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UW500集散控制系统正在焦化生产过程中的运用

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1、概述

  炼焦化学工业是钢铁工业的一个主要局部,焦炭可用作高炉冶炼的燃料,也可用于锻造、有色金属冶炼、制造水煤气;可用于制造消费合成氨的发生炉煤气,也可用来制造电石,以得到有机合成产业的质料。
  UW500集散控制系统是杭州优稳取浙江大学产业自动化国度工程研究中心联合开发,经由络续剖析总结、开辟立异、测试革新取审核完美,推出的新一代集散控制系统。具有可靠性下、体系开放、功能强大、保护简朴等浩瀚长处,可以或许对焦化生产供应高效优良的监控,进步掌握的稳定性和协调性,低落产物消费制品并提高产品质量,提拔产物市场竞争力。
2、工艺简介
  当代焦炉炉体最上部是炉顶,炉顶之下为相间设置的燃烧室和炭化室,炉体下部有蓄热室和衔接蓄热室取燃烧室的斜道区。正在炼焦生产过程中,煤料从煤塔卸到煤车离别送至各碳化室装炉再将一定量的煤气和恰当比例的氛围经蓄热室预热后,收至燃烧室混淆熄灭,煤正在炭化室内由两侧燃烧室经硅砖壁传热停止单向供热干馏。炭化室内的煤正在干馏历程中发生大量的荒煤气,荒煤气经由过程集气管流往回支作业区停止净化取重应用。全部结焦周期一样平常为18.5h~23h,然后由推焦机把焦炭推出,并用惰性气体停止干熄焦。

  正在焦化生产过程中,焦炭质量、焦炉荒煤气的收受接管应用效力,是焦化消费的主要经济指标。而影响要素焦炉炉温、集气管压力、低水份水熄焦/干熄焦等则是生产过程中的重点掌握工具,是包管焦化消费安稳停止的关键因素。
          


 图1 焦化工艺流程图

3、掌握战略
  焦化消费的整体掌握计划重要分为:
1. 递次控制系统
  重要包孕焦炉换向、备煤、(配煤)筛焦、干熄焦(湿熄焦)等递次控制系统,用以实现对装备的递次启停、递次掌握和联锁珍爱等功用。
2. 联锁体系
  重要包孕鼓风机和电捕塔(电捕焦油器)的运转联锁、焦炉三大车或四大车(局部焦炉有除尘车)联锁及鼓风机\油泵和电捕塔(电捕焦油器)的运转连锁等。
3.车联锁
 经由过程正在推焦车、拦焦车和熄焦车上设置的炉号辨认装配、数据采集装配、无线数据传输装配等,停止各车辆位置辨认和事情状况的主动采集,经由过程数据处理和数据双向传送,完成车辆间的信息通报和交流,实现推焦车、拦焦车、熄焦车联锁和操纵管理功用。
鼓风机联锁
  焦炉荒煤气体系重要的掌握装备为鼓风机,离心鼓风机的喘振掌握经由过程煤气小循环手动阀掌握(一样平常不引入体系),煤气总管吸力经由过程煤气大循环或鼓风机调速掌握实现;掌握工具重要是∏形管后蝶阀,机前蝶阀,风机变频器或液力偶合器。控制系统重要实现监控和风机体系的联锁和联锁纪录。

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图2 鼓风机联锁图

4.油泵联锁
油压低时,主动启动油泵联锁珍爱。
5.电捕箱联锁

      

 图3电捕箱联锁图

3.模仿量控制系统
  重要包孕集气管压力控制系统、焦炉加热体系(包罗分烟道压力掌握、主煤气流量掌握等)、气液分离器液位掌握等。
集气管压力掌握
  焦炉集气管压力掌握是焦炉掌握的要害之一。接纳先辈掌握手腕,对焦炉焦气管压力停止临时稳固掌握,关于改进情况、进步煤气收受接管量和质量和焦炉辅佐产物产量和质量,具有主要的意义。
分烟道压力掌握
  分烟道压力掌握的目标是包管烟道的吸力稳固,到达公道的氛围过剩系数,从而削减热丧失,进步热效率。凭据分烟道压力转变主动调治烟道翻板的开度,稳固分烟道压力。熄灭控制系统采用以加热煤气量作为前馈参数调治烟道吸力的计划,考虑到废气含氧量受诸多方面身分影响。
主煤气流量掌握
  加热体系掌握接纳前馈掌握联合焦炉炉温主动管理算法批改的计划,行将影响焦炉加热的主要因素如加热煤气特性、合营煤的特性和焦炉操纵等归入流量掌握模块。加热掌握接纳前-反应相结合的体式格局,凭据实测的水讲温度反应调治加热煤气流量;凭据煤气流量的转变前馈调治分烟道吸力的巨细。
  因为水讲温度的多形式恍惚掌握单元中包罗了影响焦炉加热稳固的主要参数,以此为根蒂根基的掌握形式能准确反应焦炉加热需求,具有很强的实用性,并且该形式借可以或许对焦炉操纵的状况做出主动回响反映,使调火和操纵管理相结合。
  别的,对全部生产过程特别是焚烧阶段,我们充分利用DCS信息同享、历史数据查询及轻便的自定义掌握算法体例等上风,凭据现场详细的工艺状况体例了控制程序。不只进步了掌握程度,使产品质量获得稳固和加强。
4、控制工程
  焦炉集气管压力体系作为一种强耦合、强滋扰、严峻非线性的掌握工具,一向是焦化消费的掌握难点,经由过程多年的履历积聚和转向的手艺攻关,浙大优稳曾经开辟了具有特征的焦炉集气管压力掌握解决方案,既有效进步了集气管压力调治精度,有包管了体系的平安牢靠运转。

 

 图4 体系结构图

 

 图5 集气管

5、小结
    UW500集散控制系统——冗余设想方面接纳两重化冗余,整切换工夫,包管一连控制性;体系内置输入输出表决、自检和毛病讲演机制,无需用户编程,只要组态设置便可主动实现冗余设想。下牢靠I/O模块:点点断绝、点点配电、在线点点改换。UW500集散控制系统集可靠性下、保护轻易、设置天真、功能强大等长处。
    焦化消费正在运用了UW500集散控制系统以后,可以或许显着改进工人的事情强度,消费自动化程度得以实现,应用DCS壮大集散掌握才能,对现场仪表停止和谐运转。产量和质量获得显着提拔,DCS特有的联锁掌握也进步了焦化消费安全性,UW500集散控制系统的稳定性也使得生产过程平安牢靠。

 

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