PLC 在 冷 渣 机 上 的 应 用
随着工控技术的日益完善,可编程逻辑控制器(PLC)已得到了成功的应用 和广泛的认可。 在循环流化床锅炉采用分散控制系统(DCS) 。进入九十年代以后,计算机 技术突飞猛进,更多新的技术被应用到了 DCS 之中。PLC 是一种针对顺序逻辑 控制发展起来的电子设备,它主要用于代替不灵活而且笨重的继电器逻辑。为提 高冷渣机在锅炉上的自动化控制,引入 PLC 控制已是大势所趋。
循环流化床锅炉冷渣机 自动化控制
一 PLC 概述
1.1 可编程控制器(Programmable
Controller)本应简称为 PC,为与个 人计算机(Personal Computer)的简称 PC 相区别,所以将可编程控制器简称为 PLC(Programmable Logic Controller) 。它是以微处理器为基础的新型工业控制 装置。
1.2 特点
1 2 3 4 5 6 7 编程方法简单易学 功能强、性能价格比高 硬件配套齐全,使用方便,适应性强 无触点免配线,可靠性高,抗干扰能力强 系统设计、安装、调速工作量少 维修工作量小,维修方便 体积小,能耗低
二 冷渣机概述
2.1 冷渣机的作用
上个世纪 80 年代以来,流化床锅炉由于燃烧充分、热效率高、排放污染物 少,因此得到了广泛的应用。冷渣机是流化床锅炉灰渣冷却及输送设备,其主要 作用有以下几个方面: 1 加热给水,起省煤器作用; 2 加热空气,起空气预热器作用; 3 保护炉膛存料量和良好流化; 4 细颗粒分选回送,提高燃烧和脱硫效率; 5 保持灰渣化学成分的物理活性,有利于灰渣的回收利用; 6 实现机械化作业,减少除渣工人数量,节省人员开支; 7 可实现自动化,保障工作人员安全,避免高温辐射和烫伤。
2.2 冷渣机的形式
流化床锅炉目前配用的冷渣机一般有流化床风水联合式、滚筒式、钢带式冷 渣器机。
流化床风水联合式冷渣器分溢流式、迷宫式、沟流式、气槽式。其工作原理 是,利用流化风使渣处于鼓泡状态运行,用风冷和水冷埋管冷却热渣。每台冷渣 器相当于一台小鼓泡床锅炉,其操作要求较高。从理论上讲,该型冷渣器只要进 渣阀开度控制适当, 应能实现连续进渣, 但由于炉膛内渣和结焦大小的不可控性, 使渣、焦的流动性难以预料,从而影响出渣的连续性。 滚筒式冷渣机分螺旋式、百叶式、扬料板式和蜂窝式,蜂窝式(即多管式) 又有水平布置型和倾斜布置型两种。滚筒式冷渣机的工作原理是,利用螺旋片、 百叶片、扬料板焊于筒体内,通过筒体转动,使之充分与热渣接触,并把热量传 递给冷却水。该型冷渣机对渣和焦块大小的适应性强 不存在结焦危险,容易实 现连续运行,其操作要求较低。 钢带式冷渣器工作原理是,利用风把摊在钢带上的热渣的热量带走。由于风 的热容量比水小得多, 所以该型冷渣器需要较大风量、 较大场地。 故渣量过大时, 不宜采用。该型冷渣器操对渣粒大小不敏感,冷渣器内也不会结焦,其操作要求 不高。
三 冷渣机电控系统
3.1 冷渣机的电控要求
冷渣机基本要求是在满载情况下能正常启动的要求,有超压、失压、超温、 断水报警等安全措施。
3.2 冷渣机的电控描述
3.2.1 控制系统选用的元器件均为国内外优秀品牌,可靠性高。 3.2.2 控制系统设有远/近地控制。远程控制为 DCS 控制,近地控制为现场控 制。两控制方式互为互锁。 3.2.3DCS 控制时,可根据炉床炉压 4-20mA 信号来控制冷渣机转速,实现自 动调节、自动控制,有效地降低人工调节冷渣机转速的劳动量; 3.2.3 控制柜设置有急停功能,该功能可在任何控制方式下实现紧急停机。 3.2.4 冷渣机进出水口设有 PT100 温度传感器,该信号直接传送至 DCS,可 实时监控进出水温度变化。当温度超过设定值时,DCS 给出控制信号,及时控 制冷渣机的运转; 3.2.5 冷渣机进水口设有压力变送器,压力反馈信号 4-20mA 传送至 DCS,当 压力超过设定值的上、下限时,DCS 给出控制信号到控制柜; 3.2.6 冷渣机进水口设有差压变送器, 变送器将得到的水流量以 4-20mA 的信 号反馈至 DCS。当出现低流量或断流时,DCS 控制冷渣机报警并停机,有效地 保护冷渣机本体。 3.2.7 冷渣机在电动机的轴端安装有速度传感器。4-20mA 信号传送至 DCS, 可实时监控设备转速; 3.2.8 冷渣器进出水口阀门采用智能型一体化。具备行程限位、过力矩、远/ 近地控制、 阀位反馈输出接口等送至 DCS 或本体控制柜, 并可接受 DCS4-20 mA 调节信号控制进出水口阀位; 3.2.9 冷渣机底座上安装有接近开关,当筒体出现轴向、径向位移并超出允 许值时,控制柜报警并将 DPDT 开关信号送至 DCS,及时通知检修人员进行调 整;
3.2.10 电动高温灰渣阀与控制系统连锁,当冷渣机出现事故停机情况时可自 动关闭下渣阀门停止给料,有效地保护冷渣机本体; 3.2.11 冷渣机与后一级输送设备互锁,当后一级设备出现故障时,冷渣机自 动停机,避免出口物料堆积产生二次事故; 基本受控设备及控制要求 表 3.1 安装地址 作用 进水侧 欠压时停机并报警;超压时报警 进水侧 超温时停机并报警 出水侧 超温时报警 进水侧 低流量、断流时停机并报警 控制箱 过载、过压、过流等故障时停机并报警
序号 1 2 3 4 5
设备名 电接点压力表 电接点温度表 电接点温度表 流量计