泓格在天然氣工業(yè)爐窯控制中的應(yīng)用

1、客戶需求描述
　　工業(yè)爐窯上用的加熱爐，按用途來講，可以用在煉焦、熔化、燒成、軋制、熱處理、干燥等方面；按爐窯的使用能源分類，可分為燃煤、燃?xì)?、燃油爐窯及電能加熱等。
　　隨著國家對各個高耗能企業(yè)在環(huán)保和能源降耗方面的要求越來越高，迫使許多企業(yè)淘汰舊的燃煤加熱爐，而采用以煤氣、天然氣、燃油或電能加熱的加熱爐，因此，許多企業(yè)選擇了以天然氣或燃油作為燃料的加熱爐，為了提高燃?xì)饣蛉加偷娜紵?、?zhǔn)確的控制加熱溫度，獲得良好的加熱均勻性，實現(xiàn)最高的燃燒效率，最佳的溫度控制效果，就需要有一套穩(wěn)定可靠的加熱爐控制系統(tǒng)。

　　
　　在該項目中，需要控制一個21m×4m×4m大小的工件加熱爐，以天然氣為燃料，用于對工件進(jìn)行熱處理，要使天然氣有很高的燃燒效率，使鍋爐的溫度控制在設(shè)定溫度的±15℃以內(nèi)，鍋爐各個位置的溫度差不超過15℃，達(dá)到減排降耗的要求。
　　
　　2、客戶所在行業(yè)現(xiàn)狀
　　以前該行業(yè)的通?？刂品绞绞牵?BR>　　是使用加熱爐控制器來實現(xiàn)對設(shè)定溫度的控制，該智能控制儀器帶有多個溫度輸入和開關(guān)量輸出功能，可以設(shè)定開關(guān)量輸出的溫度條件，當(dāng)溫度高于或低于設(shè)定的溫度閥值時，接通或斷開開關(guān)量輸出接點，實現(xiàn)對溫度的控制。這種控制方式成本低，但是對于溫度的控制精度差，燃?xì)馊紵实?，控制的靈活性差。
　　
　　系統(tǒng)描述（附系統(tǒng)架構(gòu)圖）
　　3、方案實現(xiàn)功能
　　要求：達(dá)到《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求，要有很高的熱轉(zhuǎn)換效率；加熱和保溫時，溫度變化平穩(wěn)，爐溫實際控制值與設(shè)定值的偏差要優(yōu)于±15℃，鍋爐各個位置的溫度差不超過15℃。
　　
　　系統(tǒng)構(gòu)成：
　　上位機使用了一臺HMI，來運行組態(tài)王的組態(tài)軟件，然后通過串口通訊與I-8431實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。I-8431上插有3個模塊：
　　I-87107（8通道差分模擬量輸入模塊）：對溫度、壓力等傳感器的數(shù)據(jù)采集；
　　I-87057（16通道集電極開路輸出模塊）：繼電器、電磁閥、信號燈等的輸出；
　　I-8053（16通道光電隔離輸入模塊）：對位置傳感器、火焰開關(guān)等等信號的輸入；
　　上位的組態(tài)軟件顯示各個控制點的狀態(tài)的實時信息，顯示各溫度和壓力測試點的曲線和歷史數(shù)據(jù)，同時，也可以在這里設(shè)置相關(guān)的參數(shù)。
　　
　　方案說明：
　　為了使加熱爐的溫度控制均勻，該方案中，在爐窯內(nèi)共分布放置了16個加熱點，這16個加熱點被分成8個大噴嘴和8個小噴嘴，大小噴嘴被交錯安裝在鍋爐內(nèi)，通過對大小噴嘴控制閥的控制，可以調(diào)節(jié)16個點的加熱溫度，達(dá)到準(zhǔn)確控制爐溫和溫度分布均勻的要求。
　　該方案的控制過程是：首先，檢查風(fēng)機壓力、燃?xì)鈮毫涂諝鈮毫?，如果均正常，則點火，通過火焰開關(guān)檢測是否點火成功，如果不成功，就關(guān)閉相關(guān)電磁閥，如果點火成功，就根據(jù)設(shè)定溫度值和實際溫度值的差ΔT，來確定是打開大火噴嘴閥門，還是開啟小火噴嘴閥門，從而實現(xiàn)對溫度的控制。