Boiler Control Solution: Instruments and Solution for Automatic Boiler Control

Essential Equipments for Industries

Boilers are used in a broad range of industries such as electric power, pharmaceuticals, chemicals, ceramics, pulp and paper, and food and beverage. Amid the rising energy costs, tightening environmental regulations, and increasing awareness of safety as of late, the needs for high efficiency operation, low emission operation, and safe and stable operation of boilers are growing.

Increasing Efficiency of Boilers

In order to ensure the air and fuel are combusted at an optimal ratio, the waste of fuel is eliminated, and the exhaust gas is cleaned, real-time monitoring of the oxygen concentration of combustion gases is required. Equipped with an oxygen sensor unit with a longer life span, the Zirconia Oxygen Analyzer ZR series are capable of measuring an oxygen concentration with high reliability. 

Safe and Stable Operation

A single-loop controller can be used to properly distribute control functionality. Offering the advantages of flexibility of building distributed control systems, simple maintenance, compatibility with conventional systems, and the like, the YS1000 Series of Single-loop Controllers are ideal for safe and stable operation at low costs.

Monitoring the drum level and steam flow rate in accurate at any conditions

In order to ensure highly efficient and safely operated boilers, it is also indispensable to accurately monitor the drum level and steam flow rate. The EJA and EJX Series of Differential Pressure Transmitters are capable of measuring the drum level with high stability even in actual applications at high temperatures and high pressures. 
Voretex Flowmeter VY Series Built-in Temperature Sensor Type is a simple and highly reliable features  and allows simultaneous measurement of flow rate and temperature and caluculation of steam mass flow rate and energy flow rate with bulit-in steam table.

Why Buy Yokogawa?

Yokogawa offers a wide variety of sensors and controllers that are used to monitor and operate boilers, and contributes to increasing the efficiency and environmental performance of boilers, as well as ensuring their safe and stable operation. We want you to explore Yokogawa's sensors and controllers in order to increase the efficiency and environmental performance of your boilers, and ensure their safe and stable operation.

Boiler Control System

Drum Level Measurement

Overview and Problems

  • Drum level measurement
  • High stability measurement required under large static pressure change 

Solution

  • Field proven silicon resonant sensor guarantees long term stability
  • EJA: ±0.1% of URL per 10 years
  • EJX: ±0.1% of URL per 15 years
  • Under all conditions (temperature, static and over pressures) 
EJA/EJX

Benefits

  • Long term high stability measurement is realized under actual plant conditions

 

Combustion Control

Overview and Problems

  • Perform safe and stable control at low cost
  • Lower levels of emission output 

Solution

  • Simple programming by Function Block wiring method
  • Cascade primary direct control
    - Stable level control when boiler is started
  • Cross limit control calculation
    - Air and flow are calculated so that air flow always exceed fuel flow to prevent incomplete combustion and explosion
  • Feed forward control
    - The main stream pressure and feed water level are controlled quickly in response to changes in the main stream flow
ys1000

Benefits

  • Reduced debugging time
  • Improvement of the reliability of programs
  • Safe and stable control at low cost

 

Steam Flow Measurement

Overview and Problems

  • Flow measurement for utility steam
  • Conventional orifice flowmeter requires complicated, high cost installation and is not accurate

* For more details, please refer to Why are Vortex Flowmeter VY Series Ideal Steam Flowmeters?

Solution

Steam Flow Management by Mass Flow Rate (Accuracy: ±2% of Reading)

  • Volumetric flow rate measurement by flowmeter
  • Temperature measurement by temperature sensor or temperature transmitter
  • Mass flow rate calculation based on volumetric flow rate and temperature
Steam Flow Measurement

The Vortex Flowmeter VY Series (Built-in Temperature Sensor Type) provides all of these functions in a single device.

