1、個人資料整理僅限學習使用自動化控制在焦化廠干熄焦中的應用摘要 : 對干熄焦工藝流程、控制系統進行了綜述, 重點介紹了干熄焦控制系統的結構和主要控制功能的實現, 保證了干熄焦的安全順行。關鍵詞:干熄焦；工藝流程；控制系統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, 簡稱 CDQ, 是目前國內外應用廣泛 的的熄焦技術 , 與濕法熄焦相比, 具有明顯的優 勢 : 第一 , 焦炭質量明顯提高 , 獲得在煉鐵的延伸 經濟效益。第二 ,充分利用紅焦顯熱 , 節約能源 , 獲得直接經濟效益。第三,降低有害物質的排放, 保護環 境 1.焦化廠現運行的1# 、 2# 、 3# 干熄焦爐分別于2

2、005 年、2007 年和 2009 年投入生產 , 處理能力為 140 t/ h、150 t/h 、150 t/h, 日節水量共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環保效 益明顯。 3 座干熄焦爐每天外供蒸汽4 700 t左右 , 年 發電量3. 3億 kWh 。此外 , 經干熄焦處理的焦炭機械 強度有較大的提高, 塊度更加均勻 , 反應性有所改善 , 從而提高高爐生產能力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氣體N2( 約 130 > 通過鼓風裝置進入干熄爐與溫度約1 000的紅焦逆向流動進行熱交換將紅焦熄滅

3、, 使焦炭 溫度下降到180 以下 , 而循環氮氣的溫度上升到約 930 , 循環氣體經過鍋爐時 , 本身所帶的熱量使 鍋爐產生大量的蒸汽 , 蒸汽經過減溫減壓后 , 送入汽 輪機組用1 / 5個人資料整理僅限學習使用于發電。主要包括紅焦裝入、干熄焦爐、冷焦排出、氣體循環、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等。系統工藝流程圖見圖1.2 / 5個人資料整理僅限學習使用在干熄焦綜合電氣室和干熄焦除塵系統電氣室各設置有 “三電一體化”的工業控制計算機系統(PLC> 一套 , 干熄焦綜合電氣室設置8 套監控站 ,除 塵電氣室設置 2 套監控站 ,分別實現對干熄焦生產過程和

4、干熄焦除塵系統生產過程的集中控制、監視和管理。操作站通過工業交換機 ( 冷備份 > 與控制站相連 , 采用工業以太網通訊方式.根據工藝要求 , 綜合電氣室采用冗余結構的西門子 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均采用西門子 PLC S7-400系統 ,包括主站控制單 元 CPU 414-2DP,通 過 IM460/461聯 接 2個分站.提升機本身設獨立的PLC 系統 , 與綜合電氣室 PLC 系統連接成為一個大系統, 以便在正常情況下及事故狀態下各種信息共享.2. 2軟件配置操 作 系 統 :windows20

5、00應 用 軟件: IFIX 3. 5、W incc6. 0和 STEP7 5. 3 3主要系統功能的實現3. 1預存室壓力實現自動調節當裝入焦炭時 , 預存室壓力不穩會導致焦粉擴 散到大氣中或吸入空氣而燃燒焦炭。為了更好的控 制預存室壓力在工藝要求的范圍內 , 此系統不僅采 用簡單的單回路調節 , 而且針對在裝焦時壓力波動 大,難以實現自動調節的狀況 , 設計了在裝焦信號發 生后自動轉入手動控制狀態 , 當裝焦信號消失后 , 系 統又自動轉入自動調節的控制狀態 , 從而使預存室壓力較好地控制在工藝要求的范圍內.3. 2循環風機實現數字變頻調節b5E2RGbCAP3 / 5個人資料整理僅限學習

6、使用萊鋼干熄焦系統采用西門子 SIMOVERTMV 中 壓變頻器調速 , 變頻器為傳統的交 - 直 - 交結構 , 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 進行控制 , 還可以接受 PLC 發出的 420 mA 標準 信號 , 實現對風機的速度控制。從干熄焦的工藝特性來看 , 調速控制必須做到快速、準確 , 而且一般是微量調節。通過對系統氣料比與循環風量的分析比 較, 建立系統氣料比與循環風量對照表, 通過設定氣料比實現對循環風量控制。這種高性能及成熟的全數字化調速控制系統, 限制了啟動電流 , 減少了啟動 時的峰值功

7、率損耗 , 改善電網功率因數 , 消除了電動 機啟停時機械的沖擊 , 延長了風機的使用壽命 , 由于 風機原因造成的停產事件大為減少, 而且調節精度和準確度大為提高 .3. 3排焦系統實現定量連續控制及安全控制采用旋轉密封閥取代原間歇式振動給料器的排焦裝置 , 真正實現連續排焦 , 同時大大減少循環氣體 的泄漏。預存室的存焦量是由干熄焦爐的焦炭初始 存量、裝入量、排焦量三者共同作用決定的, 根據現 在干熄焦爐內的存焦量和生產中的裝入量( 裝入量 沒有稱量環節 , 按每爐裝焦21. 5 t 計算 >, 通過設定 電磁振動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、度進行聯鎖控 制, 既保證了排焦系統定量、連續控制, 又保證了生產的安全、可靠運行.3. 4遠程監控及診斷功能 p1EanqFDPw干熄焦整個自動化控制的調節參數帶有故障診 斷功能 , 當某一參數低于或高于工藝設定值時 , 實時 發出故障信息。同時控制參數發生4 / 5個人資料整理僅限學習使用開路、短路或網絡發生故障時, 實時在畫面上進行顯示。另外通過 OPC 技術與車間級、廠級遠程監控及調度聯網,可 實現現場數據的遠程監控、故障自診斷、生產調度綜合管理 等功能 , 提高了生產調度的生產指揮能力,保證了生產設備的穩定運行.系統還可以實現預存段料位的模糊控制、鍋爐水位三沖量調節、鍋爐主蒸汽溫度串級調節等功能.4 結語 干熄