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1、馬鋼H型鋼軋機(jī)加熱爐燃燒控制系統(tǒng)楊偉 摘 要 馬鋼H型鋼廠加熱爐燃燒控制系統(tǒng)采用二級計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。二級監(jiān)控系統(tǒng)基于先進(jìn)的最佳加熱溫度控制曲線數(shù)據(jù)庫，采集并計(jì)算爐內(nèi)坯料的實(shí)際溫度，進(jìn)行最佳燃燒控制。一級燃燒控制采用軟件控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)的儀表控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)溫度自動控制、煤氣／空氣的交叉限幅控制。其控制水平、高效節(jié)能、靈活可靠諸方面均達(dá)到國際90年代初的先進(jìn)水平。 關(guān)鍵詞 最佳燃燒控制 溫度控制 煤氣／空氣交叉限幅控制Thecombustioncontrolsystemforthereheatingfurnace
2、ofH-beammillinMaanshanIronandSteelCompanyLtdYangWei(H-BeamMill，MaanshanIronandSteelCompanyLtd Maanshan 243002) Abstract ThetwolevelcomputercontrolsystemisadoptedonthereheatingfurnaceinH-BeamMillofMagangLtd.Basedonthedatabaseinwhichaquantityoftheoptimumheat
3、ingcurvesarestored,theoptimumcombustioncontroliscarriedoutcomparingwiththeactualstocktemperaturethatiscalculatedbymathematicalmodelon-line.Thecontrolfunctionsofthegas/airflowandtemperatureforeachzoneinthefurnacearerealizedbysoftwareinlevel1system.Theadvance
4、dworldlevelearlierinthe1990sisreachedbythesystemintherespectsofthecontroltechnology,efficiencyandenergysaving,flexibilityandreliability. Keywords optimumcombustioncontrol;temperaturecontrol;gas/aircontrolinlimitationbyeachother1 加熱爐控制系統(tǒng)概況 馬鋼H型鋼軋機(jī)系統(tǒng)的步進(jìn)式加熱爐
5、(用混合煤氣作燃料，爐長31m，爐寬12.3m)控制系統(tǒng)是從美國ITAM公司引進(jìn)的，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。其中，監(jiān)控計(jì)算機(jī)以COMPAQPROLIANT1000RM為主機(jī)，主要功能有爐料跟蹤、鋼溫在線模擬、基于最佳加熱曲線以及軋線停軋時(shí)間和出爐實(shí)際溫度反饋諸因素的各段爐溫自動設(shè)定、步進(jìn)節(jié)奏控制和設(shè)置在操作室的顯示畫面提供對上述功能進(jìn)行監(jiān)視、實(shí)時(shí)修改。順控PLC及其相應(yīng)MMI主要完成加熱爐區(qū)的液壓系統(tǒng)控制，步進(jìn)梁、進(jìn)出料機(jī)及其爐門控制，入爐輥道傳動，鋼坯自動測長與爐前自動定位，與軋線自動化控制系統(tǒng)的邏輯信號聯(lián)鎖
6、等功能。燃控PLC及其相應(yīng)MMI可根據(jù)來自監(jiān)控計(jì)算機(jī)的燃燒指令實(shí)施最佳燃燒控制。在監(jiān)控計(jì)算機(jī)離線時(shí)亦可獨(dú)立完成加熱爐燃燒控制功能。本文將就加熱爐一、二級控制系統(tǒng)中相應(yīng)的燃燒控制部分作一分析說明。圖1 加熱爐燃燒控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2 燃燒控制系統(tǒng)的主要功能及其結(jié)構(gòu) 加熱爐燃燒控制系統(tǒng)的主要功能有：燃燒控制；爐膛壓力控制；助燃風(fēng)機(jī)及空氣壓力控制；換熱器保護(hù)控制。 燃燒控制系統(tǒng)可分為兩級。二級為監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，主要完成加熱爐最佳燃燒設(shè)定控制；一級由西門子公司的可編程控制器S5-155U(C-PLC)和操作員工作站
7、(MMI)COROS-LB及其相應(yīng)檢測執(zhí)行元件系統(tǒng)來完成其功能的。系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程輸入／輸出組件ET-200，通過L2-DP數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)來完成數(shù)據(jù)采集和設(shè)備驅(qū)動?！ ⊥ㄟ^操作員工作站的20幾幅畫面可對爐內(nèi)燃燒狀況進(jìn)行監(jiān)視并進(jìn)行相應(yīng)操作。通常C-PLC接受來自監(jiān)控計(jì)算機(jī)的溫度設(shè)定值進(jìn)行溫控，亦可直接在MMI上人工設(shè)定溫度進(jìn)行控制。 助燃風(fēng)機(jī)控制采用西門子SIMOVERT-MASTER交直交變頻傳動控制裝置。燃燒控制系統(tǒng)共控制8個(gè)燃燒段，每段控制結(jié)構(gòu)基本相同，其結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。圖2 燃燒控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 加熱
8、爐爐膛溫度的測量采用雙支S型熱電偶；熱風(fēng)溫度測量采用單支K型熱電偶；水溫測量采用RTD熱電阻。流量采用SS孔板，環(huán)室取壓；煤氣和其他介質(zhì)流量采用SS孔板，法蘭取壓。變送器為1151型智能變送器；執(zhí)行器為帶有電／氣定位器的氣動執(zhí)行器。3 燃燒監(jiān)控(二級)系統(tǒng) 加熱爐燃燒控制中的監(jiān)控系統(tǒng)對于提高加熱爐效率及其加熱質(zhì)量是必不可少的。其主要目的是使物料具有所要求的金屬特性和熱特性，且能量消耗、氧化和脫碳都
