炉冷烧结矿余热发电自动控制系统

摘要

炉冷烧结矿余热发电自动控制系统，涉及烧结余热利用技术领域，是为全新的炉冷烧结矿余热发电技术提供一种不影响烧结机生产、运行可靠的自动控制系统。控制系统包括按照整个烧结矿的转运，炉冷，取热，发电等工艺流程所设置的现场控制站，工程师站，操作员站，服务器，通信网络，数据归档系统，报表打印系统等。本发明在信号输入回路上以低成本实现了信号的电气安全性，在远程通信模块、数据通信总线、控制器、以及控制级和操作级网络部分都使用了冗余架构，极大地提高了系统安全性，可靠性。本发明能实现系统入料量，冷却炉进风量，余热锅炉用水量及产汽量，发电量，耗电量等参数的协调控制，满足安全运行以及高度的集成自动化，充分实现余热利用的最大化。

主权项

炉冷烧结矿余热发电自动控制系统，其特征在于：包含的多个现场控制站、热矿转运自动控制系统、冷却炉进料自动控制系统、冷却炉自动控制系统、冷矿转运自动控制系统、余热锅炉自动控制系统、汽轮机自动控制系统、服务器、操作员站；所述的多个现场控制站包括转运控制站，冷却炉控制站，余热锅炉控制站以及汽轮机间控制站，转运控制站控制热矿转运自动控制系统和冷矿转运自动控制系统，冷却炉控制站控制冷却炉进料自动控制系统和冷却炉自动控制系统，余热锅炉控制站控制余热锅炉自动控制系统，汽轮机间控制站控制汽轮机自动控制系统；所述的热矿转运自动控制系统对热矿输送速度进行控制，其包括取料装置、链板输送机构；转运控制站采集链板输送机构的电机电流和转速参数，同采集到的烧结矿出料量作出对比后，根据对比结果调整热矿输送速度，将给定参数输出到变频器，变频器配置有频率PID控制器，从而控制链板输送机转速在0.20m/s～0.30m/s变化，满足烧结矿在不同生产工况下的输送需求，链板输送机将650‑750度左右的烧结矿送入冷却炉中进行冷却；所述的冷却炉进料自动控制系统对布料速度进行控制，其包括冷却炉布料器，棒式插板阀，水冷系统以及润滑系统；冷却炉布料器的电机采用变频器组态频率PID控制器，控制冷却炉布料器转速以适应烧结矿生产的不均匀性，冷却炉进料自动控制系统采集冷却炉的故障信息，在发生故障时，关闭棒式插板阀，对冷却炉炉口完全密封，水冷系统以及润滑系统上布置有水温传感器、水量传感器、水位传感器以及油位传感器，用于同冷却炉布料器进行连锁控制，从冷却炉布料器下方漏斗和溜槽旋转出来的650度‑750度的烧结矿料进入冷却炉进行冷却和取热；所述的冷却炉自动控制系统对冷却炉内烧结料的料位、压力和炉温进行控制，包括冷却炉预存室、冷却室、冷却炉下方的振动给料器、底部的鼓风机、冷却炉底部的引风机、烟气管道及其各种控制阀门；冷却炉预存室上部设有料位检测装置，搭建料位PID控制器，根据料位检测装置采集到的料位信号，调节冷却炉下方的振动给料器的频率与幅度，改变炉子出料量的大小，改变控制炉子料位，冷却炉底部的引风机电机配置变频器和频率PID控制器，调节风机转速可调节冷却炉内压力，冷却炉预存室上方安装有压力传感器，同引风机和风机入口调节阀共同形成负压控制器，保证冷却炉预存室在‑200Pa的微负压状态，冷却炉底部的鼓风机电机配置变频器和频率PID控制器，调节风机转速可调节冷却炉内冷风量，从而调节炉内温度，振动给料器下方设置有温度传感器，同鼓风机和风机出口两个百叶调节阀共同形成温度控制器，保证冷却炉的烧结矿出料温度控制在120℃以下，烧结矿在冷却室完成烧结矿与冷却空气的换热，进入冷矿转运工序中； 所述的冷矿转运自动控制系统包括带式输送机、电子皮带秤﹑高温辐射计和超温洒水装置，电子皮带秤对烧结矿进行连续称量，称量值与设定值的偏差值前馈给振动给料器，将排矿量控制在稳定的设定值范围内，当高温辐射计检测到烧结矿温度超过设定值上限时，启动喷水装置降温，保护皮带机；所述的余热锅炉自动控制系统包括双温双压锅炉、锅炉给水管、给水泵、锅炉蒸汽管道、锅炉汽包、给水管道设流量传感器、蒸汽管道设流量传感器和锅炉汽包设水位传感器，余热锅炉内传感器均采用水位串级PID控制器，余热锅炉自动控制系统将水位信号和给定信号进行比较，蒸汽流量作为前馈量，控制器通过控制给水阀门开度控制锅炉水位；所述的汽轮机自动控制系统包括汽轮机控制器，冷凝器水井，冷凝器补除盐水调节阀，冷凝器再循环调节阀和冷凝泵，汽轮机控制器采集汽机转速信号，功率信号和蒸汽压力信号组成串级PID控制回路，并将采集到的信号结果输出给冷凝器补除尘水调节阀，从而控制主蒸汽的进汽量，使汽轮机发电机系统输出功率稳定在设定值，冷凝器水井水位高于设定值，开启冷凝泵，同时通过冷凝器再循环调节阀和冷凝器补除盐水调节阀的调节，使冷凝器水井水位稳定在设定范围内。