CN103307756A - 一种水煤浆导热油锅炉控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于锅炉控制技术领域，具体涉及一种水煤浆导热油锅炉控制系统，包括内置有控制程序的PLC控制器，所述PLC控制器的信号采集输入端连接有导热油的出油与回油温度检测模块、锅炉压力检测装置、锅炉液位检测装置以及水煤浆燃烧火焰检测装置；所述PLC控制器的控制输出端连接控制引风机的引风调节器、控制送风机的送风调节器、循环油泵控制器、供浆泵变频控制器以及点火装置；所述PLC控制器还连接有人机界面以及报警连锁控制装置。本发明通过采用PLC可编程对水煤浆锅炉进行控制可进行稳定的加热和精确的温度调节，温度自动控制调节灵敏，温度调节精度高，供热稳定，使导热油锅炉出口温度控制在±1℃，更好地满足了聚酯生产等企业的要求。

Description

一种水煤浆导热油锅炉控制系统

技术领域

本发明属于锅炉控制技术领域，具体涉及一种水煤浆导热油锅炉控制系统。

 

背景技术

传统燃煤锅炉中，煤炭燃料是固态燃烧方式，而水煤浆锅炉革命性的将之改变为高压液态雾化喷燃的燃烧方式。这种类似燃油燃烧的方式，充分整合了液态燃料、空气、水各种燃烧因素的化学物理特点，促进了燃料燃尽率的大幅度提高（相对燃煤锅炉）。依据液态煤基燃料燃烧机理，锅炉整个系统进行优化重置设计，既大大提高了锅炉最终热利用效率，又减少了主要污染物的气体排放量，从而水煤浆锅炉充分实现了环保又节能的工业效益。

水煤浆恒温导热油锅炉是在国内目前采用较多且技术比较成熟的炉型基础上，结合水煤浆锅炉特点进行改进而来。该锅炉受热面大，具有结构紧凑、出口温度稳定、导热油循环可靠等特点，因而受到广大用户的喜爱。

大部分锅炉在启停和运行的过程中都需要精确的实时控制，而目前大多数锅炉系统的控制还采用继电器逻辑控制。这类系统自动化程序很低，大部分操作还是由手动来完成，只能处理一些开关量问题，无法处理系统的模拟量，即使控制一些开关量，其电气线路复杂，可靠性不高，不便维护，实际锅炉系统控制中每台炉就需要一套继电器控制，这样就使得水煤浆导热油锅炉出口温度一般只能控制在±5℃左右，不能满足化纤、塑料等行业对锅炉可靠性的高要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水煤浆导热油锅炉控制系统，旨在解决目前　　的前的水煤浆导热油锅炉出口温度一般控制在±5℃左右，不能满足化纤、塑料等行业对锅炉可靠性的高要求的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水煤浆导热油锅炉控制系统，包括内置有控制程序的PLC控制器，所述PLC控制器的信号采集输入端连接有导热油的出油与回油温度检测模块、锅炉压力检测装置、锅炉液位检测装置以及水煤浆燃烧火焰检测装置；所述PLC控制器的控制输出端连接控制引风机的引风调节器、控制送风机的送风调节器、循环油泵控制器、供浆泵变频控制器以及点火装置；所述PLC控制器还连接有人机界面以及报警连锁控制装置，所述报警连锁控制装置用于炉膛熄火、导热油出口温度超出预设上限值、导热油压力超出预设下限值、供浆泵故障、循环油泵故障、炉温超出预设下限、导热油量低于设定限值或炉膛内空气压力与预设压力值不符时进行报警提示并自动停机进行保护。

所述PLC控制器通过通讯接口连接上位机。

所述通讯接口为RS232转485接口。

所述人机界面采用触摸屏。

所述锅炉液位检测装置采用水电极。

所述导热油的出油与回油温度检测模块采用热电阻。

所述锅炉压力检测装置采用压力传感器。

本发明通过采用PLC可编程对水煤浆锅炉进行控制 可进行稳定的加热和精确的温度调节，温度自动控制调节灵敏，温度调节精度高，供热稳定，使导热油锅炉出口温度控制在±1℃，更好地满足了聚酯生产等企业的要求。

附图说明

图1所示为本发明实施例提供的一种水煤浆导热油锅炉控制系统的结构示意图。

 

具体实施方式

下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。

参见图1所示，该图示出了本发明实施例提供的一种水煤浆导热油锅炉控制系统的结构。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例有关的部分。

请参阅图1，一种水煤浆导热油锅炉控制系统，包括内置有控制程序的PLC控制器，所述PLC控制器的信号采集输入端连接有导热油的出油与回油温度检测模块、锅炉压力检测装置、锅炉液位检测装置以及水煤浆燃烧火焰检测装置；所述PLC控制器的控制输出端连接控制引风机的引风调节器、控制送风机的送风调节器、循环油泵制器、供浆泵变频控制器以及点火装置；所述PLC控制器还连接有人机界面以及报警连锁控制装置，所述报警连锁控制装置用于炉膛熄火、导热油出口温度超出预设上限值、导热油压力超出预设下限值、供浆泵故障、循环油泵故障、炉温超出预设下限、导热油量低于设定限值或炉膛内空气压力与预设压力值不符时进行报警提示并自动停机进行保护。

