燃油锅炉改LNG锅炉PLC系统的设计与应用

魏宝军，张刚刚，刘九龙

（1.天津地热勘查开发设计院，天津 300250；2.山钢集团济钢物流管理中心，山东 济南 250101）

1 引言

某合资工厂的动力用燃油锅炉为3台15t／h，1台10t／h，主要为中央空调系统和生产线提供蒸汽。燃料为重油，点火采用轻油。由于重油雾化，风油比调节比较复杂，故障多，重油燃烧不充分，经常会有烟囱冒黑烟的现象，不利于环境保护。由于燃油锅炉运行成本节节攀升；而液化天然气（LNG）价格相对较低，燃烧后成分主要为H2O和少量CO2，有利于环境保护，此外该单位已有稳定的LNG供应，有改造为燃烧LNG锅炉的必要性和可行性。此外，由于原来的燃油锅炉燃烧控制系统采用“继电器逻辑”控制，故障率较高，安全系数低，无法预测突发故障，不能实时检测现场燃烧状况，及时判断、处理异常情况。针对这种情况，使用原来锅炉本体，研究设计了一套以SAMSUNG可编程控制器（PLC）为核心的LNG自动燃烧系统，并进行了锅炉改造，大幅提高了生产的安全性、可靠性、经济性，并且做到节能减排、环保的目的，并且使老设备得到新生。

2 系统的组成

LNG锅炉燃烧控制系统由燃烧器和控制系统组成。

2.1 燃烧器

燃烧器包括主燃烧器单元、燃料控制系统、助燃风单元、安全保护单元及操作控制柜。燃烧控制系统管道及仪表流程图见图1。

图1 管道及仪表流程图Fig.1 Process of instrument and pipeline diagram

主燃烧器单元包括燃烧器本体、点火装置和火焰探测装置。主燃烧器本体采用扩散式结构。点火装置由点火变压器、点火电极枪等组成。火焰探测装置采用紫外线火焰检测器，采用点火火焰探测和主火焰探测两套检测装置。……