过去很长一段时间,工业锅炉依靠人工现场值守操作,水位、炉膛压力、排烟温度、进风量等全部参数依靠人工定时巡检记录。人工操作存在不可避免的滞后性,生产负荷突然波动时,操作人员无法同步调整进料与进水参数,容易出现水位异常、压力波动、燃烧不稳等问题,既增加值守人员工作压力,也会让锅炉长期偏离稳定运行工况。如今PLC控制柜、DCS集散控制系统以及云端物联网监测逐步普及,锅炉运行逐步摆脱人工依赖,实现全域自动化管控。
PLC控制系统多用于中小型单台工业锅炉,结构简单,抗车间电磁干扰能力强,适配车间复杂用电环境。这套系统可以自主联动给水阀门、风机、燃烧器,实时采集锅筒水位数据,水位偏低时自动启动给水泵补水,水位达标之后停止补水,规避干烧、满水两类高危安全问题。同时系统可以跟随蒸汽压力变化,自动调节风机转速,匹配炉膛燃烧需求,不用操作人员频繁手动调节阀门。对于食品加工、印染行业的中小型锅炉,PLC自控系统足以覆盖全部运行调控需求,改造投入成本低,上手运维难度小。
大型工业园区多台锅炉并联运行场景,更适合搭载DCS集散控制系统。这套系统采用分散控制、集中管理的模式,中控室内一块屏幕就能查看全部锅炉的燃烧状态、能耗数据、排放指标。运维人员无需往返各个锅炉机房,即可远程完成参数调节、设备启停操作。系统自带历史数据存储功能,可以留存一周乃至数月的运行曲线,运维人员可以对照曲线分析设备运行短板,优化日常运行参数。
物联网云端监测是当下新增的智能化补充手段,在锅炉关键点位加装温度、压力、烟气传感器,所有运行数据实时上传云端后台。即便运维人员离开车间,也可以通过手机移动端查看锅炉实时工况。一旦出现炉膛超温、烟气排放异常、风机故障等问题,系统会即时推送告警信息,方便工作人员第一时间处置隐患。
自动化控制系统不是为了完全取代运维人员,而是减少重复机械的人工操作,降低人为操作失误带来的运行风险。老旧锅炉不用一次性完成全套智能化升级,可以分步改造,先完成水位、压力基础自控升级,后期再加装云端监测模块。循序渐进升级,既能控制改造预算,也能稳步提升锅炉运行稳定性。