自動(dòng)化控制在焦化廠干熄焦中應(yīng)用

1、個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用自動(dòng)化控制在焦化廠干熄焦中的應(yīng)用摘要 : 對(duì)干熄焦工藝流程、控制系統(tǒng)進(jìn)行了綜述, 重點(diǎn)介紹了干熄焦控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和主要控制功能的實(shí)現(xiàn), 保證了干熄焦的安全順行。關(guān)鍵詞:干熄焦；工藝流程；控制系統(tǒng)0前言 干法熄焦是指采用惰性氣體將紅焦降溫冷卻的一種熄焦方法, 簡(jiǎn)稱 CDQ, 是目前國內(nèi)外應(yīng)用廣泛 的的熄焦技術(shù) , 與濕法熄焦相比, 具有明顯的優(yōu) 勢(shì) : 第一 , 焦炭質(zhì)量明顯提高 , 獲得在煉鐵的延伸 經(jīng)濟(jì)效益。第二 ,充分利用紅焦顯熱 , 節(jié)約能源 , 獲得直接經(jīng)濟(jì)效益。第三,降低有害物質(zhì)的排放, 保護(hù)環(huán) 境 1.焦化廠現(xiàn)運(yùn)行的1# 、 2# 、 3# 干熄焦?fàn)t分別于2

2、005 年、2007 年和 2009 年投入生產(chǎn) , 處理能力為 140 t/ h、150 t/h 、150 t/h, 日節(jié)水量共7 000 多,t 年處理焦 炭量 200多萬 ,t 可減少粉塵排放約 2 000 ,t環(huán)保效 益明顯。 3 座干熄焦?fàn)t每天外供蒸汽4 700 t左右 , 年 發(fā)電量3. 3億 kWh 。此外 , 經(jīng)干熄焦處理的焦炭機(jī)械 強(qiáng)度有較大的提高, 塊度更加均勻 , 反應(yīng)性有所改善 , 從而提高高爐生產(chǎn)能力1%1.5%.1干熄焦的工藝流程干熄焦的工藝流程是利用惰性循環(huán)氣體N2( 約 130 > 通過鼓風(fēng)裝置進(jìn)入干熄爐與溫度約1 000的紅焦逆向流動(dòng)進(jìn)行熱交換將紅焦熄滅

3、, 使焦炭 溫度下降到180 以下 , 而循環(huán)氮?dú)獾臏囟壬仙郊s 930 , 循環(huán)氣體經(jīng)過鍋爐時(shí) , 本身所帶的熱量使 鍋爐產(chǎn)生大量的蒸汽 , 蒸汽經(jīng)過減溫減壓后 , 送入汽 輪機(jī)組用1 / 5個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用于發(fā)電。主要包括紅焦裝入、干熄焦?fàn)t、冷焦排出、氣體循環(huán)、干熄焦鍋爐、地面除塵站、除鹽水站、除氧水泵房和鍋爐給水系統(tǒng)等。系統(tǒng)工藝流程圖見圖1.2 / 5個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用在干熄焦綜合電氣室和干熄焦除塵系統(tǒng)電氣室各設(shè)置有 “三電一體化”的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(PLC> 一套 , 干熄焦綜合電氣室設(shè)置8 套監(jiān)控站 ,除 塵電氣室設(shè)置 2 套監(jiān)控站 ,分別實(shí)現(xiàn)對(duì)干熄焦生產(chǎn)過程和

4、干熄焦除塵系統(tǒng)生產(chǎn)過程的集中控制、監(jiān)視和管理。操作站通過工業(yè)交換機(jī) ( 冷備份 > 與控制站相連 , 采用工業(yè)以太網(wǎng)通訊方式.根據(jù)工藝要求 , 綜合電氣室采用冗余結(jié)構(gòu)的西門子 PCS7 系列的AS417-4H(電源、 CPU、背板、通訊卡、電池 > 。地面除塵站和除鹽水站控制系統(tǒng)均采用西門子 PLC S7-400系統(tǒng) ,包括主站控制單 元 CPU 414-2DP,通 過 IM460/461聯(lián) 接 2個(gè)分站.提升機(jī)本身設(shè)獨(dú)立的PLC 系統(tǒng) , 與綜合電氣室 PLC 系統(tǒng)連接成為一個(gè)大系統(tǒng), 以便在正常情況下及事故狀態(tài)下各種信息共享.2. 2軟件配置操 作 系 統(tǒng) :windows20

