蒸汽锅炉的成功改造

作者:Jürgen Holdhof 文章来源:Rockwell公司 发布时间:2012-02-10


在采用了Rockwell公司提供的蒸汽锅炉控制方案之后,糖厂实现了两台蒸汽锅炉的资源共享,同时利用PlantPAx系统自动完成了两台锅炉的性能匹配

在离下一个产糖季节只有6个月的时候,制糖企业提出在产糖季节前完成蒸汽锅炉技术改造的要求。Rockwell公司利用PlanPAx过程控制系统成功地实现了这一改造,提高了蒸汽锅炉的效率。

Tereos France公司是法国九大糖厂之一,拥有领先的制糖技术,同时它也是第五大酒厂、第四大食品包装基地。该公司每年可生产150万t食用糖、50万m3的白酒和生物酒精。该公司在Boiry Sainte Rictrude市的生产厂每年生产25万t白糖。在产糖的高峰季节里(每年的9~12月),每天处理20000t甜菜、产出2 800 t食用糖。在这一季节里,糖厂生产所消耗的电能可达15 MW。因此,该厂有两台能够带动蒸汽涡轮发电机的蒸汽锅炉。在产糖季节到来之前以及产糖季节之后,这两台锅炉产生的电能会并入国家电网。

对于这家制糖厂来讲,这两台锅炉是非常重要的生产设备,它们每小时生产的蒸汽为120~140 t。85%的蒸汽用于发电,15%的蒸汽应用于制糖生产过程的不同环节。2009年,Tereos公司决定对两台锅炉的生产过程控制系统进行技术改造。

技术改造的目的是能够将锅炉控制集成到统一的控制和指令系统中,同时,进行现代化的技术更新和优化。他们在众多自动化技术供应商中寻找合适的控制系统,最终决定采用Rockwell公司的PlantPAx蒸汽锅炉控制系统。

糖厂3月份做出决定,9月份就是产糖高峰季节。制糖厂对Rockwell公司提出到产糖季节时蒸汽锅炉必须投产使用的要求,当时离产糖季节只有6个月的时间。除此之外,蒸汽锅炉控制需要非常专业的技术知识,除了复杂的调节算法语言之外,准确地确定燃烧、负载需求等计算也是非常专业的技术问题。

低风险、高效率地运行

Tereos France在决定软件系统更新换代的时候就提出了风险最小、在规定的产糖季节前完成系统更新的要求,要保证达成这些要求就需要了解、掌握大量丰富的专业知识。因此Rockwell公司动用了他们在世界各地一切可以利用的资源。由专家组成的开发团队对现有蒸汽锅炉的控制系统进行了彻底的分析,制订了保证风险最小、锅炉运行最优的系统升级方案。

这一方案的核心是PlantPAx过程控制系统。这一方案把3台冗余配置集成到企业现有的控制系统中,这些冗余配置是由Allen-Bradley公司生产的可编程监控自动控制器——ControlLogix。Rockwell公司自动化专家按照蒸汽锅炉生产的要求对软件系统进行了匹配,把锅炉生产前后所需的控制和生产过程调整到最佳状态。

2009年8月底,在产糖高峰到来的前夕,糖厂开始了一周的试运行,同时,由糖厂专家和Rockwell公司专家组成的团队对蒸汽锅炉的运行状况进行了测试。在制糖生产开始的时候,开始了蒸汽锅炉控制系统的最后匹配。

产糖高峰的第一天,蒸汽锅炉正常运行,而且蒸汽锅炉的发电能力大幅度提高。糖厂电力和自动化管理的负责人Michel Hennebique先生说:“蒸汽锅炉的启动、调试和运行充分体现了Rockwell公司的能力。在不到两天的时间里他们就调整好了所有的匹配参数,在整个产糖季节里没有一天停产。”

经过两个产糖季节的考验,Tereos公司从Rockwell公司的改进方案中获利丰厚,而Rockwell公司的全球解决方案团队向世人证明了PlantPAx系统可以代替传统的DCS分布式控制系统解决方案。

Michel Hennebique先生说:“蒸汽锅炉控制系统改善了加热监控的性能。现在,锅炉的效率提高到了96%,蒸汽锅炉的运行也更加可靠。应用了Rockwell公司解决方案后两台锅炉实现了‘共享’,可以利用PlantPAx自动地调节并保持两台锅炉的性能匹配。在项目实施过程中,Rockwell专家团队给予了我们很大的支持。”

控制系统的集成

现在,蒸汽锅炉控制系统已经完全集成到另一套控制系统中,在整个生产过程中实现了对生产全过程的集中控制,包括报警提示、操作反应、过程监控。“ Rockwell公司对我们的软件系统进行升级的过程中,他们对监控点的人体工学性能进行了核查。我们的操作者对PlantPAx系统友好的操作使用性能非常满意。”Hennebique先生说。

法国Boiry Sainte Rictrude市制糖厂的主要生产工艺过程包括扩散、提纯、结晶。在采用Rockwell公司提供的解决方案之后这一生产过程完全实现了自动化。从2012年起,该糖厂另外的两个生产车间(清洗和过滤)也将采用Rockwell公司提供的控制方案。

但Hennebique先生还没有满足于这些成果,他已经制订了利用Rockwell公司的专业软件降低能源消耗的计划。同时,他还打算使用FactoryTalk Asset Contre软件,对制糖生产过程中所有过程变化进行监控。

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