Benefits

  • Low installation and operational costs
  • Safety operation to reduce leakage points
  • Save energy by accurate measurement

 

Combustion Control

Overview and Problems

  • O2 control for optimum combustion
  • Short sensor life by clogging

Solution

  • Long life sensor with molecular bonding and special coating
  • Cell life prediction

Benefits

  • Fuel cost reduction
  • Preventive maintenance
  • Protect the environment, CO2 reduction
Combustion Control

 

Combustion Control

Overview and Problems

  • O2 control for optimum combustion of large-sized combustion equipment
  • High installation cost for multipoint measurement

Solution

  • Maximum 8 detectors can be connected to one AV550G converter
  • O2 measurement of multiple points, individual concentration and average values

Benefits

  • Accurate control by multipoint measurement
  • Installation cost reduction

Combustion Control

 

Our Key Technologies

EJA/EJX Silicone Resonant Sensor

By micro-machining the resonators directly within the single crystal silicon material we are able to derive the maximum benefits from the elasticity of the single crystal silicon material while enhancing sensitivity and repeatability. The properties of the resonators remain constant over time. This makes DPharp the ideal pressure sensor for harsh industrial automation environments. DPharp delivers stability, repeatability and reliability that you can rely on.

EJAEJX-Silicone-Resonant-Sensor

 

The VY Series Key Technology

The VY Series inherits the proven original sensing structure and high reliability of the YEWFLO series. Its unique shedder bar design with dual flow sensors provides robust, long-term stable performance. Moreover, with Yokogawa’s proprietary SSP signal processing technology, it automatically removes vibration noise and extracts true vortex signals, ensuring accurate and stable flow measurement.

The VY Series Key Technology

YS1000 Dual CPU

With dual-CPU construction, manual control capability and display continues even if an abnormality occurs on one of the CPUs. If controller self-diagnostics detects a control circuit failure, the controller can suspend analog/digital output, switch to manual mode and allow manual control by operator.

YS1000-Dual-CPU

Zirconia Oxygen Analyzers

  • Get a long service life and stable operation with a Zirconia sensor
  • Sensor replacement is easy
  • A molecular bonding method completes installation of platinum electrodes, and its inherent connection prevents separation of Input signal Frequency analysis (SSP function) platinum from the Zirconia element.
  • A lead-less electrode design eliminates electrical disconnection.
  • Special coating protects the platinum and prevents the sensors from deteriorating.
  • No special tool is required for cell replacement.
Zirconia-Oxygen-Analyzers

 

 

Related Industries

  • Power(전력)

    1970년대 중반, Yokogawa는 EBS 전기 제어 시스템 (EBS Electric Control System)의 출시와 함께 전력 사업에 진출했습니다. 그 이후로 Yokogawa는 전 세계 고객에게 최상의 서비스와 솔루션을 제공하기 위한 기술과 역량의 개발을 꾸준히 지속해 왔습니다.

    Yokogawa는 역동적인 글로벌 전력 시장에서 더욱 적극적인 역할을 수행하기 위해 글로벌 전력 솔루션 네트워크를 운영했습니다. 이로 인해 Yokogawa 내에서 보다 긴밀한 팀워크가 가능해져서 글로벌 리소스와 업계 노하우를 하나로 모았습니다. Yokogawa의 전력 산업 전문가들은 각 고객에게 정교한 요구 사항에 가장 적합한 솔루션을 제공하기 위해 협력합니다.

  • 화학

    화학 플랜트는 연속 및 Batch 생산 공정에 의존하며, 각각은 제어 시스템에 대한 다양한 요구 사항을 제시합니다. 연속 공정은 실패하지 않고 생산 라인을 중단시키는 견고하고 안정적인 제어 시스템을 필요로하는 반면, Batch 공정의 중요성은 수식, 절차 및 공정을 조정하는 데 있어 큰 유연성을 허용하는 제어 시스템을 갖추는 데 있습니다. 두 종류의 시스템 모두 제품의 사용 가능한 품질 내역에서 관리되어야 하며 비일상적인 작업을 수행할 수 있어야 합니다. Yokogawa는 광범위한 제품 포트폴리오, 숙련된 시스템 엔지니어 및 글로벌 영업 및 서비스 네트워크를 통해 모든 공장 공정에 대한 솔루션을 제공합니다.

