1、工程概述
    濟鋼集團為了解決煤氣放散帶來的環(huán)境污染及資源浪費問題，建設(shè)1臺220t/h次高溫(470℃)次高壓(7.17Mpa)煤氣鍋爐系統(tǒng)，實現(xiàn)煤氣零放散和充分利用能源，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
    本工程煤氣鍋爐設(shè)計燃料為高爐煤氣，點火燃料為焦?fàn)t煤氣，采用自動高能電子點火方式，系統(tǒng)主要由燃燒系統(tǒng)及汽水系統(tǒng)構(gòu)成，燃燒系統(tǒng)燒嘴采用4角布置，共3層，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機、秸稈顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
2、控制系統(tǒng)組成
    本工程自動化控制系統(tǒng)軟件采用和利時公司MACSV軟件，此軟件包含上位機組態(tài)、控制器程序編制及兩者間通訊等功能。
    本工程自動化控制系統(tǒng)硬件采用和利時公司FM系列產(chǎn)品組成基礎(chǔ)自動化控制級，自動化控制方案分為機組監(jiān)控層和現(xiàn)場儀表控制二層，DCS系統(tǒng)設(shè)置兩套冗余CPU及單總線(PROFIBUS DP)控制網(wǎng)絡(luò)。DCS系統(tǒng)通過以太網(wǎng)與上位操作計算機連接。
3、控制功能
   3.1自動吹掃
   為防止在點火過程中由于爐膛內(nèi)可燃?xì)怏w含量在爆炸極限內(nèi)導(dǎo)致嚴(yán)重后果，鍋爐啟動前，必須對鍋爐本體及煙風(fēng)管道進(jìn)行吹掃，吹掃前，程序判斷滿足吹掃條件時，點擊畫面吹掃按鈕自動進(jìn)入吹掃程序，計時10分鐘，計時時間到，認(rèn)為吹掃成功，如果在吹掃過程中．任一吹掃條件不滿足時，認(rèn)為吹掃中斷，需重新吹掃。自動吹掃邏輯見圖1：
3.2程控點火
自動吹掃結(jié)束后，程序判斷點火條件。點火允許條件滿足時，才能啟動程控點火，點擊畫面啟動點火按鈕，進(jìn)入自動點火程序，先進(jìn)點火槍，點火槍進(jìn)到位后開點火器，同時開點火閥，點火閥開到位后10s內(nèi)，如果火檢連續(xù)3s內(nèi)檢測不到火焰，即認(rèn)為點火失敗；同時整個點火過程設(shè)定20s時間限制，超過時間限制沒有點火成功，亦認(rèn)為點火失敗。
    3.3爐膛安全保護(hù)系統(tǒng)
    煤氣鍋爐運行過程中，需要對煤氣壓力、爐膛壓力、助燃風(fēng)風(fēng)量、火焰狀態(tài)、汽包水位等參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，確保煤氣鍋爐安全、穩(wěn)定運行。MFT動作條件均設(shè)置了投切按鈕，可以選擇是否投入MFT連鎖保護(hù)，一旦超過設(shè)計保護(hù)定值，即觸發(fā)MFT（主燃料跳閘），切斷煤氣、助燃風(fēng)、蒸汽出口管道上所有閥門，鍋爐緊急停爐。為了判斷緊急停爐主要原因，對導(dǎo)致停爐的條件進(jìn)行首出判斷，方便維護(hù)人員快速、準(zhǔn)確的確定事故原因。
    3.4自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)
    3.4.1爐膛負(fù)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)
    本工程引風(fēng)機控制方式為變頻控制，鍋爐運行時，引風(fēng)機入口風(fēng)門開到最大，通過變頻調(diào)速控制爐膛負(fù)壓保持在-20 - 10Pa的微負(fù)壓狀態(tài)，保證鍋爐安全燃燒。
    3.4.2爐膛氧量調(diào)節(jié)系統(tǒng)
    本工程鼓風(fēng)機控制方式為變頻控制，通過調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機變頻器來自動供給合適的風(fēng)量，控制煙氣含氧量在2% - 4%，保證燃料在爐膛中經(jīng)濟燃燒，進(jìn)而達(dá)到最高的熱效率。
    3.4.3汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)
    為保證汽包水位在正常工作范圍，確保在負(fù)荷急劇變化時消除虛假水位，本工程汽包水位控制方案采用串級三沖量控制方式，把影響汽包水位的蒸汽流量和主給水流量引入控制回路，以汽包水位為主調(diào)節(jié)回路，汽包給水作為副回路，并且對汽包水位信號進(jìn)行了壓力修正，實現(xiàn)鍋爐系統(tǒng)平穩(wěn)運行。
4、HMI監(jiān)控畫面
    HMI監(jiān)控畫面主要由點火燃燒系統(tǒng)、鍋爐汽水系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)、自動吹掃及MFT（主燃料跳閘）組成。在畫面上顯示溫度、壓力、流量等參數(shù)及閥門、泵、高壓開關(guān)的狀態(tài)，完成閥門、泵等單體設(shè)備的開、關(guān)及啟、停操作，同時實時采集數(shù)據(jù)存入歷史趨勢。考慮到煤氣鍋爐運行的安全性，在所有畫面上均設(shè)置重要參數(shù)表，包括汽包水位、燃燒煙氣含氧量、燃燒煙氣CO含量、爐膛壓力、煤氣壓力等，并對重要參數(shù)設(shè)置聲光報警，方便操作人員實時監(jiān)控。
5、結(jié)語
    該系統(tǒng)自投運以來，運行可靠穩(wěn)定，MFT緊急停爐順序判斷準(zhǔn)確，HMI畫面易操作、易維護(hù)性受到用戶好評，為高效、安全生產(chǎn)提供了保障，同時創(chuàng)造了很好的經(jīng)濟效益與環(huán)境效益。