了工厂信息层网络，不仅能够独立完成就地监控功能，也可以实现PLC远控。

3 冗余技术和液位控制

从设备的安全性角度考虑，为了保证加水的连续性，就要有两台锅炉给水泵、两台除氧给水泵互为备用，保证当一台给水泵出现紧急故障而停机时，另一台自动起动。将冗余技术运用到信号处理和管理上，将实际生产运行与虚拟运行两手抓，对鼓风机风门开度和烧结系统的环冷风机速度采用两套硬件模板。拿锅炉给水泵来说，当一台给水泵出现故障、不能正常运作时，及时关闭它，然后自动起动另外一台水泵，这就要依靠PLC自动检测水泵来完成这一工作要求。虚拟运行一路对实际运行一路的安全进行有效补充，这个过程需要一定的比较判断处理时间，但对数据采集和程序运行不会造成影响。

三冲量调节方式可控制锅筒水位回路，所谓的三冲量即是指：锅炉给水量、锅炉水位、控制模块采用锅炉主蒸汽流量，这三个冲量对于锅筒水位的控制，是首先采用一个差压变送器，它可以将锅筒的水位转换成电信号，然后再将这个电信号传送至PLC控制模块，至变频器的电信号应当是经过运算的，锅筒水位因此而应当被控制在给定范围内，采用这种方式，能够降低虚假水位的影响。

4 结语

烧结余热锅炉的可控对象是关键数据，应用了联锁控制，实时调节选择导通路径，此项工艺不仅有利于环保，减少了温室气体的排放，而且依据参数进行比较，保证了系统的稳定运行，减少了设备过载而造成的损坏的发生机率，有效降低了能源的流失，烧结过程中高温烟气的外排量也大大减少，除此之外，将冗余技术使用到控制程序中，及时诊断故障并且快速切换，缩短了故障停机时间，在一定程度上缩短了故障处理应急时间，保证了程序的正常运行和烧结余热锅炉的正常工作。

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