一种水煤浆锅炉燃烧控制系统的制作方法

本发明属于锅炉燃烧系统控制技术领域，具体地涉及一种水煤浆锅炉燃烧控制系统。

背景技术：

随着环保问题越来越受到关注，锅炉燃烧系统对于燃料的选择则变得十分重要。水煤浆是一种新型煤基流体燃料，因其可以像油一样泵送、雾化、存贮和稳定燃烧，并且燃烧效率高、环境污染少，已逐渐成为锅炉的首选燃料。但是传统的采用程控器和仪表的控制方式功能简单、控制效率低且信号采集数量少，难以实现对水煤浆锅炉的有效控制。

PLC 作为工业过程自动化控制系统中的核心部件，因其良好的控制特性和简单易学的操作方法，已在世界工业控制领域里得到了广泛应用。

技术实现要素：

本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种水煤浆锅炉燃烧控制系统；本发明运行状态良好，热媒出口温度控制在工艺要求范围之内，并且具有系统组态灵活、数据处理方便及人机界面友好等优点。

为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明一种水煤浆锅炉燃烧控制系统，包括上位计算机、下位PLC和通信网络、电源、自动监测模块、变频器、电动机、继电器、执行器；其结构要点是：所述上位计算机通过以太网与PLC相连，所述PLC还与IM-153-1相连，所述PLC的DI、DO、AI、AO模块分别与IM-153-1的DI、DO、AI、AO模块对应相连；所述PLC与IM-153-1的AO模块同时连接变频器的输入端，所述变频器的输出端连接电动机；所述PLC与IM-153-1的DO模块同时连接继电器的输入端，所述继电器的输出端连接执行器；所述自动监测模块包括温度传感器、压力传感器、流量传感器。

作为本发明的一种优选方案，所述上位计算机与PLC之间采用Ethernet以太网通信。

进一步地，所述PLC采用西门子S7-300 PLC。

作为本发明的另一种优选方案，所述PLC的DI模块采用数字量输入模块SM321，所述PLC的DO模块采用数字量输出模块SM322，所述PLC的AI模块采用模拟量输入模块SM331，所述PLC的A0模块采用模拟量输出模块SM332。

作为本发明的另一种优选方案，所述PLC的SM321、SM322、SM331、SM332模块与IM-153-1的DI、DO、AI、AO模块通过U型连接器对应相连。

本发明的有益效果是。

1、本发明提供的一种水煤浆锅炉燃烧控制系统，与目前现有的电气仪表设备控制技术相比，本发明控制方式结合西门子S7-300 PLC，采用简单、有效、合理的控制程序，在传统PID控制思路和方式中，加入模糊控制技术，在热媒出口温度及炉膛负压等控制中，发挥了较好的控制效能，提高了燃烧效率，增强了燃烧效果，节约了生产成本，减少了环境污染。

2、本发明系统运行状态良好，热媒出口温度控制在工艺要求范围之内，并且具有系统组态灵活、数据处理方便及人机界面友好等优点，在水煤浆锅炉控制系统中具有一定的推广价值。

附图说明

图 1是本发明一种水煤浆锅炉燃烧控制系统的整体结构图。

图2 是本发明一种水煤浆锅炉燃烧控制系统的PLC与IM-153-1的内部连接电路线路图。

具体实施方式

参见附图1所示，为本发明一种水煤浆锅炉燃烧控制系统的整体结构图，包括上位计算机、下位PLC和通信网络、电源、自动监测模块、变频器、电动机、继电器、执行器；其结构要点是：所述上位计算机通过以太网与PLC相连，所述PLC还与IM-153-1相连，所述PLC的DI、DO、AI、AO模块分别与IM-153-1的DI、DO、AI、AO模块对应相连；所述PLC与IM-153-1的AO模块同时连接变频器的输入端，所述变频器的输出端连接电动机；所述PLC与IM-153-1的DO模块同时连接继电器的输入端，所述继电器的输出端连接执行器；所述自动监测模块包括温度传感器、压力传感器、流量传感器。

所述上位计算机与PLC之间采用Ethernet以太网通信；所述上位计算机采用西门子公司的SIMATIC WinCC7.0 组态监控软件。SIMATIC WinCC7.0内置所有操作和管理功能，可简单、有效地进行组态，可基于Web持续延展，采用开放性标准，集成简单，实现了硬件系统和上位监控软件系统之间的无缝链接。

进一步地，所述PLC采用西门子S7-300 PLC。

所述PLC的DI模块采用数字量输入模块SM321，所述PLC的DO模块采用数字量输出模块SM322，所述PLC的AI模块采用模拟量输入模块SM331，所述PLC的A0模块采用模拟量输出模块SM332。

如图2 所示，为本发明一种水煤浆锅炉燃烧控制系统的PLC与IM-153-1的内部连接电路线路图；所述PLC的SM321、SM322、SM331、SM332模块与IM-153-1的DI、DO、AI、AO模块通过U型连接器对应相连。

所述自动监测模块包括温度传感器、压力传感器、流量传感器；实现现场温度、压力机流量等模拟量信号的检测和风机等设备启停状态数字量信号的监测 。

结合本发明技术方案和附图阐述原理：水煤浆与空气经燃烧器以射流方式进入炉膛，促使煤浆气流与炽热烟气产生强烈混合，水分迅速蒸发；同时水煤浆气流又受到炉膛四壁和高温火焰的辐射，而将悬浮在气流中的煤颗粒迅速加热，水煤浆颗粒获得足够的热量并达到一定温度开始着火燃烧。其着火热随燃料的性质和运行工况的变化而变化，锅炉负荷低时，炉膛平均烟温降低，燃烧器区域的烟温也降低，反之则升高。燃烧控制的关键在于控制燃料( 水煤浆) 与风量的配比，使燃料充分高效燃烧并保证系统安全。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。