5、00應(yīng) 用 軟件: IFIX 3. 5、W incc6. 0和 STEP7 5. 3 3主要系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)3. 1預(yù)存室壓力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)當(dāng)裝入焦炭時(shí) , 預(yù)存室壓力不穩(wěn)會(huì)導(dǎo)致焦粉擴(kuò) 散到大氣中或吸入空氣而燃燒焦炭。為了更好的控 制預(yù)存室壓力在工藝要求的范圍內(nèi) , 此系統(tǒng)不僅采 用簡(jiǎn)單的單回路調(diào)節(jié) , 而且針對(duì)在裝焦時(shí)壓力波動(dòng) 大,難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)的狀況 , 設(shè)計(jì)了在裝焦信號(hào)發(fā) 生后自動(dòng)轉(zhuǎn)入手動(dòng)控制狀態(tài) , 當(dāng)裝焦信號(hào)消失后 , 系 統(tǒng)又自動(dòng)轉(zhuǎn)入自動(dòng)調(diào)節(jié)的控制狀態(tài) , 從而使預(yù)存室壓力較好地控制在工藝要求的范圍內(nèi).3. 2循環(huán)風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字變頻調(diào)節(jié)b5E2RGbCAP3 / 5個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)

6、使用萊鋼干熄焦系統(tǒng)采用西門子 SIMOVERTMV 中 壓變頻器調(diào)速 , 變頻器為傳統(tǒng)的交 - 直 - 交結(jié)構(gòu) , 整 流部分采用 12 脈沖二極管整流器 , 逆變部分采用三 電平 PWM 逆變器。變頻器不僅可以通過 OP7 面板 進(jìn)行控制 , 還可以接受 PLC 發(fā)出的 420 mA 標(biāo)準(zhǔn) 信號(hào) , 實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)的速度控制。從干熄焦的工藝特性來看 , 調(diào)速控制必須做到快速、準(zhǔn)確 , 而且一般是微量調(diào)節(jié)。通過對(duì)系統(tǒng)氣料比與循環(huán)風(fēng)量的分析比 較, 建立系統(tǒng)氣料比與循環(huán)風(fēng)量對(duì)照表, 通過設(shè)定氣料比實(shí)現(xiàn)對(duì)循環(huán)風(fēng)量控制。這種高性能及成熟的全數(shù)字化調(diào)速控制系統(tǒng), 限制了啟動(dòng)電流 , 減少了啟動(dòng) 時(shí)的峰值功

7、率損耗 , 改善電網(wǎng)功率因數(shù) , 消除了電動(dòng) 機(jī)啟停時(shí)機(jī)械的沖擊 , 延長(zhǎng)了風(fēng)機(jī)的使用壽命 , 由于 風(fēng)機(jī)原因造成的停產(chǎn)事件大為減少, 而且調(diào)節(jié)精度和準(zhǔn)確度大為提高 .3. 3排焦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)定量連續(xù)控制及安全控制采用旋轉(zhuǎn)密封閥取代原間歇式振動(dòng)給料器的排焦裝置 , 真正實(shí)現(xiàn)連續(xù)排焦 , 同時(shí)大大減少循環(huán)氣體 的泄漏。預(yù)存室的存焦量是由干熄焦?fàn)t的焦炭初始 存量、裝入量、排焦量三者共同作用決定的, 根據(jù)現(xiàn) 在干熄焦?fàn)t內(nèi)的存焦量和生產(chǎn)中的裝入量( 裝入量 沒有稱量環(huán)節(jié) , 按每爐裝焦21. 5 t 計(jì)算 >, 通過設(shè)定 電磁振動(dòng)給料器的輸出可以非常精確地控制排焦 量, 并且與程序演算值下限及排焦溫

8、度進(jìn)行聯(lián)鎖控 制, 既保證了排焦系統(tǒng)定量、連續(xù)控制, 又保證了生產(chǎn)的安全、可靠運(yùn)行.3. 4遠(yuǎn)程監(jiān)控及診斷功能 p1EanqFDPw干熄焦整個(gè)自動(dòng)化控制的調(diào)節(jié)參數(shù)帶有故障診 斷功能 , 當(dāng)某一參數(shù)低于或高于工藝設(shè)定值時(shí) , 實(shí)時(shí) 發(fā)出故障信息。同時(shí)控制參數(shù)發(fā)生4 / 5個(gè)人資料整理僅限學(xué)習(xí)使用開路、短路或網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí), 實(shí)時(shí)在畫面上進(jìn)行顯示。另外通過 OPC 技術(shù)與車間級(jí)、廠級(jí)遠(yuǎn)程監(jiān)控及調(diào)度聯(lián)網(wǎng),可 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障自診斷、生產(chǎn)調(diào)度綜合管理 等功能 , 提高了生產(chǎn)調(diào)度的生產(chǎn)指揮能力,保證了生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行.系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)預(yù)存段料位的模糊控制、鍋爐水位三沖量調(diào)節(jié)、鍋爐主蒸汽溫度串級(jí)調(diào)節(jié)等功能.4 結(jié)語 干熄