回轉窯在礦山行業中被廣泛應用,其核心部分就是回轉窯的燃燒裝置,回轉窯燃燒裝置能否高能率的工作,關鍵由燃燒裝置控制系統設計所決定。根據國內電控技術的發展現狀,國內對燃燒裝置控制系統的設計從最簡單的手動控制,到繼電器控制、PLC控制、DCS控制發展到現場總線控制。根據生產工藝要求,燃燒裝置的控制系統要有較強的可靠性、實用性和成熟性。本燃燒裝置控制系統設計主要采用PLC控制,與廠內的其他控制設備一同作為終端控制對象,實現全廠生產設備的分散式集中控制。
控制系統的組成
回轉窯燃燒裝置的控制系統主要由現場的各種檢測設備(如:流量計、火焰檢測器等)、電氣控制柜(如:中控室的PLC控制柜、變頻器柜和就地控制柜等)、現場的執行元件(如:電磁閥、風機等)組成。
控制系統的設計方案
為保證燃燒的可靠性,本系統的關鍵控制元件采用了進口件,控制系統具備手動和自動功能。自控設計參照歐洲燃氣安全技術標準設計,確保運行安全可靠,提高自動化水平。控制系統須具有以下功能:①完成現場數據的采集、機組起停、故障報警、連鎖停機、狀態監控等功能;②操作方式實現遠程(中控室)和本地操作,本地操作又能實現自動和手動操作。③具有通信功能;④具有緊急跳閘功能;⑤具有負荷調節功能。
1、檢測設備功能
(1)火焰檢測系統
燃燒裝置配置兩套火焰檢測系統,主要用于監測燃燒狀態。一個用于檢測點火槍火焰信號,當檢測到長明火后,開啟主天然氣電磁閥。另一個作為爐膛滅火邏輯判斷信號,當火焰檢測器檢測到無火時,系統輸出滅火信號,切斷所有燃料,同時送至其他系統。
(2)燃氣壓力檢測系統
為了給燃燒裝置提供穩定的天然氣,在燃氣管道設有穩壓器,壓力表、壓力變送器等設備。穩壓器可將上游管網的燃氣壓力降至下游管網所需的使用壓力,并保持在規定的范圍內,且不隨上游壓力和流量的影響。當壓力超過規定的壓力范圍時,對下游氣流進行控制或截流。壓力傳感器可實現燃氣低壓,高壓監測保護,使系統在監測與保護的情況下安全運行。
(3)溫度檢測系統
為了使爐膛溫度能穩定達到生產工藝要求,在回轉窯上安裝熱電偶,將爐膛的溫度信號發送給溫度顯示器,并送入PLC,經過PLC的運算,控制燃燒裝置的執行器,從而調節窯溫。
(4)流量檢測系統
控制系統在天然氣管道和空氣管道分別設置流量計。一是檢測管道流量;二是采用燃氣與空氣流量監測數據進入PLC進行計算,輸出信號調整燃氣與空氣量,保證空燃比例自動調節,并在上位機上具備調節能力,從而達到上佳燃燒狀態。
2、電氣控制柜的功能
(1)變頻器柜的功能
變頻器柜實現風機的變頻調速,精確控制供風量,能實現本地和遠程控制。
(2)就地控制柜的功能
就地柜設有手動或上位機操作選擇開關,具有輸出信號驅動變頻風機給風,驅動燃氣電動調節蝶閥控制燃氣流量,從而達到回轉窯煅燒溫度的控制。
結語
本文按照生產工藝要求出發,設計出適用于回轉窯燃燒裝置的控制系統,采用PLC控制,使該系統更加安全可靠的運行,廣泛應用于冶金、建材、化工行業。更多回轉窯相關信息,可隨時致電咨詢:0371-67772626。