所述PLC控制器通过通讯接口连接上位机。

所述通讯接口为RS232转485接口。

所述人机界面采用触摸屏。

所述锅炉液位检测装置采用水电极。

所述导热油的出油与回油温度检测模块采用热电阻。

所述锅炉压力检测装置采用压力传感器。

由于导热油压力、导热油温度、水煤浆流量、送风量、炉膛负压等与燃烧密切相关的参数，相互影响，具有很强耦合性，合并一起组成燃烧自动控制回路，采用智能PID控制策略，使系统具有很好的调节品质；水煤浆的燃烧器风/浆、配比要求根据燃烧状况在调试的过程中运用PDI进行调节，水煤浆量跟随风量变动，确保导热油出口的温度控制在±1℃。

在对导热油温度进行自动调节过程中实行：导热油温度有降低趋势时，先平缓加送风量，后平缓加水煤浆量；当减负荷时，先平缓减水煤浆量，后平缓减送风量，以保证在调节过程中始终具有足够而平稳的过量空气，使水煤浆充分稳定燃烧，实现燃烧优化。

本发明实施例通过把送风（量）调节器的输出作为引风（量）调节器的前馈信号，有效克服因引风机调节滞后而导致炉膛负压波动的现象。 

本发明实施例还可以对炉膛温度进行自动跟踪，维持炉膛温度恒定，避免因炉膛温度过高而结焦或报警停炉；膛温度过低燃烧熄火或燃烧不尽。

 　本发明控制系统的控制的操作实现：

点火前先依次开启引风机、鼓风机进行预吹扫，然后开启循环油泵，开始油点火，当燃油到800℃左右，开始投浆，最终实现水煤浆燃烧；燃烧过程中通过对引风机、鼓风机、供浆泵频率的自动（或手动）调节，以实现热媒温度的恒温跟踪；锅炉停止燃浆以后，同时关闭鼓风机，引风机继续运行120秒，带走残留的可燃性气体；操作人员要对浆枪内的残浆进行冲洗，保持浆枪清洁，用以备用；最后按需依次关闭各个辅助设备。

本发明控制系统的主要特点和功能如下：

本发明控制系统通过配置水煤浆燃烧火焰检测装置，可以对锅炉实现更有效的炉膛熄火安全联锁保护；供浆泵采用变频控制器驱动，实现供浆量采用变频器调节，实现锅炉燃料供应的无级稳定调节，优化燃烧；点火装置采用高能量火焰点火装置，淘汰传统燃油燃气燃烧器的电极点火方式，可靠性、点火成功率得到根本性的提升；采用PLC控制器加触摸屏的控制模式，安全可靠，自动化程度高；友好、生动、丰富的人机界面；点火可靠：循环油泵开启后开始点火，点火持续2秒后自动关闭。如果第一次点火没有成功，需继续运行引风机120秒，带走残留的可燃气体，然后再按点火程序重新点火；点火枪在点火时推进到位，点火完毕由操作人员放回原位，保持其干燥清洁；喷浆量变频调节，使燃烧更为充分高效；

本发明实施例所述控制系统对下列故障进行声光报警，并联锁停炉，重新启炉需消除故障后复位方可：炉膛熄火故障；导热油温度超高、导热油压力超高；变频器故障；炉温过低；压缩空气异常。

本发明实施例所述控制系统还具有实时或历史数据显示与统计功能，主要包括：数据联机分析功能，供上位机远程监控用途；数据统计、显示功能；运行状态统计、显示功能；当前、历史故障显示功能，通过触摸屏人机界面以及上位机以实现。

为了更好对锅炉进行有效控制，实现本发明时，可以在锅炉房内设置监控摄像头，对重点设备及部位的运行工况进行实时监控。监控区域可包括供浆泵、热油循环泵、水煤浆液位等，使操作人员能实时了解设备的运行情况。

本发明通过采用PLC可编程加触摸屏全自动控制，可进行稳定的加热和精确的温度调节，温度自动控制调节灵敏，温度调节精度高，供热稳定；在水煤浆导热油锅炉控制系统中，另外，通过设有旁路调节系统，一旦导热油温度过度，可以通过旁路加入部分低温的导热油，使最终进入使用的导热油温度维持在一个稳定的范围。加热好的导热油出炉温度可以自动调节，最终供给生产的导热油出口温度波动范围在±1℃。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种水煤浆导热油锅炉控制系统，其特征在于，包括内置有控制程序的PLC控制器，所述PLC控制器的信号采集输入端连接有导热油的出油与回油温度检测模块、锅炉压力检测装置、锅炉液位检测装置以及水煤浆燃烧火焰检测装置；所述PLC控制器的控制输出端连接控制引风机的引风调节器、控制送风机的送风调节器、循环油泵控制器、供浆泵变频控制器以及点火装置；所述PLC控制器还连接有人机界面以及报警连锁控制装置，所述报警连锁控制装置用于炉膛熄火、导热油出口温度超出预设上限值、导热油压力超出预设下限值、供浆泵故障、循环油泵故障、炉温超出预设下限、导热油量低于设定限值或炉膛内空气压力与预设压力值不符时进行报警提示并自动停机进行保护。

2.根据权利要求1所述水煤浆导热油锅炉控制系统，其特征在于，所述PLC控制器通过通讯接口连接上位机。

3.根据权利要求2所述水煤浆导热油锅炉控制系统，其特征在于，所述通讯接口为RS232转485接口。

4.根据权利要求1所述水煤浆导热油锅炉控制系统，其特征在于，所述人机界面采用触摸屏。

5.根据权利要求1所述水煤浆导热油锅炉控制系统，其特征在于，所述锅炉液位检测装置采用水电极。

6.根据权利要求1所述水煤浆导热油锅炉控制系统，其特征在于，所述导热油的出油与回油温度检测模块采用热电阻。