  • 식음료

    Yokogawa는 오늘날의 식음료 기업들이 기후 변화, 소비자 수요 및 글로벌 경쟁력 향상이라는 전례 없는 도전에 직면해 있다는 것을 알고 있습니다. 이러한 도전을 극복하기 위해서는 생산, 자산 관리, 식품 안전 및 품질이라는 핵심 분야에 초점을 맞춘 혁신적인 솔루션이 필요합니다.

  • 의약품

    제약회사는 제조 데이터를 기반으로 실시간 품질 관리를 강화하여 유연하고 민첩한 생산 체계를 구축해야 합니다. Yokogawa는 고객과 협력하여 안전하고 신뢰할 수 있는 의약품 제조 솔루션을 개발하고, 디지털 혁신을 통해 규제를 준수하고 품질을 보장하며 시장 출시를 앞당겨 환자에게 더 나은 의약품을 제공합니다.

Related Products & Solutions

  • Vortex(와류) 유량계

    Yokogawa는 거의 40년 전에 산업용 와류 유량계를 개척한 이래로 Vortex 유량계의 대표 제조사입니다. 지난 수십 년 동안 Yokogawa는 계속해서 소용돌이 기술의 선두자리에 머물렀습니다. 오늘날 Yokogawa는 맞춤형 디자인을 비롯하여 다양한 종류의 와류 유량계를 제공합니다.

  • YS1310

    YS1310 지시 경보계는 2 입력의 지시 경보계입니다. 2 루프를 동시 표시에 표시할 수 있습니다. 2 입력 각각에 대해 상한 경보, 하한 경보, 위 상한 경보, 아래 하한 경보가 가능하며 총 6개의 접점에서 임의의 경보의 AND 접속 또는 OR 접속을 출력 할 수 있습니다.

  • YS1350/YS1360

    YS1350은 수동으로 SP 신호를 컨트롤러 등에 출력 할 수있는 수동 설정기입니다. YS1360은 조작기에 MV 신호를 수동으로 출력 할 수있는 수동 설정기입니다.

  • YS1500

    YS1500 조절계는 PID 제어에 필요한 기본적인 제어 기능을 미리 내장하고 있어 사용자의 목적에 따라 기능을 선택 설정할 수 있는 단일 루프 컨트롤러입니다.

  • YS1700

    YS1700 프로그램 조절계는 사용자 프로그램을 통해 다양한 어플리케이션을 지원하는 단일 루프 컨트롤러입니다. Yokogawa 독점 기술의 높은 신뢰성과 사용의 용이성 및 확장성을 갖추고 있습니다.

  • 압력 전송기

    Yokogawa 압력 전송기로 프로세스 압력을 정확하고 안정적으로 측정하면 안전하고 신뢰할 수 있으며 수익성 있는 작업을 지원할 수 있습니다.

  • 온도 전송기

    Yokogawa는 head-mount형, panel-mount형 또는 field-mount형 온도 전송기 제품 군을 제공합니다.

  • 와류 유량계 VY

    Yokogawa 와류 유량계 VY 시리즈

    (DY 후속 모델)

    VY 시리즈 와류 유량계는 Yokogawa 와류 유량계의 최신 모델이며 디지털 YEWFLO 시리즈의 후속 제품입니다. VY 시리즈는 최신 디지털 기술과 Yokogawa의 고유한
    YEWFLO 시리즈에서 계승된 구조로 구성되어 있습니다.
     

  • 지르코니아식 산소/습도 분석기 ZR22G, ZR802G

    이 장비는 고온에서 산소 및 습도 측정이 가능하며 매우 정교한 지르코니아 센서가 장착된 ZR22G 검출기와 디지털 통신 및 데이터 로그 기능을 갖춘 변환기 ZR802G로 구성됩니다. ZR22G 및 ZR802G는 샘플링 장치 없이 연속적으로 측정할 수 있습니다. 센서의 성능을 자가진단하고 (교정 가스를 사용하지 않음) 현장에서 Heater assembly를 교체하여 유지 보수를 용이하게 하여 작업 비용을 줄일 수 있습니다.

     


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