UW500集散控制系统在玻璃熔窑燃烧控制中的应用

《UW500集散控制系统在玻璃熔窑燃烧控制中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、UW500集散控制系统在玻璃熔窑控制中的应用1、概述浮法工艺的问世，是平板玻璃生产工艺技术的一次重大突破，是20世纪平板玻璃生产的所以成就中最重大的成就。自1981年4月浮法玻璃工艺技术通过国家级技术鉴定明确指出：浮法工艺是我国发展平板玻璃工业的主导方向。在浮法玻璃工艺中，熔窑技术水平的高低直接影响到最终产品的质量。而熔窑的自动控制技术特别是燃烧系统的控制技术更是生产技术中的关键。我国浮法玻璃窑炉的控制水平与国际上发达国家玻璃熔窑控制水平相比还有着巨大差距。据日本《旭硝子产业新闻》介绍，日本1980年平板玻璃全行业燃烧

2、每换算箱（折合2ｍｍ厚，100平方英尺面积）平均耗费重油13.55升，单位玻璃液热耗大约相当于8372KJ/G以下。当前我国的行业现状是：全国大、中型浮法玻璃生产线单位玻璃液平均热耗大约在11720KJ/G以下。况且国内浮法玻璃熔窑的热效率比较低，一般只有25—30％，而国外先进水平是40％以上。而熔窑内玻璃熔化过程能耗的多少，不仅取决于熔窑的结构形式、耐火材料的质量保温因素，在很大程度上取决于熔窑的燃烧控制系统。也就是说，熔窑燃烧系统的控制技术对提高玻璃产品质量和降低能耗影响很大。因此，尽快采用先进的控制系统和控制策

3、略，是提高玻璃产品质量，节约能源，改善环境污染，加快我国平板玻璃工业发展步伐的有效途径之一。2、工艺简介我国浮法玻璃熔窑按照燃烧的种类可分为：燃发生炉煤气熔窑、燃焦炉煤气熔窑、电熔窑和以重油为燃料的熔窑。此处重点讨论第一种燃发生炉煤气熔窑。熔窑车间的生产主要包括三个步骤：配料、熔化、出料成形。配料是第一阶段，为熔化制备原材料。原材料包括砂，白云石，石灰石，纯碱和芒硝，用卡车或火车源源不断的运达。这些原材料都是储存在配料房中。料房中有料仓，料斗，传送带，溜槽，集尘器，以及必要的控制系统，控制着原料的输送和配合料的混合。从

4、原料送到料房的那一刻起，它们是在不断的移动中。在配料房内部，一条长长的平传送带将原材料按次序从各种原料的料仓中一层层地连续地输送到斗式提升机，然后再送往称量装置以检测其复合重量。回收的玻璃碎片或生产线回头料会加到这些成分中。每份配合料含有大约10-30％的碎玻璃。干燥的材料加入混合机中搅拌成配合料，搅拌好的配合料通过传送带从配料房中送到窑头料仓储存，然后用加料机以控制的速率加入熔窑中。熔窑的主要部分是熔化池、工作池、蓄热室，熔化池由特种耐火材料建成，外框有钢结构。配合料由加料机送到熔窑的熔化池中，加料由熔融的玻璃液面控

5、制。熔化池靠天然气喷枪喷出的天然气在熔窑内与二次风燃烧加热到1530度。蓄热室的功能是加热二次风，需要换向控制，左右两边蓄热池各半个小时出风，半个小时进风。熔融的玻璃流到工作池，慢慢冷却降至大约1100度，使其在达锡槽之前达到正确的黏度，才能出料成形。3、控制策略换向控制：玻璃窑炉采用双通道蓄热池工艺，需要在一定时间周期（可设置）内换向，以维持两边蓄热池温度。换向时间到达时需首先关闭天然气，延时一定时间后关闭压缩空气，然后换向电机运转，使闸门状态改变，出风通道变为进风通道，进风通道变为出风通道，实现换向；换向闸门到位后

6、，开另一边的压缩空气，延时一段时间后再开天然气。换向控制中几个延时时间要在实际运行中观察火焰及进出风向成功切换时间，然后确定那个值，既要保证换向过程在最短时间内完成，又要保证熔化池温度下降最小，还需兼顾进出风向换向成功后才能开天然气。熔化池温度控制：熔化池温度在正常生产过程中需要控制在一个较高温度的状态，一般要求波动控制在±2℃。但是换向时温度会下降15℃左右，所以在换向后能够在几分钟内升高到设定温度，以及温度升高后是否会上冲都是重要的技术指标。本系统采用天然气调节阀开度控制熔化池温度，同时二次风机变频器控制二次风流量

7、，二次风流量设定值由天然气流量乘以一定比例得到，这个比例需要在生产过程中观察熔化池火焰以及烟囱冒出的烟气的颜色来调整确定。图1温度控制回路图示熔窑压力控制：熔窑压力采用引风机变频器和窑压形成PID回路的方式控制，要求熔窑内能够保持微正压，且波动控制在±2Pa。此处用引风机变频器比控制出风闸门开度效果好，反应快速灵敏，无大的滞后。图2窑炉压力控制单回路4、控制工程UW500集散控制系统——冗余设计方面采用双重化冗余，零切换时间，保证连续控制性；系统内置输入输出表决、自检和故障报告机制，无需用户编程，只要组态配置即可自动实

8、现冗余设计。高可靠I/O模块：点点隔离、点点配电、在线点点更换。UW500集散控制系统集可靠性高、维护方便、配置灵活、功能强大等优点。图3系统结构图图4熔窑总貌该监控画面为整个窑炉的运行状态监控，当换向为东向进风的时候，画面状态为东向压缩空气电磁阀、东向天然气电磁阀、东向天然气慢开阀、东向闸门的状态颜色变为绿色，表示开到位，东烧枪