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應(yīng)用設(shè)計(jì)

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宇電產(chǎn)品在35t/h鍋爐生產(chǎn)控制中的應(yīng)用

宇電產(chǎn)品在35t/h鍋爐生產(chǎn)控制中的應(yīng)用

一、工程概況

我鋼鐵廠(chǎng)35t/h鍋爐于2015年6月開(kāi)始大修改造,兩個(gè)月后恢復(fù)生產(chǎn)。該鍋爐主要為汽輪機(jī)提供一定溫度和壓力的蒸汽動(dòng)力,帶動(dòng)軸流風(fēng)機(jī)為高爐供風(fēng)。鍋爐大修自動(dòng)化設(shè)備相應(yīng)進(jìn)行配套改造,作為鍋爐生產(chǎn)控制的關(guān)鍵儀表選用了廈門(mén)宇電的AI-808P調(diào)節(jié)器和AI-708J操作器。

二、控制工藝要求

鍋爐是冶金企業(yè)的重要設(shè)備,是一級(jí)安全許可管理的高溫高壓容器。在鍋爐現(xiàn)場(chǎng)控制中,每一個(gè)參數(shù)都關(guān)乎著鍋爐的安全運(yùn)行,其中以汽包水位檢測(cè)與控制、減溫水溫度控制為重中之重。

關(guān)于汽包水位調(diào)節(jié):如果汽包水位過(guò)高,將使蒸汽帶水,造成汽輪機(jī)葉片損壞;如果汽包水位過(guò)低,鍋爐有被燒壞或發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。因此,鍋爐生產(chǎn)工藝要求:汽包水位必須保持在0±15mm范圍內(nèi)。

關(guān)于減溫水溫度調(diào)節(jié):減溫水調(diào)節(jié)閥內(nèi)流體通過(guò)彎彎曲曲的通道,控制鍋爐主蒸汽和再熱蒸汽溫度所需減溫水的流量,目的是消耗能量降低流速,防止液體空化。減溫水溫度必須控制在350±8℃范圍。

對(duì)調(diào)節(jié)器、控制器的具體要求:

(1)調(diào)節(jié)穩(wěn)定,不能出現(xiàn)任何振蕩。

(2)響應(yīng)迅速,無(wú)信號(hào)遲滯現(xiàn)象。

(3)功能豐富,集大成,包含一切PID功能所需的要素。

(4)人機(jī)界面友好,操作靈活,使用方便。

(5)方便與PLC或其它儀表的通訊聯(lián)接。

(6)實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)手/自動(dòng)切換。

三、控制設(shè)計(jì)

1、AI-808P調(diào)節(jié)器特點(diǎn):采用先進(jìn)的AI人工智能調(diào)節(jié)算法,無(wú)超調(diào),具備自整定功能;輸入采用數(shù)字校正系統(tǒng);先進(jìn)的模塊化結(jié)構(gòu),提供豐富的輸出規(guī)格,能夠滿(mǎn)足各種復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)需求;人性化的操作設(shè)計(jì)。

2、AI-708J操作器特點(diǎn):集成手操器和伺服放大器功能,與PLC系統(tǒng)很好配合;可以實(shí)現(xiàn)手自動(dòng)的雙向無(wú)擾動(dòng)切換,特別是手自動(dòng)切換緩變功能使得控制更加平穩(wěn)、方便,簡(jiǎn)化了PLC控制程序的編寫(xiě);功能豐富齊全,面板顯示一目了然;采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),駁接信號(hào)類(lèi)型多;質(zhì)量穩(wěn)定,運(yùn)行可靠;抗干擾性能符合電磁兼容(EMC)的要求;方便的參數(shù)鎖功能,極大地提高了參數(shù)修改的速度,又避免了重要參數(shù)被誤修改;使用操作簡(jiǎn)單方便。

3、對(duì)于小型鍋爐來(lái)說(shuō),汽包水位控制、減溫水溫度控制常采用單回路PID控制。大修改造前,上述兩參數(shù)調(diào)節(jié)采用某小型PLC實(shí)現(xiàn)PID調(diào)節(jié)功能,由于運(yùn)行效果不很理想,技術(shù)人員決定采用廈門(mén)宇電的調(diào)節(jié)器和操作器構(gòu)成獨(dú)立調(diào)節(jié)系統(tǒng),取代PLC實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)控制。兩控制系統(tǒng)所用調(diào)節(jié)器、操作器、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電氣接線(xiàn)圖分別見(jiàn)圖1和圖2:

