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罗克韦尔产品在锅炉控制中的应用

    背景:这里介绍罗克韦尔自动化产品在燃烧天然气锅炉中的应用。下边介绍的是在XX罐公司使用的燃气锅炉。燃烧天然气的锅炉目前应用很多很广,可以在食品、医药、饮料、化工很多行业应用。燃气锅炉由于发热量高,污染小,生产效率高噪音小,获得了很多客户的青睐。
    XX公司坐落在广东省佛山市,在公司的生产线中共使用了9台燃烧天然气锅炉,其中5台用于烘干易拉罐设备,4台用于给其他设备供热和厂房供热取暖等使用。由于9台燃气锅炉所应用的自动化产品大同小异,这里拿一台作例子做介绍。
    这里的所用到的燃气锅炉是使用Controllgoix控制系统做为锅炉的控制系统,锅炉所使用的循环风机和排气风机选用的是Powerflex40和Powerflex70系列的作为风机的变频驱动。在生产不同规格产品和不同的速度的时候循环风机和排气风机的运转速度可以随时的调整。变频器通过Devicenet网络控制。
 

循环风机、排气风机、和锅炉内的输送带采用的变频柜内图片见下:



锅炉住控制系统采用Controllogix控制系统,来作为变频器和现场设备的控制系统,并采用1756-L61处理器来控制锅炉的温度控制。锅炉使用Controllogix的PID温度控制来控制锅炉3个区域的温度。由于生产工艺对温度控制的要求很严格,温度的偏差范围不能超过0.5度。为锅炉提供天然气和空气的执行机构是伺服电机和控制挡板,温度低的时候增大天然气进给量和空气的进给量,加大火焰的强度,提升温度。反之温度超过设定温度的时候会减小天然气和空气进给量。锅炉的燃烧控制机构见下图:

锅炉中所有用的到风机和传送带的电机全部采用变频控制,采用变频控制以后锅炉的循环风机和排气风机可以根据现场的工艺情况运行在不通速度。这样既能很好的满足工艺的要求也能更好的节能减排。所有的变频器全部采用Devicenet网络通讯,这样不仅能够在配置的触摸屏上随时监控风机的电流电压频率,也能

使操作者很好的了解设备运行状况,对故障的处理,预防性的维护有很大知道性作用。由于采用的Devicenet具有ADR设备自动替换功能,当变频器有故障或坏掉的时候,维护人员可以直接的更换变频器,备份在扫描器里边的参数直接下载到变频中,不用维护人员在重新调试,方面了现场的维护。采用变频控制以后当锅炉负载大的情况,可以增加风机的频率,更好的满足工艺要求,当系统负荷降低的时候变频器也随之降低工作频率,又节省了很大部分的电能。在采用了变频控制以后风机的启动、停止、调速更加的平滑和稳定,自从设备投产到现在基本没有出现过风机的扇叶轴承零部件的损坏,比不变频的时候对设备的保护更加完善了。

 
锅炉操作系统采用AB Panelview plus 触摸屏作为操作界面,操作员可以方便的对设备进行监控和操作,整个系统除了触摸屏之外没有其他的操作按钮,很大的减少了传统控制方式所用的很多的按钮和接线,使整个系统看起来更加的整洁有序。而且比许多按钮在一起更加的稳定可靠。
触摸屏系统具备实时趋势和历史趋势查看功能,可以从趋势图中查看锅炉各个区域的温度曲线。可以根据曲线的显示,调整锅炉的温度。触摸屏还可以最少保存最近3个月的历史曲线,可以使用户对最近几个月的锅炉的运行状况有很好的了解。

 
 
系统自从投入运行到现在运行特别稳定,由于采用先进的变频调速技术不仅更好的满足了工艺需求,也比传统的控制方式节省了很多的电能,变频的启停更加的平稳使机械部件的运行更稳定寿命更长了。采用先进的人机界面系统,使操作者更好的操作,更好提升了设备综合价值。