1   汽包水位調(diào)節(jié)控制接線(xiàn)圖

  2   減溫水溫度調(diào)節(jié)控制接線(xiàn)圖

四、應(yīng)用說(shuō)明

1、鍋爐汽水系統(tǒng)主畫(huà)面見(jiàn)圖3:

 圖3  鍋爐汽水系統(tǒng)主畫(huà)面

2、操作器數(shù)量:本鍋爐共使用AI-808P調(diào)節(jié)器2臺(tái)、AI-708J操作器2臺(tái)。

3、應(yīng)用說(shuō)明:

(1)上述4臺(tái)調(diào)節(jié)器和操作器均安裝在鍋爐值班室操作臺(tái)上,與PLC操作站的CRT并列。這樣崗位人員可以一邊監(jiān)視鍋爐的運(yùn)行情況,一邊方便地調(diào)控AI-808P和AI-708J。

(2)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)時(shí):由人工在調(diào)節(jié)器上設(shè)定汽包水位值和減溫水溫度值,調(diào)節(jié)器運(yùn)算后輸出給操作器,操作器再輸出220VAC正反轉(zhuǎn)信號(hào)給電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別控制給水和減溫水電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的開(kāi)度。此時(shí)操作器置于“自動(dòng)”狀態(tài)。

(3)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén):將操作器置于“手動(dòng)”狀態(tài),通過(guò)操作器上開(kāi)關(guān)按鈕,調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度。此時(shí)系統(tǒng)脫離調(diào)節(jié)器工作。

(4)由于儀表是采用自動(dòng)調(diào)零和數(shù)字校準(zhǔn)技術(shù)的免維護(hù)儀表,無(wú)需校準(zhǔn)維護(hù)。出現(xiàn)超差問(wèn)題時(shí),通過(guò)對(duì)儀表內(nèi)部進(jìn)行清潔及干燥即可解決問(wèn)題。這是它與其它儀表相比別具特色的特點(diǎn),可以大大減少儀表故障和處理時(shí)間,提高儀表運(yùn)轉(zhuǎn)率,因而深受現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的歡迎。

(5)AI-808P調(diào)節(jié)器采用人工智能調(diào)節(jié)算法,采用模糊規(guī)則進(jìn)行PID調(diào)節(jié),在調(diào)節(jié)中具有自學(xué)習(xí)和記憶被控對(duì)象的部分特征,具有無(wú)超調(diào)、高精度、參數(shù)確定簡(jiǎn)單等特點(diǎn),這些特點(diǎn)給本來(lái)繁雜的、傳統(tǒng)中的系統(tǒng)投運(yùn)增色不少。經(jīng)過(guò)近半個(gè)月時(shí)間的磨合運(yùn)行后,調(diào)節(jié)系統(tǒng)逐漸趨于穩(wěn)定,明顯減少了操作人員的工作量,達(dá)到改造預(yù)期目的。

(6)調(diào)節(jié)器的萬(wàn)能輸入為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的多種應(yīng)用提供了極大方便,使得在設(shè)備選型、產(chǎn)品互換、備件應(yīng)急替代方面的工作變得十分簡(jiǎn)單和快捷

(7)AI-708J集操作器和伺服放大器功能于一體,減少了安裝占位,減少了盤(pán)內(nèi)配線(xiàn),減少了維護(hù)量,減少了故障率,提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。

五、使用效果

  35t/h鍋爐大修改造運(yùn)行一年多來(lái),AI-808P調(diào)節(jié)器和AI-708J操作器運(yùn)行穩(wěn)定可靠,各

項(xiàng)控制指標(biāo)完全滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求,汽包水位很好地保持在0±15mm,減溫水溫度保持在 350±8℃,其出色的表現(xiàn)為鍋爐安全生產(chǎn)提供了良好的自動(dòng)化保障。

審核編輯(
王靜
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